Studie robotizace a automatizace. výrobních technologií

Transkript

1 Studie robotizace a automatizace výrobních technologií Ing. Lubomír Novotný, Ph.D. a prof. Dr. Ing. Jiří Marek API Akademie produktivity a inovací, s.r.o. Leden 2011

2 Obsah 1 Úvod Východiska a cíle studie Analýza současného stavu technologií ve vybrané firmě Představení společnosti Předmět produkce, výrobní program Sklady, dílny a pracoviště Aktuálně používané výrobní technologie Aktuálně používané prostředky automatizace a robotizace Aktuálně používané skladovací a manipulační prostředky SWOT analýza používaných technologií ve firmě Multikriteriální analýza silných a slabých oblastí výroby Současné technologie, trendy a postupy ve skladovací a manipulační technice Zařízení pro manipulaci a skladování materiálu palety Zařízení pro manipulaci a skladování palet regály Zařízení pro skladování hutních polotovarů, přířezů, montážních deskek Regály na plechy Konzolové regály Prostředky pro manipulaci s materiálem přetržitě pracující Základní prostředky pro manipulaci s paletami Základní prostředky pro manipulaci s přepravkami Manipulační prostředky se zaměřením na kontejnery Prostředky pro manipulaci s materiálem nepřetržitě pracující Válečkové trati Pásové dopravníky Zdvižná zařízení, jeřáby, balancery Průmyslové roboty ve skladovací technice Koncové efektory manipulačních prostředků Automatizované sklady a skladové soustavy Informační technologie ve skladovém hospodářství Analýza rizik skladování a manipulace s materiálem Chyby pří skladování a manipulaci a automatizaci procesů Přehled normalizovaných manipulačních prostředků Výběr vhodných procesů, prostředků a technologií Analýza rizik skladování a manipulace s materiálem ve firmě Studie centrální sklad a skladové hospodářství Kapacitní výpočty Skladované množství hutního materiálu Potřebný počet jeřábů Potřebný počet jeřábů Zvážení variant a odhad nákladů na inovaci technologie Zobecněné závěry studie Seznam použité literatury a informačních zdrojů a příloh API - Akademie produktivity a inovací, s.r.o. 2

3 1 Úvod Tradice a budoucnost strojírenského průmyslu v České Republice a její postupný vývoj především v poprivatizačním období je hodně diskutované téma nejen v technických kruzích. Nemůžeme si nevšimnout neupadající významnosti tohoto odvětví v České, ale i Česko Slovenské ekonomice. Rozvíjení této provázanosti je zásadní pro rozvoj Středoevropského regionu v rámci Evropské unie. Tradiční podniky s dlouholetou historií, které neopustily trh, doplňují především zahraniční výrobci, kteří v České republice hledají vhodné podmínky pro rozšíření své působnosti na nadnárodní úrovni mnohdy cíleně ve Středoevropském regionu. Vedle těchto tradičních českých a zahraničních firem vznikají noví, větší čí menší porevoluční strojírenští výrobci, kteří se více či méně úspěšně uplatňují na domácím, Evropském i světovém trhu. Bez ohledu na velikost firem, se musí průběžně přizpůsobovat novým vnitřním a vnějším skutečnostem, a na ně reagovat tak, aby obvykle byly dlouhodobě konkurenceschopné, zvyšovaly zisk nebo svou tržní hodnotu. Mezi vnější vlivy můžeme přiřadit například, ekonomické změny, nové trendy v oblasti výrobků konečné spotřeby, normy a zákony a v neposlední řadě rozvoj v oblasti poznání nové technologie. Vnitřní podměty mohou být vize a záměry pro rozvoj firmy jako takové, generační změny, činnost odborů, i například tlaky na růst mezd jako důsledek změn na trhu práce. Vzniklé potřeby, záměry i tlaky jsou řešeny u zaběhlých firem průběžně v mezích, jež jsou vymezeny samotnou firmou a naneštěstí je nutné se jim věnovat a řešit tzv. za pochodu, s co nejmenším dopadem na probíhající workflow. Nepřipravené zásahy a činnosti představují veliké riziko. Zastavení či zpoždění vývoje nového produktu, subdodávek i vlastní produkce vždy vede k ekonomickým ztrátám. Špatně připravený zásah do zaběhlého toku výroby, práce zaměstnanců, cashflow atd. může mít dopady daleko většího rozsahu. K nalezení správných, optimálních, ale i nejméně škodlivých řešení pomáhají například pokročilé softwarové nástroje, simulační programy založené na různých typech analýz a algoritmů. Na začátku řešení problémů však hlavním článkem zůstává lidský úsudek a úvaha. Ke správnému zhodnocení stavu a možným úpravám je nutné mít poznatky a vstupní data z oblasti výrobních technologií, plánování výroby, logistiky, dopravy a manipulace s výrobky a materiálem a další. API - Akademie produktivity a inovací, s.r.o. 3

4 2 Východiska a cíle studie Úkolem je provést analýzu stávajícího stavu s ohledem na možnosti rozvoje manipulace, automatizace a robotizace se zaměřením na materiálový tok a manipulaci s materiálem a výrobní operace. Tato studie pak představuje výše uvedené na příkladu vybrané firmy, zabývající se výrobou především ocelových kontejnerů. Předmětem studie je rovněž s ohledem na zaběhlou výrobu, analýza přidání vhodného manipulačního prostředku, manipulátoru či robotu, výrobního stroje a jejich začlenění do stávajícího uspořádání, rovněž také možnosti změny uspořádání a rozšíření výrobních a skladovacích prostor. Součástí studie je analýza a nalezení aktuálně úzkého místa ve výrobním řetězci, a navržení vhodného řešení, opatření, popř. vhodného rozmístění, jež bude shledáno za současný nejslabší článek. V případě vzniku problémového místa v technologii, strojním a manipulačním a automatizačním vybavením ve výrobě, materiálovém toku, skladu atd., je snaha navrhnout možné řešení tohoto uzlu, této oblasti tak, aby problém mohl být vhodnými organizačními zásahy, restrukturalizací, investicemi atd. odstraněn. 3 Analýza současného stavu technologií ve firmě U malých a středních podniků, kde dochází k časté obměně výrobního programu, však roboty na rozdíl od aplikací ve velkosériové výrobě musí být daleko více flexibilnější a jejich obsluha nesmí být náročná. Robot musí být rychle přestavitelný pro různé pracovní operace a případně i snadno přemístitelný k různým výrobním strojům. V poslední době můžeme u nás pozorovat nejrůznější aplikace robotů a automatizací u malých a středních strojírenských firem, zvláště u oborů slévárenství a obrábění. V rámci této studie se proto pokusíme zaměřit na to, jaké se nabízejí možnosti robotizace a automatizace u vybrané firmy zabývající se dodávkami ocelových kontejnerů, obytných kontejnerů, rámů a jiných ocelových konstrukcí. Jedná se tedy o posouzení možností u řady operací typických i pro ostatní výrobní firmy, tj. činnosti jako výroba kovových konstrukcí a dílů, povrchová úprava a zušlechťování kovů, svářením, kování, lisování, řezání, ražení, válcování, protlačování kovů, lakování, prášková metalurgie apod. Převažuje vysoký podíl manuální práce jak při manipulaci s materiálem tak ve vlastní výrobě. Firma není vybavena a nedisponuje prostředky automatizace a robotizace jak ve výrobních tak skladovacích ani expedičních prostorech a dílnách. API - Akademie produktivity a inovací, s.r.o. 4

5 3.1 Představení společnosti Společnost KOVAR s.r.o. byla založena v roce 1992 [43]. Zpočátku společnost podnikala v pronajatých prostorách a zaměstnávala celkem 34 pracovníků. Hlavní produkce obnášela nejrůznější ocelové konstrukce a výrobky pro NH Ostrava. Poté bylo započato s výrobou obytných a sanitárních kontejnerů a sestav z nich pro použití jako kanceláře, ubytovny, výrobní prostory, obchody, obytné montované domy. O tyto výrobky byl značný zájem, především pro dobrou kvalitu a nízkou cenu. Toto se dále projevilo v nárůstu objemu výroby a počtu zaměstnanců firmy. Pro zajištění dalšího rozvoje vedení firmy v roce 1994 rozhodlo odkoupit původně pronajaté výrobní prostory a strojové vybavení. Tím se firma stala plně samostatnou. V letech 1994 až 1996 se firma úspěšně zúčastnila mezinárodních stavebních veletrhů a tím se dostala do povědomí zákazníků a uskutečnila množství zajímavých projektů. Obr. 1 Správní budova firmy KOVAR s.r.o. Pro stoupající zájem o výrobky firmy, hlavně speciální technologické kontejnery bylo v roce 1998 zřízeno obchodní oddělení firmy pro přímý styk ze zahraničními odběrateli a vlastní konstrukční kancelář. Toto napomohlo změně orientace prodeje na přímé zákazníky a charakteru výroby na kusovou, speciální výrobu dle konkrétních potřeb a přání zákazníků. V roce 2001 byla postavena nová svařovna o 2100m 2, zakoupen 250t ohraňovací lis, těžkotonážní vysokozdvižný vozík a další stroje pro umožnění kusové výroby. V roce 2001 byl zaveden systém řízení výroby a jakosti dle ISO 9002 a v roce 2004 firma obhájila API - Akademie produktivity a inovací, s.r.o. 5

6 certifikaci dle ČSN ISO 9001:2001. Od té doby v pravidelných intervalech probíhají úspěšné kontroly a obhajování certifikace tohoto systému. Elektronický informační systém řízení výroby byl zaváděn od roku 2004 a díky jeho podpoře mohl být v roce 2007 úspěšně zaveden enviromentální systém dle ISO Ve stejném roce byl také zaveden systém bezpečnosti práce dle OHSAS Recertifikace probíhají v pravidelných intervalech. Rozsáhlé investice do výrobní vybavenosti společnosti probíhaly především v letech Tyto investice umožnily prudký nárůst objemu výroby a především produktivity práce. V listopadu 2009 společnost KOVAR s.r.o. obsadila třetí místo v celostátní soutěži o Firmu roku. 3.2 Předmět produkce, výrobní program Kontejner je mezinárodně standardizovaná přepravní jednotka, která se používá v dopravě převážně na velké vzdálenosti, s využitím lodní, železniční a silniční dopravy. Kontejner díky své koncepci umožňuje kombinovat přepravní prostředky, aniž by muselo být manipulováno se samotným předmětem přepravy. Jedná se o velkou, pevnou a uzavřenou přepravku technicky uzpůsobenou ke stohování do několika vrstev nad sebou s prvky zabezpečení, ochrany proti povětrnostním vlivům, identifikace atd. Obr. 2 Příklad provedení přepravních kontejnerů a jejich skladování Firma KOVAR, s.r.o. vyrábí dle dodané dokumentace a vyvíjí dle požadavků zákazníků především kontejnery, které nejsou standardizované a určené pro přepravu zboží (kontejnery pro přepravu zboží jsou vyráběny velkosériově a jejich produkce předmětem podnikání zejména asijských výrobců). API - Akademie produktivity a inovací, s.r.o. 6

7 KOVAR s.r.o. vyrábí [43]: Speciální kontejnery. Jsou hlavní specializací firmy. Tyto kontejnery se dají použít pro umístění agregátů, rozvodných skříní, nádrží a dalších zařízení, Materiálové kontejnery. Kontejnery lze využít ke skladování zboží či nářadí, lze je vybavit regálovými a jinými systémy pro skladování, obytné kontejnery. Lze je využít jako kanceláře, pobytové místnosti, šatny, umývárny a toalety lze dodat v nejrůznějších velikostech, sestavách a provedeních, kontejnerové přestavby. Jedná se o pozměnění - přestavění zakoupeného originálního námořního kontejneru dle přání zákazníka. Vedle uvedeného nosného programu se firma zabývá zakázkovou kovovýrobou, a i když se nejedná přímo o uvedené kontejnery, svařované konstrukce k nim mají mnohdy blízko. Na přiložených obrázcích jsou uvedeny rozměrové parametry a rozměry, orientace a provedení standardizovaných přípojných míst. Jejich dodržování je nezbytné pro bezproblémové uplatnění při praktickém používání, manipulaci, skladování kontejnerů. Vlastní konstrukční provedení normami nedefinovaných částí je předmětem návrhů zadavatelů do výroby (zákazníků firmy), anebo vlastního vývoje a realizace firmou KOVAT s.r.o. Ve všech případech je důležité vedle rozměrových parametrů zajistit statickou únosnost kontejnerů. Obr. 3 Rozměrové charakteristiky a přípojné body kontejnerů dle ISO 668 API - Akademie produktivity a inovací, s.r.o. 7

8 Tab. 1 Přehled rozměrů a nosností základní rady kontejnerů dle ISO 668 Tabulka (Tab. 1) ukazuje hodnoty mezinárodně normalizovaných rozměrů. I když firma KOVAR s.r.o. produkuje specializované řešení kontejnerů, jejich vnější rozměry, připojovací a manipulační body jsou v souladu s uvedenými standardy (samozřejmě pokud na požadavek odběratele tomu není jinak). 3.3 Sklady, dílny a pracoviště Ve firmě KOVAR s.r.o. hutní polotovary od vstupu procházejí technologiemi dělení materiálu (využívány jsou technologie beztřískové pro plechové polotovary a třískové pro profilový materiál), tváření, svařování, lakování, až po konečnou montáž a finalizaci. Je tedy možno pozorovat výrobní procesy, které jsou typické pro celou řadu MSP. V omezené míře je užíváno třískové obrábění např. frézování. Objemový tok ve výrobně se odvíjí od přijatých zakázek, pohybuje se však v intervalu až 500 tun za měsíc [44]. Spotřebované množství samozřejmě rovněž závisí na daném materiálu. Firma KOVAR s.r.o. disponuje těmito výrobními plochami [43]: skladové plochy zastřešené: m2, skladové plochy nezastřešené: m 2, výrobní plochy (svařovny): m 2, lakovaci kabiny- vysokotlaké nanášení: (7 x 3,5 m), (11 x 4,5 m), (18 x 7 m), tryskací box: 17x7x6 m, výrobní plochy montáže: 3200 m 2, přeprava materiálu lisovna, nástrojárna, opravna: 630 m 2. API - Akademie produktivity a inovací, s.r.o. 8

9 Skladové plochy zastřešené Obr. 4 Sklad barviv, tmelů, ředidel, lepidel a dalších chemikálií Obr. 5 Pohled na skladovací regály Obr. 6 Přípravna plechových polotovarů a skladování plechů na přířezech Obr. 7 Skladování plechů na přířezech Obr. 8 Skladování svitků plechů a nůžky pro dělení materiálu Obr. 9 Skladování plechů na přířezech a kódované značení skladu API - Akademie produktivity a inovací, s.r.o. 9

10 Obr. 10 Skladován plechů na přířezech se zabezpečením Obr. 11 Prostředek ruční manipulace s materiálem Obr. 12 Skald montážního materiálu Obr. 13 Skald montážního materiálu Obr. 14 Skladování nekovových montážních desek Obr. 15 Venkovní skald drobného a hořlavého materiálu API - Akademie produktivity a inovací, s.r.o. 10

11 Skladové plochy nezastřešené Na následujících fotografiích jsou zachyceny formy uskladnění a samotný skladovaný materiál v tzv. venkovním skladu. Podle fotografií je vidět, že se rozkládá po celém areálu. Obr. 16 Sklad hutního materiálu Obr. 17 Uskladnění izolačních materiálů Obr. 18 Hlavní venkovní sklad hutního materiálu Obr. 19 Hlavní venkovní sklad hutního materiálu Obr. 20 Venkovní sklad tyčového hutního materiálu Obr. 21 Venkovní sklad hutního materiálu a polotovarů API - Akademie produktivity a inovací, s.r.o. 11

12 Obr. 22 Venkovní sklad hutních polotovarů a svařovna Obr. 23 Svařovna a venkovní sklad hutních polotovarů Přípravna polotovarů Na sklad hutních polotovarů přímo navazuje příprava polotovarů pro svařování (dělení). Technologické operace dělení materiálů a příprava se realizují na třech oddělených pracovištích. Jedno je pro tyčový materiál, jedno pro plechy a dílce, na kterých musí být realizovány operace, jako je soustružení, frézování broušení apod. se realizují v obrobně. Obr. 24 Pásové pily na kov Obr. 25 Dělení polotovarů Obr. 26 Přípravna polotovarů Obr. 27 Lehká obrobna API - Akademie produktivity a inovací, s.r.o. 12

13 Firma KOVAR s.r.o. nepracuje pouze s kovovými materiály. Vedle železných kovů jsou kontejnery vyrobeny z hliníkových slitin, pryže, plastů, dřeva, dřevotřísky, při výrobě jsou použita lepidla, tmely, spojovací materiál a řada nakupovaných dílů (kliky, okna atd.). Na obrázku (Obr. 28, Obr. 29) je ukázána venkovní stolárna. Obr. 28 Dělení dřevěných polotovarů Obr. 29 Venkovní stolárna Výrobní plochy (svařovny) Firma disponuje několika pracovišti, na kterých se realizuje hlavní technologická operace svařování. Úhrnná plocha těchto pracovišť je 2900 m 2. Na přiložených obrázcích je zachyceno svařování kontejnerů do celku. Vedle tohoto pracoviště například existuje svařovna, kde se připravují nosné rámy, anebo drobnější celky, které se posléze uplatňují u finálního svařování. Obr. 30 Svařovna Obr. 31 Svařovna API - Akademie produktivity a inovací, s.r.o. 13

14 Tryskací box Tryskací box slouží k přípravě povrchů, především odstranění oxidů železa, před finální základní povrchovou úpravou. Na obrázcích tryskacího boxu jsou zároveň zachyceny dva základní manipulační prostředky. Jsou jimi jeřáby a vysokozdvižné vozíky. Vedle těchto strojně poháněných zařízení jsou také využívány ruční vozíky. Obr. 32 Tryskací box v hale s jeřábovou dráhou o nosnosti 20 tun Obr. 33 Tryskací box s manipulací jeřábovou dráhou a vysokozdvižným vozíkem Výrobní plochy montáže Montážní práce a tzv. finalizace se provádí po důkladném zaschnutí nátěrů. Lakování se provádí v specializovaném hermeticky uzavřeném a filtračním zařízením opatřené lakovací komoře (není zachyceno). Obr. 34 Montáž a finalizace Obr. 35 Montáž a finalizace API - Akademie produktivity a inovací, s.r.o. 14

15 3.4 Aktuálně používané výrobní technologie Na třech pásových pilách se řežou tyče různých profilů, trubky, kulatiny do maximálního rozměru průřezu skladového sortimentu. Technický stav a parametry těchto pásových pil jsou dostačující. Přepravované množství materiálu dělených na strojích za rok je znázorněno v tabulce tyčového materiálu, jeklů a profilu v revizi skladu [44]. V tabulce uvedené zkratky představují jednotlivé hlavní výrobní prostředky a stroje. Seznam jednotlivých zkratek: F frézka, RN ruční nůžky, KP kotoučová pila, RV ruční vrtačka, OL ohraňovací lis, SlV sloupová vrtačka, O ohýbačka, SN stolní nůžky, PP pásová pila, StV stolní vrtačka, PSP postupový svařovací automat, SB strojní bruska, RB ruční bruska, SV svářečka. Tab. 2 Matice využívaných výrobních prostředků (technologií) ve firmě KOVAR s.r.o. Využívané výrobní technologie Beztřískové technologie Třískové technologie Nekonvenční technologie Autonomní systémy Skladové plochy zastřešené. Skladové plochy nezastřešené. Výrobní plochy (svařovny). RN RB, RV, SV Lakovací kabiny - vysokotlaké nanášení. Tryskací box. Výrobní plochy montáže. V Příprava materiálu lisovna, nástrojárna, opravna. OL, O PP, KP, KF, V, KS * * Pozn.: některé dílce musí firma vyrábět v kooperaci. Jejich výroba nekonvenční technologie s výhodou využívají, resp. musí využívat. API - Akademie produktivity a inovací, s.r.o. 15

16 3.5 Aktuálně používané prostředky automatizace a robotizace Ve firmě KOVAR s.r.o. je vysoký podíl manuální práce jak při manipulaci s materiálem tak ve vlastní výrobě. Firma v současnosti není vybavena a nedisponuje prostředky automatizace a robotizace jak ve výrobních tak skladovacích ani expedičních prostorech a dílnách. 3.6 Aktuálně používané skladovací a manipulační prostředky Na obrázku (Obr. 36) je zachycena struktura skladových operací ve firmě KOVAR s.r.o., tak jak probíhá od příjezdu dopravního prostředku do firmy, naskladnění, přípravu (dělení) materiálu, dopravu na svářečské pracoviště, uplatnění materiálu ve výrobě, lakování a finalizaci, na kterou samozřejmě navazuje expedici kontejnerů. Obrázek zachycuje pouze tu část výrobního procesu, která souvisí s manipulací s materiálem v přímé souvislosti s výrobou. Manipulace s kontejnery v dalších úvahách figuruje, ale ne ve spojení s výrobou. Tab. 3 Matice využívaných prostředků automatizace a manipulace ve firmě KOVAR s.r.o. Využívané prostředky Ruční, mechanizované, strojní Automatizované (počítačově řízení) Robotizované Autonomní systémy Skladové plochy zastřešené. Skladové plochy nezastřešené. Výrobní plochy (svařovny). Lakovací kabiny - vysokotlaké nanášení. Tryskací box. Výrobní plochy montáže. Příprava materiálu lisovna, nástrojárna, opravna. R, RV, PV, J, ZZ, VV R, RV, PV, J, VV R, RV, PV, J, ZZ, VV R, RV PV, J, VV RV, PV, J, VV R, RV, PV, J, ZZ, VV R, RV, PV, ZZ API - Akademie produktivity a inovací, s.r.o. 16

17 V tabulce (Tab. 3) uvedené zkratky představují jednotlivé manipulační, skladovací prostředky. Zkratky představují tyto prostředky a zařízení: J PV R RV SP VV ZZ jeřáb (různá provedení; nosnosti mostových jeřábů ve výrobě od 3,2 t do 20 t), paletový vozík, rudl (vozík ruční dvoukolový pro manipulaci krabicemi bednami atd.), ruční vozík, ručně stavitelný samochodný svařovací poloautomat, vysokozdvižný vozík, zvedací zařízení. Obr. 36 Postupový diagram skladových operací ve firmě KOVAR s.r.o. API - Akademie produktivity a inovací, s.r.o. 17

18 4 SWOT analýza používaných technologií Analýza silných a slabých stránek v oblasti podnikové sféry je standardní analytický nástroj. Jedná se o metodu kvalitativního (ale i kvantitativního stavu, pokud se tento objevuje jako jeden z aspektů analýzy) vyhodnocení veškerých relevantních stránek posuzovaného tématu (problémů, řešení, projektů a dalších) ve všech oblastech lidské činnosti, jeho prostředí a působnosti (úroveň státní, regionální, podniká, osobní atd.). U posuzovaného tématu je zkoumán stav současný, ale obvykle (vždy) ve vztahu se stavem budoucím. Tab. 4 Oblasti realizace strategických analýz výrobního podniku Strategie. Procesy. Informační systém. Technologie. Metody. Lidské zdroje. Cílů firmy. Analýza Způsob řešení Implementace Organizační struktury, procesů a dalších. Informačních toků, rozhodovacích činností, IT technologií. Výrobních i nevýrobních technologií, uspořádání, prostředků a nástrojů. Metody a postupů. Personálu, pracovních vztahů a prostředí. Podniková strategie a cíle projektu, marketingové studie. Odstranění úzkých míst, nové koncepty procesů a organizační struktury. Restrukturalizace a návrh nových informačních toků, distribuce, obsahů, forem, informačních standardů. Návrh úpravy stávajících a uplatnění nových technologií, výrobních nástrojů a dalších. Definování nových metod, úloh. Požadavky na personální zásahy, vzdělávání a další. Realizace projetu změny výrobního programu, image firmy atd. Změny organizační struktury, transformace majetkových uskupení. Intenzifikace a správné využívání stávajících, IT technologií, Zavedení nového informačního systému,. Racionalizace výrobních technologií, Zavedení nových výrobních nástrojů a technologií. Zavedení nových metod, postupů. Personální změny, změny struktury, školení, vzdělávání, podniková kultura. V prvním sloupci tabulky (Tab. 4) jsou ukázány oblasti, které jsou u výrobních firem podrobovány analýzám. Ve třech navazujících sloupcích jsou ukázány příklady způsobů řešení a příklady vlastní implementace. V tabulce jsou zároveň zvýrazněny oblasti, mající souvislost s podnikovou strukturou ve firmě KOVAR s.r.o.. API - Akademie produktivity a inovací, s.r.o. 18

19 Tab. 5 SWOT analýza technologií a oblastí související s výrobou SILNÉ STRÁNKY Malé potřebné množství druhů výrobních technologií. Nízké pořizovací náklady stávajících (konvenčních) výrobních zařízení. Velká schopnost operativního řešení výrobních problémů. Nízké náklady na servis a údržbu výrobních zařízení. Pracovníci převážně vyučení (nebo s maturitou). Operativnost a pružnost firmy. Stabilní firma s vyjasněnými vlastnickými poměry. Konsolidace výrobního parku a výrobních prostor. Nasazení výrobních zařízení a technologií zvyšující produktivitu. Region s nižší platovou hladinou. Zvyšování objemu výroby. Zvýšení přehled a pořádku ve skladu a pracovištích. Nasazení moderních IT technologií skladového hospodářství (LEAN, JIT). Zvýšení zabezpečení materiálových zásob firmy proti poškození, ztrátě. Unifikace a standardizace dílčích konstrukčních celků a skupin. Digitalizace sledování průběhu procesů (odepisování provedené práce). Inovace výrobků, osazování kontejnerů technologiemi. PŘÍLEŽITOSTI SLABÉ STRÁNKY Vysoký podíl ruční práce. Zvyšování produkce zvyšováním počtů zaměstnanců. Roztříštěnost výrobních a montážních prostor. Malá výkonnost výrobních zařízení (přípravy materiálů). Roztříštěnost skladovacích prostor. Nedostatečné či nevhodné prostory pro umístění nových technologií. Nízká nosnost (absence) jeřábů. Velké manipulační náklady. Časová náročnost manipulace s materiálem. Závislost skladů (výroby) na povětrnostních vlivech. Nemožnost zvyšovat produkci. Růst mzdových nákladů. Nedostatečné množství kvalifikované pracovní síly. Výpadky zásobování. Malá průchodnost zakázky firmou. Velké translační časy a náklady. Rizika vyplývající z investic do nových technologií, výrobních a skladovacích prostor. Omezený prostor (schopnost) uplatnění moderních technologií. Jsou nežádoucí/rizikové příliš velké zásahy do zaběhlého chodu výroby. Zranění osob a poškození materiálu v důsledku nevyhovujících skladů. Globální ekonomické problémy a zvyšování výrobní a prodejní síly asijské konkurence. HROZBY Vzhledem k tomu, že SWOT analýza zahrnuje postupy a techniky strategické analýzy, je součástí i této studie. Jejím úkolem je pomoci nalézt oblast uvnitř firmy KOVAR s.r.o., která je z hlediska jejího současného a i budoucího důležitá pro změnu jak z hlediska vnitřního (flexibilita, vnitřní náklady, přehled a pořádek, produktivita atd.), tak i z hlediska vnějšího (potřeby zvýšit konkurenceschopnost a flexibilitu na trhu). API - Akademie produktivity a inovací, s.r.o. 19

20 5 Multikriteriální analýza silných a slabých oblastí výroby Z důvodu hledání problematických výrobních a nevýrobních míst ve firmě KOVAR s.r.o. a z něj vyplývajících doporučení pro jejich řešení či odstranění s cílem zvýšení produktivity firmy, byla provedena multikriteriální analýza na základě rozboru a hodnocení jednotlivých sledovaných provozů v předchozí kapitole. Sledován je podíl jednotlivých technických a technicko-výrobních hledisek a jednotlivé požadavky na provozní a výrobní stavy, a zároveň na ekonomickou nákladnost současného řešení a jejich vliv na průchod zakázky firmou. Tento analytický postup je možné uplatnit na jakoukoliv jinou výrobní firmu. Hodnocení vytypovaných problematických (nebo naopak ideálně fungujících) míst ve firmě spojených přímo s výrobou je popsáno stupnici od 1 do 5. Hodnota nejmenší 1 odpovídá velmi dobrému řešení tj. naprostému zvládnutí procesu či pracoviště (je obtížné zde hledat rezervy), 2 odpovídá dobrému řešení, 3 vyhovujícímu řešení, 4 dostatečnému řešení a 5 nevyhovujícímu řešení nebo resp. uvedený aspekt ve spojení s daným pracovištěm (danou oblastí) má veliký vliv na chod firmy. Posuzovány jsou bodovým hodnocením tato kritéria: a) podíl ruční práce na pracovišti, b) automatizace a automatická manipulace na daném pracovišti, c) náklady na manipulaci s materiálem daného pracoviště (délka pohybu mat.), d) toto pracoviště ovlivňuje chod jedno nebo vícera navazujících pracovišť, e) vzniklé prostoje jsou důsledkem především organizace tohoto pracoviště, f) počet zaměstnanců na daném úseku (pracovišti), g) riziko poškození materiálu nebo výrobku vlivem očekávatelných událostí, h) je na pracovišti přehled a pořádek (efektivní uspořádání pracoviště), i) zvyšování produkce (produktivity) pracoviště (úseku) lze dosáhnout jinak než jeho rekonfigurací, reorganizací (přestavbou), j) počet dílců, materiálu, subdodávek zpracovávaných daným pracovištěm, k) využívá firma vzhledem ke konkurenci srovnatelné nástroje/technologie. Na závěr jsou body u jednotlivých variant sečteny a oblast s nejvyšším počtem bodů je vyhodnocena jako kritická, je tedy velmi problematická, nezvládnutá po organizační API - Akademie produktivity a inovací, s.r.o. 20

21 a technické stránce, komplikuje chod firmy, jsou zde shledány největší rezervy pro zvyšování produktivity atd. Tato oblast je následně v analýze zpracována. Tab. 6 Bodově hodnocení oblasti spojených s výrobou ve firmě KOVAR s.r.o.* Hodnotící bod Sklad Přípravna Svařovna Tryskací box Lakovna Finalizace Expedice a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) Součet *méně znamená lépe zvládnuté procesy, výroba atd. Multikriteriální hodnocení jednotlivých pracovišť firmy KOVAR s.r.o. je uvedeno v tabulce (Tab. 6). Z tabulky vyplývá, že oblast, která je ve firmě v mnoha ohledech kritická, je oblast skladu, skladového hospodářství popřípadě je zde potenciál pro automatizaci a robotizaci v skladovém hospodářství. Vedle multikriteriální analýzy lze vysledovat možná slabá místa ve skladování rovněž z popisu aktuálního stavu a přiložených obrázků. Přípravna hutních polotovarů je v podstatě součástí skladu. Na druhém místě figuruje svařovna, na třetím je finalizace, u kterých je rovněž možné hledat prostor pro uplatnění automatizace a robotizace. API - Akademie produktivity a inovací, s.r.o. 21

22 6 Současné technologie, trendy a postupy ve skladovací a manipulační technice Objektem manipulace s materiálem je pracovní síla, manipulátor či manipulační linka či robot jsou prostředky a předmět je to, s čím je manipulováno. Manipulace jako proces se všemi jeho předměty, prostředky a objekty se dá chápat i systémově, kdy zmíněné prvky tvoří skupiny systémy a podsystémy. V globálním měřítku firmy se dá manipulace s materiálem považovat za podsystém výrobního závodu. Manipulace s materiálem představuje vedle přemisťování břemene z jednoho místa na druhé, také širokou škálu operací, jako je například skladování, balení, značení, vážení a další. Značnou měrou se podílí na nákladech firmy, tj. spotřebovává energie na přepravu, vyžaduje manipulační prostředky, přípravky, pracovníci sílu. Manipulace s materiálem se standardně nepovažuje za technologický (výrobní) operace (proces), je však při výrobě všudypřítomná. Její forma, rychlost, náplň je spjatá přímo s technologickými operacemi a především s vyráběným předmětem (pohybujeme-li se v oblasti průmyslové výroby). Manipulace s polotovary, materiálem, výrobky v různých stavech rozpracovanosti má přímý vliv na průběh výroby a naopak. Vhodně voleným způsobem, s ohledem na prostorové dispozice výrobních prostředků, směrem a prostředky, můžeme minimalizovat ztrátové (nevýrobní) časy, energetickou a jiné kapacitní spotřebu a tak zajišťovat její plynulost. Z nákladového hlediska hledáme ekonomickou efektivnost. Nevhodným návrhy, nevhodným materiálovým tokem popř. rozmístěním strojů a parametry můžeme způsobit ztráty a mnohdy až škody, a ohrožovat bezpečnost pracovníků. 6.1 Zařízení pro manipulaci a skladování materiálu palety Pro přepravu materiálu na krátké i dlouhé vzdálenosti se využívá standardní prostředek paleta. Existuje jich mnoho typů (rozměrů), proto je mezikontinentální přeprava materiálu prostřednictvím palet mnohdy komplikovaná. V našich podnicích se nejčastěji setkáváme s paletami označovanými EUR o rozměrech 1200 mm x 800 mm. Norma ISO 6780:2003 definuje typy palet dle použití v různých částech světa. Navíc definuje rozměry a parametry jedno, dvou a čtyř-cestných palet a i jejich dovolené rozměrové odchylky. API - Akademie produktivity a inovací, s.r.o. 22