Řešení výrobního problému nástrojem Six Sigma

Transkript

1 Řešení výrobního problému nástrojem Six Sigma Lucie Gregorovičová Vedoucí práce: Doc. Ing. Jaromír Černý, Ph.D.

2 OSNOVA: ÚVODNÍ ČÁST... 4 CHARAKTERISTIKA METODY SIX SIGMA... 4 CHARAKTERISTIKA FIRMY XY... 4 Výpal dlaždic... 5 Layout pracoviště výpal... 5 PRAKTICKÁ ČÁST DEFINUJ MĚŘ ANALYZUJ Přesné vydefinování poruch ZLEPŠUJ ŘIĎ PROCES ZÁVĚR SEZNAM OBRÁZKŮ SEZNAM TABULEK A GRAFŮ SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY

3 ABSTRAKT Tato práce má za cíl navrhnout řešení výrobního problému, který si zadala na vypracování firma XY. Tato firma se zabývá výpalem dlaždic. Úvod této práce tvoří velmi krátké seznámení s metodikou Six sigma a představení společnosti XY s cílem lepší orientace v této práci. Celou praktickou část věnoval autor samotnému řešení výrobního problému, které je rozvedeno do pěti postupových kroků metodiky Six Sigma, a kde můžete shlédnout vlastní praktické výsledky této práce. Interpretace výsledků je obsažena ve čtvrté části metodického postupu zlepšuj. Klíčová slova: Six sigma, postup DMAIC, definuj, měř, analyzuj, zlepšuj, řídit proces, Použité materiály a metody: Pro inspiraci k řešení daného problému jsem využila brožury o Lean six sigma od společnosti IPA Slowakia a přednášky Ing. Anny Strnátkové, která přednášela tuto metodiku na Fakultě managementu a ekonomiky ve Zlíně. Metodika Six sigma využívá postup DMAIC definuj, měř, analyzuj, zlepšuj a řiď. U řešeného výrobního problému jsem v části definuj stanovila hlavní cíl řešení, dále jsem naměřila hodnoty pro stanovený cíl, následovalo zanalyzování výstupních naměřených hodnoty dle Ishikawova diagramu a Paterovy analýzy. Čtvrtou částí postupu DMAIC je zlepšování, tedy odstranění příčin problémů navržením nápravných opatření. Část řízení procesu je věnována sledování a řízení procesu, zhodnocení a implementace navržených doporučení. 3

4 ÚVODNÍ ČÁST V této části Vás krátce seznámím s metodikou Six sigma, se společností XY a pracovištěm výpal dlaždic. CHARAKTERISTIKA METODY SIX SIGMA Six Sigma je ucelený systém na dosažení, udržení a maximalizaci podnikatelského úspěchu společnosti. Základem Six Sigma je detailní znalost požadavků zákazníků, disciplinované používání faktorů a neustálé úsilí zaměřené na optimalizaci podnikatelských procesů. [1] Tento organizovaný proces na dosažení špičkové výkonnosti využívá následné kroky: Define (definuj) Measure (měř) Analyse (analyzuj) Improve (zlepšuj) a Control (řiď). [1] Tento DMAIC postup využiji i pro řešení výrobního problému, který si zadala firma XY. CHARAKTERISTIKA FIRMY XY Firma XY vyrábí DLAŽDICE různých formátů od 10x10cm až po formáty 45x45cm a 30x60cm pro různé zákazníky. Roční kapacita činí 10mil.m 2. Suroviny pro výrobu hmot firma nakupuje od svých dodavatelů. Mezi základní technologické operace patří: - lisování, sušení a doprava výlisků, - glazování, - výpal, - třídění. Odběratele má smluvní a dlouhodobé. 4

5 Výpal dlaždic Výpal dlaždic probíhá v dvoukanálové válečkové peci, na každém z pater pece je možno vypalovat jiný typ dlaždic. Pec má nastavenou různou dobu výpalu dle druhu dlaždice (od toho se odvíjí rychlost jednotlivých kanálů). Pec má 46 sekcí z toho 20 hořákových se 144 hořáky. V každé sekci je polovina hořáků nad rolnami a druhá polovina pod rolnami. Teplota výpalu se pohybuje mezi C. Pro zajištění kvalitního provozu pecí je nutná pravidelná kontrola stavu keramických rolen. Při výměně jsou poškozené rolny vyřazeny a rolny s drobným nánosem jsou broušeny na stroji (stoj na broušení rolen) a vraceny zpět k použití při dalších výměnách. Cyklus výměny rolen ovlivňuje kvalitu vypálených dlaždic. Layout pracoviště výpal Druhy zařízení spojených s dvoukanálovou pecí: - patrový zakládací stroj před pecí, - vykladač surových dlaždic z vozů, - nakládací zařízení, - posuvná ramena s pásy, kde jsou umístěny snímací senzory sledující kvalitu dlaždice a zda nejsou umístěny dlaždice na sobě, - stroj na broušení rolen, - kontrolní panel. Pracoviště obsluhují dva operátoři na směnu, jeden operátor obsluhuje vstup pece a druhý výstup pece plus kontrolní panel a dokumentaci. V případě poruchy si vzájemně vypomáhají dle potřeby. Dlaždice projdou technologickými procesy lisováním a glazováním a dále jsou uloženy do patrových zakládacích strojů. Z těchto strojů jsou prostřednictvím automatizovaných LGV vozíků dopraveny před pec, kde je vykladač surových dlaždic vyloží na posuvná ramena. Po těchto ramenech jedou dlaždice do pece, kde projdou dalším technologickým procesem a to výpalem. Z pece jsou dlaždice opět vyvedeny na posuvná ramena, která dlaždice dopraví k nakládacímu zařízení. Toto zařízení nakládá dlaždice do boxpalet. Naplněné boxpalety odváží LGV vozík na skladovací místo, odkud je příslušné LGV vozíky dopraví na třídění. 5

6 Dlaždice jsou dále baleny a umístěny na europalety, které jsou odvezeny do skladu hotových výrobků. Obr. 1: Layout pracoviště výpal LGV vozík Skladovací prostor vyglazovaných dlaždic v patrových zakládacích strojích. Posuvná ramena Vykladač surových dlaždic pro horní kanál Posuvná ramena Kontrolní senzor Kontrolní panel Stroj na rolny Vykladač surových dlaždic pro dolní kanál Válečková dvoukanálová pec Palety s vypálený mi dlaždicemi Nakládací zařízení Vstup do pece Výstup z pece LGV vozík 6

7 PRAKTICKÁ ČÁST V této části využiji metodický postup DMAIC pro vyřešení výrobního problému firmy XY. Nejprve vydefinuji problém, dále provedu potřebné měření spojené s objasněním vydefinovaného cíle (problému) a na základě zjištěných výsledků měření zanalyzuji výstupní data. Následně provedu etapu zlepšování, kde se budu snažit odstranit příčiny problému a navrhnout opatření na zlepšení procesu. Poslední část je zaměřena na sledování a řízení procesu a zabezpečení udržení trvalého zlepšení. 1 DEFINUJ Firma XY si zadala požadavek na zvýšení průtoku pecí. Chce tedy zjistit co způsobuje nižší průtok dlaždic pecí než je její teoretický výkon. Cílem je zjistit: Co způsobuje snížení průtoku dlaždic pecí? Pro zrealizování cíle musí být provedeno měření, kde na základě výstupních dat z měření bude zpracována analýza. Dle zjištěných výsledků z analýzy budou navrženy opatření na zlepšení procesů, kde by mělo být zajištěno neustálé udržování těchto zlepšení formou sledování a řízení procesů. 2 MĚŘ Měření jsem provedla formou přímého pozorování, kde jsem sledovala dvoukanálovou pec a zapisovala si časy, poruchy a měřila stopkami. Toto přímé pozorování proběhlo ve třech po sobě následujících směnách. Při pozorování jsem rozdělila časové využití pece na: - Strojní čas automatický (přidávající hodnotu) - Prostoje způsobené některou z dále uvedených poruch (nepřidávající hodnotu). 7

8 Obr. 2 Analýza výpalu pece VRCHNÍ (2.)PATRO - čas pozorování 24 hodin (tři směny) Prostoj - některá z poruch 16% Analýza výpalu pece 0% 0% 0% Strojný čas automatický - přidaná hodnota Prostoj - některá z poruch - nepřidaná hodnota 84% pec vypaluje dlaždice Obr. 3 Analýza výpalu pece SPODNÍ (1.)PATRO - čas pozorování 24 hodin (tři směny) Analýza výpalu pece 0% 0% 0% 40% pec vypaluje dlaždice Strojný čas automatický - přidaná hodnota Prostoj - některá z poruch - nepřidaná 60% Prostoj - některá z poruch 8

9 3 ANALYZUJ V průběhu směny vznikají různé druhy poruch, které zabraňují plynulosti výroby a způsobují vznik zmetků, tyto poruchy lze rozdělit na: KAPACITNÍ PORUCHY PORUCHY KVALITY/ VADY NA KVALITĚ Uvedené poruchy přesněji vydefinuji v Ishikawově diagramu, který nám zobrazí příčiny těchto poruch mající vliv na kvalitu a plynulost výroby. 3.1 Přesné vydefinování poruch Mezi kapacitní poruchy lze zařadit: LGV vozíky nejsou funkční = nestíhají či mají vybitou baterii z vykladačů syrových dlaždic vyjdou dvě dlaždice na sobě i porucha kvality dlaždice se nahromadí před vstupem do pece na sebe i porucha kvality nedostatečná zásoba dlaždic před vstupem do pece dlaždic je nedostatek u zařízení TEK PILE špatné rozmístění dlaždic Kapacitní poruchy ovlivňují plynulost výroby. Při jejich vzniku dojde k zastavení posuvných ramen s pásy. Pec plynule vyrábí a zastavením pásů dojde k nahromadění dlaždic na sebe a tím i k poruše jejich kvality. 9

10 Obr. 4 Diagram příčin a následků plynulosti výroby Plynulost výroby Lis Zařízení TEK - PILE Jak můžeme z diagramu příčin a následků Obr. 4 vidět příčinou poruchy LGV vozíků je nastavený program pro obsluhu boxpalet a vybitá baterie. Tato porucha ovlivňuje plynulost výroby. Příčina poruchy u vykladače dlaždic mi není známá. Navrhuji svolat workshop, který se zaměří na odhalení této příčinu a její následné vyřešení. Důvodem hromadění se dlaždic před pecí na sebe je to, že některá z dlaždic praskne/zlomí se. Jde tedy i o poruchu kvality dlaždice, která je dle mého názoru způsobená opotřebovaností pásů na posuvných ramenech. Příčinou nedostatečné zásoby je častá poruchovost lisu a velmi pomalá výměna náhradních dílů u tohoto stoje. U zařízení TEK PILE dochází k pochybení dlaždice do počtu. Příčinou tohoto plýtvání jsou předešlé poruchy, které zastavují posuvná ramena a narušují plynulou výrobu. Mezi poruchy kvality patří: dlaždice se nahromadí v peci na sebe z vykladačů syrových dlaždic vyjdou dvě dlaždice na sobě dlaždice se nahromadí před vstupem do pece na sebe 10

11 Obr. 5 Diagram příčin a následků kvality dlaždice Kvalita dlaždice Příčinou hromadění se dlaždic na sebe uvnitř pece je prasknutí dlaždice. V peci dochází k tomu problému, že některé částečně syrové dlaždice na začátku pece prasknou a odpadnuté částky/zlomky dlaždice se nalepí na rolny a zanesou ji. Nános na rolnách způsobí přemístění průchozí dlaždice na předcházející dlaždici, kde touto skutečností dojde k narušení plynulého toku dlaždic a jejich poškození. Prasknutí syrové dlaždice v peci ovlivňuje dle mého posouzení opotřebované pásy na posuvných ramenech. Kvalitu dlaždice může také ovlivňovat namíchaná směs dlaždice, předcházející procesy jako lisování a glazování. Pro lepší přehlednost obou typů poruch využiji Paretovu analýzu, která nám identifikuje relativní významnost jednotlivých jevů pro kumulativní účinek. Podíl jednotlivých poruch jsem zaznamenala dle sledování a zaznamenání četností jednotlivých poruch. 11

12 Tab. 1 Vstupní tabulka jednotlivých typů poruch TYP PORUCHY ZTRÁTY V MIN KUMULATIVNÍ ČETNOST K vozíky LGV nefunkční 33 6% K i KV vykladače dlaždic 11 8% K i KV nahromadění dlaždic před vstupem do pece % K nedostatečná zásoba % KV dlaždice se nahromadí v peci 83 93% K zařízení TEK - PILE % Kde: K kvantitativní porucha KV kvalitativní porucha. Graf 1 Paterova analýza poruchy po dobu třísměnného provozu % 100% Ztráty v min ní K vozíky LGV nefunkč e dlaždic K i KV vykladač př nahromadě K i KV ní dlaždic ed vstupem do pece ná zásoba K nedostateč KV dlaždice se nahromadí v peci ízení TEK - PILE K zař 80% 60% 40% 20% 0% Kumulativní četnost Z grafu Graf 1 je patrné, že nejvyšší ztráty způsobuje nedostatečná zásoba, 20% tvoří nahromadění dlaždic před vstupem do pece a 15% nahromadění dlaždic v peci. 12

13 4 ZLEPŠUJ 4.1 TPM - Total productive maintenance Navrhuji prostřednictvím totálně produktivní údržby zajišťovat pravidelnou výměnu rolen. Abychom tímto krokem nezvýšili zbytečně náklady, můžeme poměřit čas, který strávíme údržbou a tím ušlé náklady VERSUS náklady ze zmetků, které vzniknou v důsledku zanesených rolen. Firma by měla posoudit také to, že pravidelnější údržba rolen by mohla zvýšit kvality dlaždic. A ta je pro nás z hlediska uspokojení potřeb zákazníka velmi důležitá. 4.2 Přímé sledování a monitorování zjištěných neshod Sledovat LGV vozíky a zajistit naprogramování programu pro obsluhu, kdy budou tyto vozíky stíhat obsluhovat boxpalety. Zajistit plynulost výměny baterie, v mezičase operátora. Zkontrolovat rychlost pece a pásů na posuvných ramenech, zda nezpůsobují hromadění dlaždic na sebe. Rychlost pece byla zvýšena v každém patře o pět minut. Výstup se zvýšil, ale otázkou zůstává, zda se nezvýšila i zmetkovitost dlaždic. Rychlost se projevila i do zrychlení ostatních zařízení, kde pásy jsou díky svému opotřebení problémovým místem co do kvality dlaždic. Vyměnit opotřebované pásy na posuvných ramenech syrové dlaždice se na pásech třepou a dochází k jejich poškození a následovanému prasknutí v peci. Zajistit dostatečnou zásobu vyráběných typů dlaždic pro plynulou výrobu. Zde je problém u lisovacích strojů, které nevyrábí z důvodu častých poruch a pomalé výměny nástrojů. Navrhuji provedení workshopu či analýzy pro zjištění příčin těchto poruch u lisu, při které by se mohla skupina odborníků také zaměřit na zrychlení výměnu nástrojů prostřednictvím SMED Systém rychlých změn při seřizování. Sledovat nakladače u glazování a vykladače u pece, jak je možné, že vyjdou z vykladače dvě dlaždice na sobě. Co se týká poruchy kvality dlaždice v důsledku předchozích pracovišť, navrhují provést analýzu i u předešlých pracovišť a zjistit, zda nejsou už tyto předešlá pracoviště úzkým místem zabraňujícím plynulému průtoku. 13

14 4.3 Sledovat a minimalizovat zmetky: Kde vzniklý odpad mohou zaznamenávat logisti, kteří jej odváží. Obr. 6 Vzniklý odpad Obr. 7 Rozdílnost vady kvality vzniklé před vstupem do pece a v peci Před vstupem do pece V peci Sledovat kolik dlaždic je poškozeno a zničeno už před vstupem do pece. Pokud značné procento, tak ještě před vstupem do pece bychom měli umístit kontrolu, která bude vyřazovat vadné kusy. Tak zabráníme plýtváním energií (dlaždice se tak vytřídí až v třídírně). Provést další sledování a workshopy na uvedené nevyjasněné příčiny poruch. 5 ŘIĎ PROCES V tomto kroku jde o sledování a řízení procesu, zhodnocení a implementace navržených doporučení, která by měla být dodržována i v budoucnosti. Tuto část musí zajistit a provádět management společnosti XY, pokud chce dosáhnout zlepšení. 14

15 ZÁVĚR Cílem této práce bylo zjistit co způsobuje snížení průtoku dlaždic pecí. Dle naměřených údajů jsem navrhla různá doporučení na zlepšení, která by měla napomoci k odstranění vysledovaných druhů plýtvání. Myslím, že firma XY bude ochotna aplikovat nápravná opatření a další metody pro zrychlení průtoku výroby. Navrhuji, aby se firma XY zaměřila na další optimalizaci procesů, kde by mohla využít dalších empirických technik vyvinutých v průmyslových podnicích jako je program 5S, vizuální management, Drum Buffer Rope a další. Je důležité si uvědomit, že nezbytným článkem ve výrobě je také lidská práce, která se promítá do kvality vyráběných dlaždic. Lidé by měli být ztotožnění s podnikovou filozofií firmy a měli by být také dostatečně motivováni, aby nedocházelo k vzniku dalších abnormalit. 15

16 SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 1 Layout pracoviště výpal..6 Obr. 2 Analýza výpalu pece VRCHNÍ (2.)PATRO - čas pozorování 24 hodin (tři směny)..8 Obr. 3 Analýza výpalu pece SPODNÍ (1.)PATRO - čas pozorování 24 hodin (tři směny)... 8 Obr. 4 Diagram příčin a následků plynulosti výroby Obr. 5 Diagram příčin a následků kvality dlaždice...11 Obr. 6 Vzniklý odpad...14 Obr. 7 Rozdílnost vady kvality vzniklé před vstupem do pece a v peci..14

17 SEZNAM TABULEK A GRAFŮ Tab. 1 Vstupní tabulka jednotlivých typů poruch...12 Graf 1 Paterova analýza poruchy po dobu třísměnného provozu..12

18 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY Brožura: [1] STRNÁTKOVÁ A., KOŠTURIAK J. Lean Sigma. Žilina: IPA Slovakia Združenie Frauhoferovej společnosti a Žilinskéj univerzity.