LOHKOVALMISTUKSEN LÄPIMENOAIKOJEN TARKASTELU JA KEHITTÄMINEN TYÖNTUTKIMUKSEN AVULLA

Transkriptio

1 LAPPEENRANNAN TEKNILINEN YLIOPISTO Teknillinen tiedekunta Konetekniikan koulutusohjelma Antti Itävuo LOHKOVALMISTUKSEN LÄPIMENOAIKOJEN TARKASTELU JA KEHITTÄMINEN TYÖNTUTKIMUKSEN AVULLA Työn tarkastajat: Professori Juha Varis DI Pasi Hiltunen

2 TIIVISTELMÄ Lappeenrannan teknillinen yliopisto Teknillinen tiedekunta Konetekniikan koulutusohjelma Antti Itävuo Lohkovalmistuksen läpimenoaikojen tarkastelu ja kehittäminen työntutkimuksen avulla Diplomityö sivua, 40 kuvaa, 1 taulukkoa ja 11 liitettä Tarkastajat: professori Juha Varis ja diplomi-insinööri Pasi Hiltunen Hakusanat: telakka, läpimenoaika, työntutkimus Keywords: shipyard, throughput time, lead time, time and motion study Tutkimus tehtiin STX Finlandin Turun telakalle osana suurempaa kehitysohjelmaa, joka tähtää läpimenoaikojen lyhentämiseen ja kilpailukyvyn paranemiseen. Työntutkimuksesta saatujen tietojen avulla toimintaa pyritään kehittämään tuottavammaksi ja läpimenoaikaa lyhyemmäksi. Työssä pyrittiin löytämään valmistusteknillisiä keinoja läpimenoajan lyhentämiseksi käyttäen hyväksi Lean-ajattelutapaa. Mittaustuloksista voidaan nähdä, miten aika jakaantuu lohkonkoonnissa ja mihin aikaa hukataan. Tuloksista huomataan, että lisäarvoa tuottavan työn osuutta työajasta voidaan lisätä. Kasvattamalla jalostavan työn osuutta voidaan tuotannosta tehdä tehokkaampaa ja läpimenoaikaa lyhentää. Tuloksista selviää, minkälaisia Lean-ajattelutavan hukkia työvaiheet sisältävät ja kuinka paljon aikaa niihin kuluu. Tutkimus tehtiin tunnettuja työntutkimuksen keinoja hyväksikäyttäen. Käytössä oli havainnointitutkimus sekä ajankäyttötutkimus. Havainnointitutkimuksen avulla saatiin selville tuotannon epäkohtia. Työntutkimuksen avulla selvisi myös, ettei mekanisointien käyttö hitsauksessa ole riittävällä tasolla. Suuri osa hitsauksesta tehdään manuaalisesti ilman kuljettimia, jolloin paloaikasuhde pysyy matalana. Tuotannossa esiintyvät virheet jäävät liian usein raportoimatta. Tutkimuksessa on esitetty toimintamalli tuotannon epäkohtien raportoinnin toteutukselle. Johtopäätöksinä syntyi kehitysideoita lohkovalmistuksen tehostamiseksi. Tutkimuksen avulla luotiin pohja työntutkimuksen uudelleenkäynnistämiselle. Luotuja työntutkimuskaavioita voidaan käyttää tulevissa työntutkimuksissa. Johtopäätöksinä syntyi kehitysideoita lohkovalmistuksen tehostamiseksi. Menetelmien avulla lohkovalmistuksen läpimenoaikaa saadaan tehostettua.

3 ABSTRACT Lappeenranta University of Technology Faculty of Technology Department of Mechanical Engineering Antti Itävuo Development and Review of block manufacturing throughput times using Time and motion studies. Master s thesis pages, 40 figures, 1 tables and 11 appendices Supervisors: professor Juha Varis and M.Sc. Pasi Hiltunen Keywords: shipyard, throughput time, lead time, time and motion study This master s thesis was prepared for STX Finland s Turku shipyard as part of a larger development program that aims to cut throughput times and increase competitiveness. The aim of the research was to gain information about block manufacturing by using time and motion studies to develop processes and increase the productivity. Utilizing Lean manufacturing, this study aims to find ways to shorten the throughput times by improving production methods. As a result of time and motion studies, it can be seen how time is divided in block manufacturing and where time is being wasted. The results indicate that the share of value adding activities are not on the desired level. A large part of the time is being used for nonvalue adding activities. By increasing the amount of value adding activities, production efficiency will improve and shorten the throughput times. The motion studies are showing what types of waste production contains, and how much time is being wasted on them. The study was conducted by using well-known time and motion study methods, which revealed a number of production defects. Time study revealed that the use of mechanization of welding was not on a sufficient level. Most of the welding is done manually without using carriages, so the actual welding time remains really low. Production errors are too often unreported. A new proposal was made to report production defects. This study includes different ways to increase efficiency in block manufacturing. In conclusion, new ideas were developed for block manufacturing. Methods are being used to reduce the throughput times and increase efficiency.

4 ALKUSANAT Työ on tehty STX Finland Oy:n Turun telakalle loppuvuodesta 2011 ja alkuvuodesta Työssä tarkastellaan lohkovalmistuksen tehokkuutta työntutkimuksen avulla ja pyritään löytämään keinoja tuotantotehokkuuden parantamiseksi sekä läpimenoaikojen lyhentämiseksi. Työ tehtiin tuotantotehokkuus ja tekniikka osastolle. Haluan kiittää koko STX Finlandin Turun telakan henkilöstöä avusta, jota olen saanut läpi koko prosessin. Erityisesti haluan ilmaista kiitokseni esimiehelleni Pasi Hiltuselle, joka uskoi minuun ja antoi minulle tilaisuuden näyttää taitoni. Kiitos kaikille työkavereille mukavista ja antoisista hetkistä työn ja vapaa-ajan parissa. Haluan kiittää myös työnohjaajaa professori Juha Varista asiantuntevasta ja sujuvasta ohjauksesta. Lämmin kiitos Ullalle, Markulle, Mikolle, Timolle, Heatherille ja Cleolle tuesta, jota olette osoittaneet diplomityön ja opiskelun aikana. Turussa Antti Itävuo

5 4 SISÄLLYSLUETTELO ALKUSANAT SISÄLLYSLUETTELO SYMBOLI- JA LYHENNELUETTELO 1 JOHDANTO Työn taustaa Työn tavoitteet ja rajaus Tutkimusmenetelmät Yritysesittely LAIVAN RUNGON VALMISTUS Osavalmistus Lohkonkoonti Tasolohkot Muotolohkot Suurlohkokoonti Rungonkoonti TUOTANTOFILOSOFIAT Time-Based Management Lean S-menetelmä Just in Time LÄPIMENOAIKA Valmistuksen läpäisyajan lyhentämiskeinoja Läpäisyajan lyhentämisen vaikutukset HITSAUKSEN TEHOSTAMISKEINOJA Paloaikasuhteen vaikutus hitsauskustannuksiin Kevytmekanisoinnin vaikutus hitsauksen tehokkuuteen TYÖNTUTKIMUS Työntutkimuksen tavoitteet Näkökulmat työntutkimukseen Työnmittauksen vaiheet Työnmittausmenetelmät Havainnointitutkimus Kelloaikatutkimus... 36

6 Liikeaikatutkimukset Aikalaskelmat Standardiaikajärjestelmät Aikalajit LOHKOVALMISTUS TURUN TELAKALLA MUOTOLOHKOVALMISTUKSEN TARKASTELU Havainnointitutkimus Läpimenoaika Kuormitus Työnmittaus Aputöihin kuluva aika TASOLOHKOVALMISTUKSEN TARKASTELU Levylakanoiden päittäisliitos Osakoontien hyödyntäminen Jäykkääjien asennus Laitojen valmistus TUOTANNONOHJAUKSEN TARKASTELU LÄPIMENOAJAN KANNALTA Töiden ajoitus ja tuotannonohjauksen päällekkäisyys Tuotannon epäkohtien raportointi TUTKIMUSTULOSTEN ARVIOINTI Jäykkääjien hitsauksen tehostaminen Osakoontien tehostaminen Kaarevien laitojen koonnin tehostaminen Kuormituksen optimointi Mekanisointien lisääminen Tuotannon epäkohtien raportoinnin tehostaminen Työntutkimuksen kehitysehdotukset JOHTOPÄÄTÖKSET YHTEENVETO LÄHTEET LIITTEET

7 6 SYMBOLI- JA LYHENNELUETTELO JP-ohjelma Jatkuvan parantamisen ohjelma Kehyskaari Poikittaisjäykkääjä Laipio Aluksen rungon poikki- tai pituussuunnassa kulkeva osastoiva seinä Lohko Lohkovalmistuksen perusyksikkö. Koostuu tyypillisesti kannesta ja sen alapuoleisista rakenteista kuten laipioista. Longi Pituusjäykkääjä Muotolohko Lohko, joka sisältää kaarevia muotoja. Osakoonti Osista koottu osalohkoon liitettävä rakenne. Esim. kootut jäykkääjät ja polviot, laipiot, jne.. Osalohko Osavalmistuksen perusyksikkö ja suurlohkokoonnin koontiyksikkö. Koostuu osakoonneista ja osista. esim. lohkon kansi Paneli Tasomainen tai käyrä levykenttä P-Puoli Paapuurin puoli Pulbi Palkitusvaiheessa asennettava pienikokoinen jäykistäjä t Tonni Tasolohko Laivan rungon tasomaiset rakenne-elementit. koostuu kannesta, laidoista ja laipioista S-puoli Styyrpuurin puoli Suurlohko Rungon koonnin koontiyksikkö. Koostuu lohkoista, joita on yleensä 3-4 päällekkäin.

8 7 1 JOHDANTO 1.1 Työn taustaa Kilpailun kiristyessä ja kustannusten kasvaessa STX Finland Oy:n Turun telakan runkotuotannossa on käynnistetty ohjelma, jonka tavoitteena on lyhentää tuotannon eri vaiheiden läpimenoaikaa. Ohjelmaan kuuluu mm. uuden tuotannonohjausjärjestelmän käyttöönotto sekä työnsuunnittelun ja rakennustapasuunnittelun kehittäminen. Työ on osa STX:n Turun telakan käynnissä olevaa kehitysohjelmaa. Pyrkimyksenä on lyhentää läpäisyaikaa 15 prosenttia ja samalla parantaa kustannustehokkuutta. Kehitysohjelman avulla telakasta pyritään tekemään kilpailukykyisempi ja paremmin hallittavissa oleva organisaatio. Muutosten avulla telakka pystyy reagoimaan ja sopeutumaan nopeasti muuttuviin olosuhteisiin. 1.2 Työn tavoitteet ja rajaus Työn tutkimuksen kautta halutaan selvittää, miten aika jakautuu lohkokoonnin aikana, onko osavalmistuksen osatoimitukset optimoitu ja millä toimilla läpimenoa voidaan ensisijaisesti parantaa. Työn tavoitteena on työntutkimuksen menetelmien käyttöönotto ja toiminnan hyödyn arvioiminen. Työntutkimuksesta saatujen tietojen avulla toimintaa pyritään kehittämään tuottavammaksi ja läpimenoaikaa lyhyemmäksi. Työssä pyritään löytämään valmistusteknillisiä keinoja läpimenoajan lyhentämiseksi käyttäen hyväksi Leanajattelutapaa. Tutkimukset tehdään Viking Grace NB 1376 laivan valmistukseen liittyen. Työ rajataan käsittelemään osavalmistusta ja lohkonkoontia. Varustelu, suurlohko- ja rungonkoonti jätettiin työn ulkopuolelle, mutta työntutkimusmenetelmiä voidaan soveltaa myös kyseisille osastoille.

9 8 1.3 Tutkimusmenetelmät Tutkimuksessa kerätty tieto on pääasiassa saatu työntutkimusmenetelmiä käyttäen. Työntutkimuksen avulla tuotannosta voitiin kerätä yksityiskohtaista informaatiota. Käytetyt työntutkimusmenetelmät olivat havainnointitutkimus ja ajankäyttötutkimus. Tutkimuksessa tietoa on hankittu myös henkilöstöä haastattelemalla ja havaintoja tekemällä. Työpisteitä tarkkailemalla tuotannosta voitiin löytää tarpeettomia työvaiheita ja ideoita tuotannon tehostamiseksi. Työntekijöitä ja työnjohtajia haastattelemalla saatiin tietoa tuotannon tilasta, minkä takia asiat tehdään tietyllä tavalla, mitä ongelmia heillä on työssään ja miten asiat voitaisiin tehdä paremmin. Tutkimuksessa käytettiin hyväksi tuotannonohjausjärjestelmästä saatavaa informaatioita. 1.4 Yritysesittely STX Finland Oy on yksi maailman johtavista risteilijöiden valmistaja. STX Finland työllistää noin 2500 työntekijää, joista noin 400 työskentelee Helsingissä. Turussa STX työllistää noin 1500 työntekijää. STX Finland on rakentanut maailman suurimmat matkustaja-alukset Oasis of the Seas ja Allure of the Seas. Kyseiset alukset ovat Suomen kalleimmat yksittäiset vientituotteet. Tutkimuksen aikana Turun telakalla oli rakentumassa matkustaja-alus Viking Grace. Kuvassa 1 kyseinen laiva on rakenteilla rakennusaltaassa. Kuva 1. Viking Grace valmistumassa Turun telakalla kesäkuussa 2012.

10 9 STX Finland Oy:llä on kolme telakkaa Suomessa: Turun ja Rauman telakat ovat kokonaan STX:n omistamia, kun taas Helsingin telakasta STX omistaa 50 prosenttia. Turussa STX valmistaa pääasiassa risteilylaivoja, erikoisaluksia ja offshore projekteja. Raumalla puolestaan valmistetaan autolauttoja ja monikäyttöaluksia. Helsingin telakka keskittyy pääasiassa arktisten alusten valmistukseen.

11 10 2 LAIVAN RUNGON VALMISTUS Laivanrakennusprosessi pyritään pitämään virtaviivaisena, mutta muuntautumiskykyisenä. Kaikki laivat eivät ole samanlaisia, joten prosessia voidaan joutua muokkaamaan tarpeen mukaan. Laivoja rakennetaan usein samanaikaisesti tai limittäin, joten eri projektien töitä joudutaan tekemään samanaikaisesti. Jotta läpimenoajat pysyvät lyhyinä, on tuotannon toimittava tehdasmaisesti. Laivan rungon valmistus voidaan jakaa osavalmistukseen, lohkonvalmistukseen, suurlohkovalmistukseen ja rungonkoontiin sekä pintakäsittelyyn. Kuvassa 2 nähdään kuinka rungon valmistus etenee STX:n Turun telakalla. Osavalmistus toteutetaan tuotantolinjojen ja tuoteverstaiden avulla, minkä jälkeen osat ja osakoonnit toimitetaan lohkonkoontiin. Lohkonkoonnissa osista muodostetaan lohkoja, joista taas suurlohkovalmistuksessa kootaan suurlohkoja. Valmiit suurlohkot yhdistetään toisiinsa rakennusaltaassa. (Räisänen, 2002, 37/s.1) Kuva 2. Rungon valmistus Turun telakalla. (STX Finland, 2011.) 2.1 Osavalmistus Laivanrakennus alkaa osavalmistuksella. Osavalmistus sisältää niin osien kuin osakoontienkin valmistamista. Osavalmistuksessa valmistetaan mm. polvioita,

12 11 levykappaleita, jäykistäjiä, laipioita ja laitoja. Tavoitteena hyvin toimivalle laivanrakennukselle on, että osista koottaisiin mahdollisimman suuria kokonaisuuksia osavalmistuksessa ennen niiden lähettämistä lohkonkoontiin. Kuvassa 3 on osavalmistuksen valmistamia tuotteita. Kuva 3. Osavalmistuksessa valmistettavia tuotteita ovat mm. levylakanat ja laipiot (STX Finland, 2011.) 2.2 Lohkonkoonti Lohkonkoonti voidaan jakaa taso- ja muotolohkojen valmistukseen. Osalohkot ovat lohkonkoonnin koontiyksikköjä. Lohko sisältää tyypillisesti kannen, laidat ja laipiot eli kannen ja sen alapuoliset rakenteet. Lohko koostuu osalohkoista, jotka ovat lohkonkoonnin koontiyksikköjä Tasolohkot Tasolohkot ovat tasomaisia lohkoja, joiden kannet ja laidat valmistetaan tasolohkolinjoilla. Kannet muodostetaan levylakanoista, joiden maksimi pituus on 26 metriä ja leveys 22 metriä. Valmistetut levylakanat ovat yleensä metriä leveitä ja niiden pituudet vaihtelevat laivan leveyden mukaan. Laivan ollessa yli 26 metriä leveä, kansi muodostetaan kahdesta levylakanasta. Kuvassa 4 on esitetty tyypillinen tasolohko. Kuva 4. Tasolohko, joka sisältää kannen ja sen alapuoliset rakenteet (STX Finland, 2011.)

13 Muotolohkot Muotolohkoiksi lasketaan kaikki lohkot, jotka eivät ole tasomaisia, vaan niistä löytyy kaarevia muotoja. Kuvan 5 lohko määritellään kaarevien laitojensa takia muotolohkoksi. Muotolohkojen valmistus on pääasiassa käsityötä ja niiden valmistus ei ole yhtä mekanisoitua ja automatisoitua kuin tasolohkojen valmistus. Kaarevapintaiset laidat ja niiden osat kootaan jigien päällä. Muotolohkojen läpimenoajat ovat pitkiä verrattuna tasolohkojen läpimenoaikoihin. (Räisänen, 2002, 37/s. 27) Kuva 5. Muotolohko, jossa sisältää mm. laipioita ja jäykistäjiä. 2.3 Suurlohkokoonti Suurlohkokoonnissa lohkoista muodostetaan suurlohkoja yhdistämällä ne keskenään. Suurlohkot koostuvat yleensä kolmesta päällekkäin asetetusta lohkosta. Kuvassa 6 on tyypillinen suurlohko, joka koostuu muoto- ja tasolohkoista. Rajoittavana tekijänä suurlohkojen koossa on allasnosturin nostokyky. Turun telakalla suurlohkot voivat painaa maksimissaan 600 t. Mitä suuremmissa kokonaisuuksissa laiva voidaan rakentaa sitä tehokkaampaa valmistus on. Tämän takia suurlohkot pyritään mitoittamaan lähelle maksimipainoaan. Suurlohkoja ovat mm. kansirakenteet ja konehuoneet. (Räisänen, 2002, 37/ s.28)

14 13 Kuva 6. Suurlohko, joka muodostuu muoto- ja tasolohkoista. (STX Finland, 2011.) 2.4 Rungonkoonti Rungonkoonnissa laivanrunkoa lähdetään rakentamaan suurlohkoista, jotka ovat rungonkoonnin koontiyksikköjä. Rungonkoonti tapahtuu rakennusaltaassa kuvan 7 mukaisesti. Suurlohkot kootaan päällekkäin allasnosturin avulla, jonka jälkeen suurlohkot hitsataan kiinni. Rungonkoontivaiheeseen saapuessa suurlohkot ovat pitkälle varusteltuja ja maalattuja. Kuva 7. Laivan runkoa rakennetaan rakennusaltaassa. (STX Finland, 2011.)

15 14 3 TUOTANTOFILOSOFIAT Yrityksen tuotanto perustuu yhteen tai useampaan tuotantofilosofiaan, jonka oppien mukaan tuotantoa ohjataan. Yrityksen sisällä on erilaisia tarpeita tuotannonohjauksella ja eri organisaation tasoilla voidaan käyttää eri menetelmiä tai muunnelmia useista eri menetelmästä. Yksi filosofia ei aina palvele yrityksen kaikkia tarpeita. Kappaleessa esitellään aikaperustainen tuotantofilosofia Time-Based Management sekä Lean, jossa pyritään yksinkertaistamaan tuotantoa karsimalla tarpeettomia toimia. 3.1 Time-Based Management 1980-luvulla Japanilaiset yritykset alkoivat käyttää aikaa keinona saavuttaa kilpailuetua. Tätä alettiin kutsua nimellä Time-Based Management eli aikapohjainen johtaminen. Tuotteen koko valmistusketjua alettiin tutkia tilauksesta toimitukseen. Tutkittiin kuinka suuri osa toimitusajasta käytettiin tuotteen valmistamiseen. Yksittäisten osavaiheiden läpimenoaikaa verrattiin koko tuotteen läpimenoaikaan ja huomattiin, että vain murto-osa ajasta käytettiin tuotteen valmistamiseen. Ajasta 95 99,95 prosenttia käytettiin arvoa tuottamattomaan toimintaan. Suuri osa ajasta käytettiin odotteluun. Odotusaika pystyttiin jakamaan kolmeen kategoriaan (Kujala, Lillrank, Kronström & Peltokorpi, 2006, s ): - Erän käsittelyyn kuluva odotusaika - Lupiin ja muihin hallinnollisiin toimiin kuluva aika - Virheiden korjaamiseen kuluva aika Time-based managementin tavoitteena on lyhentää läpimenoaikaa tehostamalla prosessia siten, että tilauksen virtaus organisaation sisällä paranee, ja poistamalla valmistuksen arvoa tuottamattomat vaiheet. Huomattiin, että läpimenoajan lyhentämisellä oli vaikutusta moneen suorituskyvyn mittariin. Sitoutuneen pääoman osuus kasvaa läpimenoajan kasvaessa ja osien laatu saattaa kärsiä odottelun seurauksena. (Kujala et al., 2006, s )

16 15 Time-based managementin oppien mukaan toimivan yrityksen toiminnan mittareina toimii aika, eikä kustannukset niin kuin perinteisillä yrityksillä. Investoinnit tehdään valmistusajan lyhentämiseksi eikä kustannusten vähentämiseksi. Olettamuksena on, että lyhentyneen läpimenoajan avulla myös kustannukset laskevat. Toiminnan seurantaa pyritään kohdistamaan ryhmiin ja osastoihin yksilöiden sijaan. Time-based management pyrkii luomaan joustavuutta matalin kustannuksin sekä nopeaa vasteaikaa asiakkaiden tarpeisiin. (Koskinen, 1995, s. 97.) Prosessin tehostaminen alkaa valmistuksen pullonkaulojen määrittämisellä. Kun tiedetään, mikä on tuotannon heikon lenkki, voidaan resursseja jakaa sen mukaan. Valmistusprosessia limittämällä saadaan selviä etuja ketjumuotoiseen prosessiin. Prosessin läpimenoaika lyhenee, koska osia voidaan tehdä rinnakkain samanaikaisesti ilman, että odotetaan edeltävän vaiheen valmistumista. Prosessista on tunnistettava arvoa tuottava ja arvoa tuottamaton aika. Poistamalla arvoa tuottamatonta aikaa ei varsinaisesti paranneta tuottavuutta, mutta lyhennetään läpimenoaikaa, minkä takia tuotannossa oleviin virheisiin voidaan nopeammin reagoida. (Kujala et al., 2006, s. 515.) Aika on tärkeä kilpailutekijä yrityksille. Sen avulla voi saavuttaa kilpailuetua, seurata materiaalin ohjauksen tehokkuutta ja mitata eri osavaiheisiin kuluvaa aikaa. Mitä nopeammin ulkoisen- tai sisäisenasiakkaan tilauksiin voidaan reagoida sitä joustavampaa toiminta on. 3.2 Lean Lean on tuotantofilosofia, joka pyrkii parantamaan yrityksen toimintoja. Lean -tuotannossa pyritään pääsemään eroon kaikesta turhasta. Lean on levinnyt nopeasti yrityksiin ympäri maailman ja sitä sovelletaan lähes kaikissa tuotantoyrityksissä tavalla tai toisella. Leanajattelutavassa tuotantoa pyritään tehostamaan keskittymällä arvoa tuottavaan työhön. Kaikkea arvoa tuottamatonta työtä voidaan pitää tarpeettomana. Lean -ajattelun mukaan tuotantoa haittaavia osa-alueita on seitsemän kappaletta. Näitä tuhlauksen kohteita kutsutaan hukiksi. Lean -ajattelussa pyritään pääsemään eroon näistä seitsemästä hukasta, joita ovat (Uusi-Rauva et al., 2005, s. 406.):

17 16 1. Varastot 2. Kuljetukset 3. Odotusajat 4. Ylituotanto 5. Vialliset tuotteet 6. Tarpeettomat liikuttelut 7. Yliprosessointi Tuotteiden liiallinen varastointi sitoo pääomaa, eikä se edusta Just in Time -valmistusta. Tuotteiden liian aikainen valmistuminen sitoo varastopaikkoja ja pääomaa. Valmistamalla tuotteita tarpeeseen, voidaan varastointipaikkoja vähentää. Turhista kuljetuksista aiheutuu läpimenoajan kasvamista ja samalla sidotaan työvoimaa. Kuljetuksista ei tule lisäarvoa asiakkaalle, joten kuljetuksien määrä on syytä pitää minimissä. Työpisteet olisi sijoitettava siten, että valmistusketju liikkuu loogisesti eteenpäin. Materiaali virtaa yhteen suuntaan, eikä edestakaisia kuljetuksia tapahdu. (Waters, 2009, s ) Odotus on yksi Lean-filosofian keskeisistä hukista. Tuotteen läpimenoajasta valtaosa on odottelua, kun taas valmistusajan osuus on erittäin pieni suhteessa odotusaikaan. Tuote odottaa, joko kuljetusta tai työpisteen vapautumista. Keskittymällä odotusajan syihin, pystytään odotusaikoja vähentämään ja läpimenoaikaa lyhentämään. Ylituotannosta eli tilanteessa, jossa tuotantoa on enemmän kun kysyntää, aiheutuu varastojen kasvua. Varastojen kasvaessa tuotantoon sitoutuu entistä enemmän pääomaa ja läpimenoaika kasvaa. Hävikkiä syntyy, kun tuotteet eivät vastaa tuotteelle asetettuja laatuvaatimuksia. Tuotteita joudutaan tekemään uudestaan tai korjaamaan viallinen tuote. Mitä aikaisemmin tuotantoprosessia viallinen tuote huomataan sitä halvemmaksi sen korjaaminen tulee. Tuotteen lähettäminen takaisin edeltävään työvaiheeseen on aikaa ja resursseja kuluttavaa. Tekemällä tuotteen kerralla valmiiksi voidaan säästää kustannuksissa. (Kuisma, 2007, s ) Tarpeettomat liikuttelut tarkoittavat pääasiassa työntekijöiden liikkumista työpisteissä ja niiden välillä. Tämä voi johtua huonosta ergonomiasta, työkalujen sijoittelusta, huonosta layoutista ja materiaalin huonosta sijoittelusta. Työvälineiden ja koneiden liikuttelu työpisteiden välillä on myös Lean-ajattelun vastaista. Yliprosessoinnilla tarkoitetaan tilannetta, jossa työvaiheita on liikaa ja kaikki niistä eivät ole välttämättömiä työnteon

18 17 kannalta. Työvaiheet olisi korvattava tehokkaammilla menetelmillä tai jätettävä kokonaan pois. (Waters, 2009, s. 391.) Lean-filosofian avulla pyritään lyhentämään tuotteen läpimenoaikaa sekä parantamaan asiakastyytyväisyyttä. Lean-filosofian oppien mukaan toimiminen johtaa parantuneeseen laatuun, koska laatuongelmiin on pakko puuttua. Pieni virhe tuotannossa voi johtaa tuotannon pysähtymiseen. Tuotannossa olevat epäkohdat huomataan nopeasti ja virheet on korjattava, jotta valmistus voi jatkua. Verrattuna perinteiseen toimintaan Lean-tuotanto on alttiimpi tuotannon häiriöille S-menetelmä 5S-menetelmä on Lean-tuotannon työkalu hukkien estämiseksi. Menetelmän avulla kannattavuutta ja kilpailukykyä pyritään nostamaan tuotannon systemaattisella kehityksellä huomioiden henkilöstön viihtyvyyden ja hyvinvoinnin. Tuominen (2010b, s. 19) on todennut 5S-menetelmä koostuvan viidestä vaiheista: - Sort (erottele) - Set in order (järjestä) - Shine (puhdista) - Standardize (vakioi) - Sustain (ylläpidä) 5S-menetelmässä kaikki viisi vaihetta on käytävä järjestelmällisesti läpi, jotta toimintaa pystytään kehittämään halutulla tavalla. Vaiheita voidaan yhdistää keskenään, mutta yhtään vaihetta ei voida jättää kokonaan väliin. Menetelmä pyrkii muuttamaan työpaikalla vallitsevia tapoja. Virheellisistä toimintavoista tulee hyväksyttyjä ja valmistuksen hukat kasaantuvat ajan myötä. 5S-menetelmän ajatuksena on parantaa tuotteiden ja toiminnan laatua pitämällä työpiste siistinä ja järjestyksessä. (Tuominen, 2010b, s. 25.) Työpisteille kertyy ajan kuluessa paljon ylimääräistä tavaraa. 5S-menetelmän ensimmäisessä vaiheessa työpisteeltä pyritään erottelemaan kaikki ylimääräinen tarpeellisista tavaroista. Vanhoja tarpeettomia tavaroita poistamalla saadaan lisää lattia- ja säilytystilaa. Työpisteelle kuuluu ainoastaan usein käytettyjä tavaroita. Tavarat voidaan erotella esimerkiksi kuvan 8 mukaisesti käyttötarpeen mukaan. Osa tavaroista hävitetään, osa taas varastoidaan työpisteeseen tai sen lähelle. (Bresko, 2012.)

19 18 Kuva 8. 5S-menetelmän toteuttamiseen suunnattu lomake. Valitsemalla tavaroiden käyttötarpeen saadaan selville tarvittava varastointitapa. (Metalliteollisuuden keskusliitto, 2001, s. 16) Toisessa vaiheessa työpisteeseen jääneille tavaroille määritetään säilytyspaikat. Selkeyttämällä järjestystä voidaan tavaroiden etsimiseen kuluva aika poistaa. Usein käytetyt työkalut varastoidaan työpisteeseen siten, ettei työntekijä joudu lähtemään työpisteestä hakeakseen työkalua. Työkalut sijoitetaan työpisteessä työergonomian kannalta parhaalle paikalle. Kolmannessa vaiheessa työpiste puhdistetaan perusteellisesti. Puhdas työpiste on viihtyisämpi verrattuna sekaisin olevaan työpisteeseen. Pudistuksen yhteydessä laitteiden kunto tarkastetaan ja niille tehdään tarpeen mukaan vaadittavat huollot. Tapaturmien todennäköisyys pienenee, kun lattioilla ei loju sinne kuulumatonta tavaraa. (Bresko, 2012.) Neljännessä vaiheessa luotu toimintatapa vakioidaan. Tehdään ohjeet, miten työpisteen puhtautta ja järjestelmällisyyttä pidetään yllä. Voidaan sopia esimerkiksi, että jokaisen työviikon jälkeen työntekijät käyttävät puoli tuntia työpisteen puhdistamiseen. Viimeisessä vaiheessa opittuja tapoja pyritään ylläpitämään, ettei toimintatapa jää kokeiluluonteiseksi. Toiminnot pyritään saamaan osaksi päivittäisiä toimenpiteitä. Kuva 9 kuvastaa, minkälainen muutos 5S-menetelmän käytöllä voidaan saavuttaa. Tavaroiden hakemiseen kuluva aika

20 19 lyhenee ja tuotteet ovat helpommin saatavilla. Suurempi osa työajasta voidaan käyttää jalostusarvoa lisäävän työn tekemiseen. (Tuominen, 2010b, s ) Kuva 9. Työpiste ennen ja jälkeen 5S-menetelmän käyttöönoton. Vasemmalla nähdään kuinka paljon enemmän työpisteessä joudutaan liikkumaan ja hakemaan työkaluja ennen menetelmän käyttöönottoa. (Bresko, 2012.) Just in Time Just in Time eli Juuri oikeaan aikaan -tuotanto on toimintamalli, joka poikkeaa selvästi perinteisestä massateollisuusmallista. JIT-tuotannossa lähdetään liikkeelle sisäisestä asiakkuudesta. Jokainen tuotantovaihe olisi tehtävä niin hyvin kuin tuote päätysi lopulliselle asiakkaalle. Toimitusketjun seuraavaa työvaihetta pidetään asiakkaana. JIT ajattelutavassa henkilöstön kouluttaminen ja työkohtainen perehdyttäminen nähdään tärkeinä asioina. Niiden avulla voidaan parantaa yrityksen joustavuutta ja tehokkuutta laajentamalla työntekijöiden osaamisalueita. Työntekijät voivat toimia entistä vaihtelevimmissa työtehtävissä ja toimia laajemmalla toiminta-alueella. (Fullerton & McWatters, 2001, s ) Massateollisuusmallissa valmistuksen kapasiteetti pyritään maksimoimaan. Kysynnän ollessa heikkoa tehdään tuotteita varastoon. Ideana massateollisuusmallissa on, että valmistetaan niin paljon tavaraa kuin mahdollista. Just in Time tuotantoa voidaan pitää

21 20 lähes massatuotannon vastakohtana. JIT-tuotannossa tuotteita valmistetaan vain tarpeeseen. Varastoon päätyvä tuote on merkki heikosta tuotannonohjauksesta. Verrattuna perinteiseen malliin, jossa kustannukset pyritään pitämään alhaalla valmistamalla tuotteet suurissa erissä, perustuu JIT-tuotannon tehokkuus nopeaan läpimenoaikaan. Tuotantoon ei sitoudu niin paljon pääomaa ja pystytään reagoimaan nopeasti muuttuvaan kysyntään. (Uusi-Rauva, Haverila & Kouri, 2005, s ) JIT-tuotannossa tuotteet valmistetaan pienissä sarjoissa asiakkaan tilauksesta. Asiakas voi olla ulkoinen tai sisäinen. Ajatuksena on, että seuraava vaihe on asiakas ja asiakkaille ei toimiteta virheellisiä tuotteita. JIT-tuotannolla saavutettavia etuja ovat (Tuominen, 2010a, s ): - Tuotannon ohjauksen helppous - Luotettavat toimitukset - Joustavuus - Korkea laatu - Nopea reagointi valmistuksessa havaittuihin poikkeamiin - Vähäinen tilantarve - Korkea työmotivaatio Ilman välivarastoja toimivassa organisaatiossa tuotannossa tapahtuvien virheiden vaikutukset ovat valtavat. Tämän takia JIT-tuotannossa virheitä pyritään välttämään loppuun asti. Verrattuna tavalliseen malliin tulevat virheet JIT-tuotannossa helpommin esille niistä aiheutuvien vaikutusten takia. Tämän takia niiden syyt on helppo selvittää. JIT-tuotanto vaatii toiminnalta korkeaa laatua. Virheet keskeyttävät prosessin, joten laatua on jatkuvasti parannettava. JIT-tuotantoa ei ole mahdollista toteuttaa ilman virheiden vähentämistä ja tavoitteena on virheetön tuotanto. Virheitä ei pyritä poistamaan lisäämällä laadullisia tarkastuksia, vaan laatuvastuu siirretään tuotannolle. Työntekijät ovat itse vastuussa tuotetusta laadusta. Koko organisaation on panostettava JIT-toimintaa, jotta se saadaan toimimaan halutulla tavalla. JIT-tuotannon tuottavuus on parempi verrattuna perinteisiin tuotantoon. JIT-tuotannon kehitysvaiheet on kuvattu kuvassa 10. (Uusi-Rauva et al., 2005, s )

22 21 Kuva 10. JIT-tuotannon kehittämisen vaiheet. Vaiheiden edetessä läpäisyajat lyhenevät ja toiminnan laatu paranee. (Uusi-Rauva et al., 2005, s. 429.)

23 22 4 LÄPIMENOAIKA Läpimenoaika on aika, joka kuluu toiminnon alkamisesta valmistumiseen. Läpimenoaika kuvaa aikaa, jonka toiminta vaatii ja on yksi tärkeimmistä mittareista, kun arvioidaan tuotannon tehokkuutta. Se voidaan määrittää erilaisille toiminnoille kuten esimerkiksi osavalmistukselle tai lohkonvalmistukselle. Tilauksen läpimenoajan määrittävät materiaalihankintoihin kuluvan ajan sekä valmistuksen läpimenoajan summa. On tavallista, että läpimenoajasta vain pieni osta koostuu työvaiheajasta. Uusi-Rauvan et al. (2005, s. 401) mukaan valtaosa läpimenoajasta kuluu odotusaikaan. Kuvassa 11 nähdään esimerkki läpäisyajan rakenteesta ja kuinka jokaista vaihetta edeltää odotusaika. (Lapinleimu, Kauppinen & Torvinen, 1997, s. 41,53) Kuva 11. Läpäisyajan rakenne tuotteen valmistuksessa. Vain pieni osa ajasta kuluu tuotteen jalostusarvoa kasvattavaan työhön. (Uusi-Rauva et al., 2005 s. 401.) Lyhyt läpimenoaika on tila, johon organisaatioissa pyritään. Se kuvastaa, että toiminta on joustavaa ja tehokasta. Lyhyt läpimenoaika mahdollistaa lyhyet toimitukset, vähentää keskeneräiseen työhön sitoutunutta pääomaa sekä parantaa laatua ja ohjattavuutta. Toimivassa järjestelmässä läpimenoajat pysyvät lyhyinä ja helposti kontrolloitavissa. Lyhyiden läpimenoaikojen avulla saadaan joustavuutta tuotannon ajoitukseen ja helpotetaan tuotannon suunnittelua. (Lapinleimu et al., 1997, s. 55.) Lapinleimun et al. (1997, s. 55) mukaan läpäisyaika ja työkustannukset eivät ole suoraan toisistaan riippuvia. Valtaosa läpäisyajasta on odotteluaikaa, jolloin kapasiteettia ei sidota.

24 23 Asiakasohjautuvassa tuotannossa läpimenoajan on oltava huomattavasti toimitusaikaa lyhempi. Mitä lyhyempi läpimenoaika on suhteessa toimitusaikaan sitä joustavampaa tuotanto on. Ylimääräinen aika voidaan käyttää tuotannon tasoittamiseen. Uusi-Rauva (2005, s. 407) on todennut, että puolittamalla läpäisyaika päästään seuraaviin tuloksiin: - 8,5 % tuotantokustannuksiin + 9,5 % kannattavuuteen - 47 % keskeneräisen tuotannon arvoon - 15 % sitoutuneeseen pääomaan 4.1 Valmistuksen läpäisyajan lyhentämiskeinoja Läpimenoajan lyhentämiseksi on olemassa monenlaisia keinoja. Läpimenoajan rakenne vaihtelee eri yrityksissä ja työvaiheissa. Valmistusajan lyhentämiskeinot ovat varsin erilaiset erilaisille prosesseille. Jotta yritys pystyisi keskittämään toiminnan tehostamisen oikeisiin kohteisiin, on läpimenoajan rakennetta tutkittava tarkemmin. Tutkimuksen avulla tuotannosta voidaan huomata, mihin läpimenoaika kuluu. Mikäli läpimenoajasta 90 prosenttia kuluu odotusaikaan, on läpimenoaikaa lyhennettävä erilaisin keinoin kuin tilanteessa, jossa 90 prosenttia ajasta kuluu tekemisaikaan. Ensimmäisessä tapauksessa on löydettävä keinot, miten poistaa turha odottelu ja kasvattaa vaiheajan osuutta. Jälkimmäisessä tavassa taas on keskityttävä työmenetelmien kehittämiseen. Yleisimmät tavat lyhentää valmistuksen läpimenoaikaa ovat (Uusi-Rauva et al., 2005, s. 407; Lapinleimu et al., 1997, s. 56,58.): - Valmistustekniset keinot - Tuotantoprosessin mukauttaminen - Häiriöiden minimointi - Siirtojen tehostaminen - Kuormituksen ohjaus - Kapasiteetin ohjaus - Tuotannonohjauksen tehostaminen - Tuotantoprosessin mukauttaminen - Eräkoon pienentäminen - Asetusaikojen lyhentäminen

25 24 - Layout-suunnittelu - Välivarastojen poisto Läpimenoaikaa voidaan lyhentää kehittämällä käytössä olevia työmenetelmiä. Tuotteiden läpimenoaikoja voidaan lyhentää käyttämällä suurempaa osaa koneiden tehosta. Samassa ajassa saadaan enemmän tuotosta aikaiseksi, joten tuotteita menee läpi nopeammalla aikataululla. Esimerkiksi käyttämällä tehokkaampia hitsausmenetelmiä voidaan hitsausnopeutta kasvattaa ja hankkimalla tehokkaamman polttokoneen voidaan levyjä polttaa aikaisempaa nopeammin. (Arlander, 1983, s ) Läpimenoaikoja voidaan lyhentää tehokkaalla layout-suunnittelulla. Työpisteet sijoitellaan siten, että niiden väliset siirrot ja käsittelyt tapahtuvat mahdollisimman helposti. Välivarastojen tarve pienenee, kun työpisteet sijaitsevat lähekkäin. Materiaalivirtoja selkeyttämällä vältytään tuotteiden edestakaiselta siirtelyltä. Tuotannosta tulee selkeämpää ja läpimenoajat lyhenevät. (Larikka, Heinilä, Selin & Tuominen, 2007, s. 146.) Yhdistämällä työvaiheita on mahdollista päästä eroon turhista odottelu- ja kuljetusajoista. Näin nopeutetaan läpimenoa ja parannetaan tehokkuutta. Kuvassa 12 on esitetty kuinka työvaiheita yhdistämällä voidaan saavuttaa lyhyempi läpimenoaika. Yhdistämällä työvaiheita ei työvaiheiden välille pidä enää varata aikamarginaalia. Optimoimalla työvaiheiden järjestyksen saadaan kuljetusmatkoja ja niihin liittyviä odotusaikoja lyhennettyä. Samanpituiset työvaiheet olisi sijoitettava perätysten, jottei valmistusketjuun synny pullonkauloja, jotka rajoittavat läpimenoa. (Arlander, 1983, s. 8 9.)

26 25 Kuva 12. Työvaiheiden yhdistämiselle saavutettavat hyödyt. Yhdistämällä työvaiheita voidaan tuotteen läpimenoaikaa lyhentää huomattavasti. (Lapinleimu et al., 1997, s. 57.) Siirtoja tehostamalla voidaan odotteluun kuluvaa aikaa lyhentää. Kuljetusaikoja voidaan lyhentää uusien kuljetusreittien avulla sekä parantamalla käytössä olevia kuljetuslaitteita. Siirtoja voidaan automatisoida automaattikuljettimilla. Kun osa tulee valmiiksi, se siirtyy automaattisesti seuraavaan vaiheeseen. Kasvattamalla kuljetusvälineiden kapasiteettia esimerkiksi hankkimalla uusia kuljetuslaitteita voidaan kuljetuksen odotusaikoja lyhentää. Kuljetuslaitteiden käyttöaste laskee ja läpimenoaika lyhenee keskimääräisten odotteluaikojen mukana. Läpimenoaikaa voidaan lyhentää myös tehostamalla tuotannonohjausta. Seuraava työvaihe voi alkaa, vaikka kaikki tuotteet eivät ole vielä valmistuneet edellisessä vaiheessa. Tätä kutsutaan tuotannon limittämiseksi. Tuotteita ei käsitellä yhtenä isona kokonaisuutena, vaan pienempinä ryhminä siten, ettei ensimmäiseksi valmistuneen kappaleen tarvitse odottaa viimeisen tuotteen valmistumista. Kyseinen muutos toteutetaan yleensä yhdessä kuljetuserien pienentämisen kanssa. Tarkemmalla ajoituksella voidaan lyhentää jonotusaikoja sekä aikamarginaaleja. Aikamarginaalit olisi määritettävä työvaihekohtaisesti, eikä käytettävä kaikille vaiheille yhtä suuria aikamarginaaleja. (Arlander, 1983, s ) Kuormitusryhmät olisi sijoitettava siten, ettei tuotetta tarvitse kuljettaa kesken kaiken toiselle osastolle, vaan prosessi olisi tehtävä alusta loppuun samalla osastolla. Etäisyyksien

27 26 lyhentyessä kuljetuksiin ei tarvitse varata niin paljon aikaa, vaan tuotteet liikkuvat osaston sisällä sulavasti ilman suuria odotusaikoja. Eri vaiheiden odotusaikoja voidaan lyhentää kuljettamalla tuotteet pienemmissä erissä ja sijoittamalla työpisteet valmistusvaiheiden mukaiseen järjestykseen, ettei edestakaisin siirtoja pääse tapahtumaan. (Uusi-Rauva et al., 2005, s. 406.) Poistamalla tuotannon välivarastot tuotteet eivät kasaudu odottamaan pitkäkestoisimman työpisteen vapautumista, vaan työvaiheet toimivat samassa tahdissa. Välivarastojen poistamisen johdosta prosessista tulee virtaviivaisempi, kun tuote kulkee prosessin läpi ilman keskeytyksiä. Aloitettavien ja valmistuneiden töiden määrän kuuluisi pysyä lähes vakiona. Aloitettavien töiden määrä ei saisi ylittää valmistuneiden töiden määrää säännöllisesti, etteivät työt lähde kasaantumaan. Keskittymällä myöhässä olevien töiden poistamiseen tuotantoa tehostamalla, voidaan turhista jonotusajoista päästä eroon. Kapasiteetin ohjauksella voidaan vaikuttaa läpimenoajan pituuteen. Kapasiteettia voidaan kasvattaa erilaisilla kehitystoimilla ja uutta kapasiteettiä voidaan hankkia mm. investoimalla uusiin laitteisiin. Lisäkapasiteettia voidaan ohjata kriittisin kuormitusryhmiin estämään jonojen syntymistä. Kapasiteettiä voidaan myös kasvattaa tilapäisesti käyttämällä alihankkijoita tai teettämällä ylitöitä. Ylitöiden avulla kapasiteettiä voidaan nostaa hetkellisesti kriittisissä työvaiheissa. Tämän avulla tilapäiset pullonkaulat pystytään purkamaan. Työskentelemällä useassa vuorossa voidaan laitteita hyödyntää paremmin. (Uusi-Rauva et al., 2005, s. 404; Arlander, 1983, s ) Yksi tehokkaimmista keinoista läpäisyaikojen lyhentämiseksi on eräkoon pienentäminen. Tämä johtuu odotusaikojen lyhenemisestä. Eräkoko ja läpimenoaika ovat toisistaan riippuvia. Pienentämällä toista saadaan myös toinen pienenemään. Eräkokoon pienentäminen pitää yleensä sisällään asetusaikojen pienentämisen. Asetusaika on tuotteen vaihdosta työpisteelle aiheutuva ylimääräinen aika. Asetusaika pitää sisällään mm. työkalujen vaihdot ja ohjelmien muuttamisen. Pitkät asetusajat voivat estää pienten eräkokojen tehokkaan hyödyntämisen, sillä asetuksien tekemiseen kuluva aika on pois lisäarvoa tuottavasta ajasta. Asetusaikoja voidaan lyhentää teknisillä ratkaisuilla ja aputyöntekijää käyttämällä. Käyttämällä automaattisia valmistusjärjestelmiä asetusajat jäävät erittäin pieniksi. (Uusi-Rauva et al., 2005, s. 404.)

28 27 Kuormittamalla töitä tasaisesti kaikkien kuormitusryhmien kesken voidaan pahimmat pullonkaulat välttää ja siten lyhentää läpimenoaikaa. Eniten kuormitettujen kuormitusryhmien jonot lyhenevät ja vähän kuormitettujen kuormitusryhmien jonot kasvavat. Näin pystytään estämään pullonkaulojen syntyminen. Kuormitusta pitäisi keskittää työvaiheketjujen alkupäähän, koska loppupäässä olevat työvaiheketjut ovat vaikeammin ennakoitavissa. Täten loppupään jonotusajat lyhenevät ja tuotannosta tulee sujuvampaa. Vähentämällä laitteiden kuormitusta ja käyttämällä rinnakkaisia kuormitusryhmiä päästään lyhempiin odotusaikoihin. Ensisijaisen kuormitusryhmän ollessa liian kuormitettu, on kuormitusryhmälle hyvä olla vaihtoehtoinen kuormitusryhmä. (Arlander, 1983, s ) On ehdottoman tärkeää minimoida häiriöiden osuus tuotannosta. Tärkeimmille koneidenkäyttäjille on koulutettava varahenkilöt, jotta koneet pystytään pitämään käynnissä taukojen aikana. Tällä toimenpiteellä pystytään myös varautumaan äkillisiin sairastumisiin ja muihin odottamattomiin tilanteisiin. Laitteiden huollot olisi toteutettava silloin, kun koneet eivät ole käytössä. Varastoimalla halvimpia ja yleisimpiä osia voidaan joutuisuutta lisätä ja samalla lyhentää läpimenoaikaa. Kriittisten osien puskurointi on monessa tilanteessa hyödyllinen toimenpide, ettei tuotanto pysähdy odottamaan osien saapumista. (Arlander, 1983, s ) 4.2 Läpäisyajan lyhentämisen vaikutukset Arlander (1983, s.43) on todennut, että tuotannon ollessa asiakasohjautuvaa voidaan läpäisyajan lyhentäminen siirtää suoraan toimitusaikoihin. Tämä parantaa yrityksen kilpailukykyä muita yrityksiä vastaan. Mitä nopeammin yritys pystyy tuotteen toimittamaan asiakkaalleen sitä nopeammin asiakas pystyy ottamaan tuotteen käyttöön. Mikäli toimitusaikoja ei lyhennetä samassa suhteessa läpimenoaikojen lyhentämisen kanssa, voidaan toimitusvarmuutta ja joustavuutta parantaa. Toimituksen viivästymisestä peritään usein sakkoja ja yrityksen maine voi tahriutua, jos he eivät pysty toimittamaan tuotetta alkuperäisen aikataulun mukaisesti. Lyhentynyt läpimenoaika lisää valmistuksen joustoa ja parantaa toimitusvarmuutta. (Uusi-Rauva et al., 2005, s. 406)

29 28 Lyhyiden läpimenoaikojen on todettu parantavan laatua, koska virheet huomataan ja voidaan korjata nopeasti. Tieto laatupoikkeamasta tulee tietoon välittömästi ja siihen ehditään puutua ennen seuraavan tuotteen valmistamista. Pitkien läpimenoaikojen tuotteita voidaan valmistaa huomattava määrä ennen vian huomaamista. Mitä aikaisemmin vika huomataan sitä halvemmaksi sen korjaus tulee. Häiriöiden aiheuttamiin ongelmiin ja syihin on helppo tarttua, koska virheet usein pysäyttävät tuotannon. Ilman riittävää panostusta laatuun ei lyhyitä läpimenoaikoja kannata edes tavoitella. Virheet heijastuvat koko tuotantoon ja niihin on yksinkertaisesti pakko puuttua. Tuottavuus paranee läpimenoajan lyhentyessä. Tämä johtuu siitä, että läpimenoaikaa ei ole mahdollista laskea ilman laadun parantamista. Laadun paraneminen pienentää virheiden ja häiriöiden aiheuttamia kustannuksia. (Uusi-Rauva et al., 2005, s ) Mitä lyhyempi läpimenoaika on sitä helpompi tuotannon tarvitsemia materiaaleja on arvioida. Tämän takia raaka-ainevaraston kokoa voidaan pienentää. Pienentyneiden raakaainevarastojen johdosta ja keskeneräisten töiden vähenemisen vaikutuksesta valmistukseen sitoutunut pääoma pienenee. Läpimenoaikojen lyhentyessä tuotannonohjaus helpottuu, koska ennusteita ei tarvitse tehdä enää niin pitkälle tulevaisuuteen. Lyhyet läpäisyajat asettavat tuotannonohjausjärjestelmän alttiiksi häiriöille. Häiriöiden takia töitä ei välttämättä ohjata kaikille työpisteille ja työt voivat valmistua myöhässä. (Lapinleimu et al., 1997, s. 55.) Valmistukseen keskimäärin sitoutuneen pääoman oletetaan olevan vakio läpi koko prosessin. Lyhentämällä läpimenoaikaa voidaan sitoutuneen pääoman osuutta vähentää, koska keskeneräiseen tuotantoon sitoutuu vähemmän rahaa. Tuotannon ollessa asiakasohjautuvaa vaikuttaa läpäisyajan lyhentäminen vaikuttaa suoraan tuotteen toimitusaikoihin. Tuotannon ollessa varasto-ohjautuvaa ei läpäisymenon lyhentäminen vaikuta suoraan toimitusaikoihin, mutta lyhyiden läpimenoaikojen takia varastoja voidaan täydentää nopeasti. Puskurivaraston ei tarvitse enää olla yhtä suuri kuin ennen ja sama palvelutaso voidaan saavuttaa pienemmällä varastolla. (Uusi-Rauva et al., 2005, s )

30 29 5 HITSAUKSEN TEHOSTAMISKEINOJA Hitsauksen tehostamisella pyritään saamaan enemmän tuotosta lyhyemmässä ajassa. Mitä nopeammin työ voidaan tehdä sitä tehokkaampaa hitsaus on. Tuottavampien hitsausmenetelmien avulla hitsiaineentuotto kasvaa ja voidaan käyttää suurempia kuljetusnopeuksia. Hitsiaineentuottoa voidaan myös nostaa käyttämällä useita hitsauslaitteita samanaikaisesti. Hitsauksen tehostamisessa paloaikasuhde eli aika, joka työn kestosta kuluu varsinaiseen hitsaamistyöhön, pyritään nostamaan mahdollisimman korkeaksi. Manuaaliselle hitsaukselle paloaikasuhde on huomattavasti matalampi verrattuna mekanisoituun ja robotisoituun hitsaukseen. 5.1 Paloaikasuhteen vaikutus hitsauskustannuksiin Paloaikasuhde kuvaa hitsauksen tuottavan työn osuutta kokonaisaikaan. Paloaikasuhde kuvaa kaariajan suhdetta kokonaisaikaan ja se ilmoitetaan prosentteina. Paloaikasuhde on eräs keskeisimmistä hitsauskustannuksiin vaikuttavasti tekijöistä. Kuvasta 13 nähdään, kuinka työkustannukset alenevat jyrkästi paloaikasuhteen kasvaessa. Martikainen (2009, s.45) on todennut, että paloaikasuhde vaikuttaa merkittävästi hitsauksen kokonaiskustannuksiin, koska työkustannukset ovat yleensä noin prosenttia hitsauksen kokonaiskustannuksista. Kuva 13. Paloaikasuhteen vaikutus hitsauskustannuksiin. Työkustannukset laskevat voimakkaasti kunnes paloaikasuhde kasvaa 60 prosenttiin. (Martikainen, 2009, s. 45.)

31 30 Martikaisen (2009, s.45) mukaan paloaikasuhteeseen voidaan vaikuttaa monilla toimenpiteillä: - Hitsauksen mekanisointi ja automatisointi - Töiden organisointi ja yleinen järjestys - Työohjeet ja WPS - Hitsaajan ammattitaito - Kappaleenkäsittelylaitteet - Aputyöntekijät - Työnopastus 5.2 Kevytmekanisoinnin vaikutus hitsauksen tehokkuuteen Kevytmekanisoinnilla tarkoitetaan hitsauksen mekanisointia, jossa käytetään pieniä helppokäyttöisiä kuljetuslaitteita hitsauspään kuljettamiseen. Kyseisiä laitteita ovat mm. pienet traktorikuljettimet ja kiskokuljettimet. Kevytmekanisointilaitteiden käyttö on helppoa ja tehokasta. Traktoreiden avulla voidaan hitsata alapienahitsejä, kun taas kiskokuljettimilla hitsataan mm. laki-, vaaka- ja pystyhitsejä. (Lukkari, 2005, s. 9.) Tyypillinen paloaikasuhde manuaaliselle hitsaukselle on noin prosenttia, kun taas kuljettimella se on noin 50 prosenttia. Siirryttäessä manuaalisesta hitsauksesta mekanisoituun hitsaukseen tuottavuus paranee noin prosenttia. Kuljettimien avulla voidaan hyödyntää hitsausvälineiden kapasiteettia tehokkaammin ja voidaan siirtyä huomattavasti tehokkaampien hitsausprosessien käyttöön. Hitsauksesta saadaan yhtäjaksoista ja kuljetusnopeuksia voidaan nostaa. Kuljetin voi kuljettaa hitsauspistoolia yli 100 cm minuutissa. Hitsaajalta on mahdotonta odottaa samaa. Mekaanisesti toteutetulla hitsauksella saadaan tuottavampaa ja parempilaatuista hitsiä. (Martikainen, 2009, s.47; Lukkari, 2005, s. 9)

32 31 6 TYÖNTUTKIMUS Työntutkimus on työn tuottavuuden kehittämisen vuoksi tehtävä tutkimus. Työntutkimuksella pyritään löytämään parhaat tavat työn tekemiseksi ja luoda hyvät työolosuhteet tehokkaalle toiminnalle. Työntutkimuksen avulla voidaan myös määrittää aika, jossa tietyt työtehtävät tehdään. Työntutkimus voidaan jakaa neljään osa-alueeseen (Uusi-Rauva et al., 2005, s. 490.): - Menetelmätutkimus - Työn vakiinnuttaminen - Työnopastus - Työnmittaus Menetelmätutkimus on järjestelmällistä työn kehittämistä, joka tähtää tehokkaaseen, turvalliseen ja taloudelliseen työn tekemiseen. Tavoitteena on saavuttaa alhaisemmat tuotantokustannukset, parempi ergonomia ja työturvallisuus sekä tuottavuus. Menetelmätutkimus sisältää kaikki tuotannon osatekijät ja niiden yhteistoiminnan. Tutkimuksella voidaan tutkia mm. koneita, työntekijöitä, raaka-aineita ja läpimenoaikaa. Menetelmätutkimus pitää sisällään erilaisia keinoja työn kehittämiseksi ja hyödyntää monia olemassa olevia tapoja kuten mm. jatkuvan parantamisen menettelytapoja. (Teknologiateollisuus ry, 2011, s. 6.) Työntekijöillä voi olla erilaiset työmenetelmät ja eri suorituskerroilla työt saatetaan tehdä eri tavalla. Työn vakiinnuttamisessa pyritään varmistumaan, että kaikilla työntekijöillä on käytössä tehokkaimmat työmenetelmät. Tehokkaat työmenetelmät menevät hukkaan, jos kaikki työntekijät eivät käytä niitä. Menetelmävaihtelut aiheutuvat työntekijöiden erilaisista tottumuksista, taustoista, työkaluista ja työmenetelmistä. Työn vakiinnuttamisessa käytetään apuna työpaikkakuvauksia, työohjeita ja koulutusta. Vaikka työn vakiinnuttamisella pyritään yhtenäistämään työtavat, ei tämä tarkoita, että oma-aloitteisuutta ei sallittaisi. (Teknologiateollisuus ry, 2011, s. 6.) Työn vakiinnuttaminen luo pohjan systemaattiselle työn kehittämiselle. Ennen kuin työntekijöillä on parhaat mahdolliset käytössä olevat työmenetelmät, on työmenetelmiä

33 32 turha lähteä kehittämään. Työn vakiinnuttamisen yhteydessä on menetelmien kehitystä jatkettava käyttäen jatkuvan parantamisen tekniikoita. Vakiinnuttamalla työmenetelmät voidaan tuottaa parempaa ja tasaisempaa laatua. Laatua pystytään helpommin hallitsemaan, jos työt tehdään aina samalla tavalla. (Vartiainen, 1994, s. 125.) Työnopastuksessa varmistetaan, että kaikki työntekijät hallitsevat tehokkaat ja turvalliset työmenettelyt. Työnopastuksen avulla pyritään resurssien korkeaan hyödyntämiseen. Työnopastukseen pitää sisällään työhön perehdyttämisen sekä opastuksen käytettäviin menetelmiin. Työnopastus tukee ammattitaidon kehittämistä. Työnopastuksen avulla työntekijöiden osaamista pystytään hyödyntämään paremmin. (Teknologiateollisuus ry, 2011, s. 7.) Työmittauksessa pyritään selvittämään aika, joka työntekijällä kuluu työtehtävän suorittamiseen. Työnmittausta voidaan soveltaa myös tuotteen läpimenoajan selvittämiseen. Työajan selvittämiseen käytetään työnmittauksen vakiomenetelmiä ja mittaukset pyritään suorittamaan normaalioloissa ja normaalijoutuisuudella. Mittaus pyritään toistamaan useita kertoja, sillä saman työmäärän tekemiseen voi kulua eri suorituskerroilla eri aika. Tämän takia tuloksista on otettava keskiarvo, jotta aika saadaan normalisoitua. Työnmittauksen avulla saadusta ajasta nähdään, kuinka kauan tietyn toimenpiteen tekemiseen kuluu aikaa keskimäärin ammattitaitoiselta työntekijältä. (Vartiainen, 1994, s. 125.) 6.1 Työntutkimuksen tavoitteet Työntutkimus voidaan jakaa useisiin kategorioihin tavoitteiden mukaan. Jotta kehittävää työntutkimusta voidaan toteuttaa tehokkaasti, on tavoitteet asetettava täsmällisesti. Työntutkimuksen aikana voi nousta esiin asioita, joita ei ole ennakkoon ajateltu. Työntutkimuksen tavoitteina voivat toimia mm. (Teknologiateollisuus ry, 2011, s. 8 9.): - Hinnoittelu o Pyritään selvittämään kuinka paljon tuotteen valmistaminen maksaa ja tietoa voidaan käyttää tuotteiden hinnoitteluun ja kustannuslaskentaan. - Tuotannon suunnittelu o Tuotannon ohjaus

34 33 o Kuormitus o Tuotannon virtaus o Tavoitteiden asettaminen - Menetelmien vertailu ja kehitys o Työkalujen suunnittelu o Työpisteiden suunnittelu o Koneinvestointien suunnittelu o Menetelmien suunnittelu o Missä tehdään o Kuormitus - Urakka palkkaus o Suoritukseen perustuva palkkaus 6.2 Näkökulmat työntutkimukseen Työntutkimuksen näkökulma vaihtelee valitun tavoitteen mukaan. Työntutkimuksen näkökulmat voidaan jakaa kolmeen toisistaan eroavaan kategoriaan (Aulanko, Huovinen, Kiikka & Lehtinen, 2010, s. 43; Teknologiateollisuus ry, 2011, s. 6.): - Taloudellinen näkökulma o Työtä ja työmenetelmiä tarkastellaan niiden aiheuttamien kustannuksien avulla. o Pyritään löytämään tuotannon pullonkaulat. o Selvitetään, mitkä työt aiheuttavat lisäkustannuksia ja laatuongelmia. o Tehdäänkö työt oikeaan aikaan ja oikeassa paikassa. - Teknologinen näkökulma o Uuden tekniikan tarjoamat mahdollisuudet, uusien prosessien kehittäminen, uuden teknologian tarjoamat hyödyt - Työntekijänäkökulma o Ergonomia ja turvallisuus o Tutkimus kohdistetaan työntekijän jokapäiväisen toiminnan tutkimiseen. o Pyritään selvittämään sisältääkö työ väsyttäviä ja monotonisia töitä, epäkäytännöllisiä ja jopa vaarallisia vaiheita.

35 34 o Selvitetään käytetäänkö oikeita menetelmiä. 6.3 Työnmittauksen vaiheet Työnmittauksen vaiheet ovat Teknologiateollisuus (2011, s. 25) ry:n mukaan: 1. Tiedottaminen työnmittauksesta 2. Työmenetelmien määrittäminen 3. Työn osittelu ja kuvaus 4. Erien ajan mittaaminen 5. Ajan laskeminen, tulosten esittäminen ja taltiointi Työmittaus tehdään avoimesti ja yleisesti käytössä olevia menetelmiä hyödyntäen. Työmittauksesta ilmoitetaan luottamusmiehelle ja tiedotetaan, minkä takia työnmittaus tehdään. Työnmittauksen kuvaus on suoritettava riittävällä tarkkuudella, jotta saatuja tietoja voidaan käyttää jälkeenpäin. Tiedoista on käytävä ilmi mittauksen kohde, tapahtuneet muutokset ja tulosten käyttökelpoisuus. (Uusi-Rauva et al., 2005, s ) Mitattava työ jaetaan mittausta varten pienempiin osiin. Se kuinka pieniin osiin työ jaetaan, riippuu valitusta mittaustavasta, tavoitteesta ja työnlaadusta. Työnmittaus toteutetaan työntekijää häiritsemättä. Mikäli mittaus tehdään videokameran avulla, on varmistuttava, että näkyvyys on kunnossa työvaiheiden havaitsemiseksi. Saaduista tuloksista olisi suotavaa tehdä erilaisia erittelyjä, jotta mittaustuloksia voitaisiin hyödyntää mahdollisimman hyvin. (Teknologiateollisuus ry, 2011, s. 25.) Engeström (1995, s ) on todennut kehittävän työntutkimuksen olevan vaiheittain etenevä prosessi, joka palaa aina samaan lähtötilanteeseen. Kehittävä työntutkimus alkaa nykyisen toimintatavan tarkastelemisella, jonka jälkeen luodaan analyysi kehityshistoriasta ja nykyisistä ristiriidoista. Analyysin pohjalta luodaan uusi toimintatapa, jolla ristiriitoja pyritään ratkaisemaan. Uusi toimintamalli otetaan käyttöön ja käyttöönotosta tehdään analyysi, jossa arvioidaan käyttöönoton onnistumista. Käyttöönottoa pyritään tukemaan, jotta uusi menetelmä saadaan vakiinnutetuksi. Menetelmän vakiinnuttamisen jälkeen

36 35 uudesta toimintatavasta tehdään selvitys ja tutkitaan sen vaikutuksia koko prosessiin. Prosessin vaiheet voidaan nähdä kuvasta 14. Kuva 14. Kehittävän työntutkimuksen vaiheet. Tutkimus alkaa nykytilan kartoittamisesta ja päättyy uuden tavan arvioimiseen. (Engeström, 1995, s. 128.) 6.4 Työnmittausmenetelmät Työnmittauksessa yleisesti käytetyt menetelmät ovat: - Havainnointitutkimus - Kelloaikatutkimus o normaaliaikatutkimus o ajankäyttötutkimus - Liikeaikatutkimus - Aikalaskelmat - Standardiaikajärjestelmät Havainnointitutkimus Havainnointitutkimuksen avulla voidaan selvittää monenlaisia asioita, kuten mm. tapahtumien esiintymistiheys, riskitekijöitä, kulkureittejä, laitteiden käyttöön ja toimintaa hidastavia tekijöitä. Ennen tutkimuksen aloittamista on valittava, mitä tietoa kyseisestä

37 36 työvaiheesta halutaan saada. Havainnointitutkimuksen avulla työsuoritus voidaan myös jakaa eri aikalajeihin, perustuen niiden suhteelliseen esiintymiseen. Työsuoritus jaetaan tekemisaikaan, taukoaikaan, häiriöaikaan ja apuaikaan. Työsuoritus voidaan jakaa myös tarkempiin aikalajeihin, mikäli kyseiset aikalajit eivät kuvaa työsuoritusta riittävällä tarkkuudella. Havainnointitutkimuksen avulla voidaan seurata yhtä työntekijää, koneita tai koko osastoa. (Aulanko et al., 2010, s. 152.) Havainnot tehdään tasaisin välein. Mitä lyhempi havainnointiväli on sitä tarkempi tutkimuksesta tulee. Tutkimuksessa on hyvä käyttää apuna videokameraa, jotta päästään lyhyisiin havainnointiväleihin. Videon avulla tutkija voi keskeyttää ja jatkaa havainnointia milloin vain. Havainnointitutkimuksen suorittamiseen ei tarvita ammattilaista, vaan tutkimus on suhteellisen helppo suorittaa. Havaintojen teossa käytetään apuna kelloa, joka voi olla työntutkimuskello tai tavallinen kello, jossa on sekuntiviisari. (Aulanko et al., 2010, s ) Kelloaikatutkimus Kelloaikatutkimusta käytetään, kun halutaan tarkkaa tietoa työtehtävien kestoista. Kelloaikatutkimuksella voidaan tutkia ja mitata toistuvia kuin myös harvemmin tehtäviä töitä. Normaaliaikatutkimus Normaaliaikatutkimuksessa määritetään aika, joka kuluu kyseisen toimenpiteen suorittamiseen normaalioloissa. Ajan määrittämiseen käytetään kelloa ja mittaus toistetaan, kunnes saadaan tarpeeksi luotettava tulos. Tarvittavien mittausten määrään vaikuttaa monet asiat, kuten aikojen hajonta ja haluttu mittatarkkuus. Tutkimuksessa työtehtävä jaetaan pienempiin toistuviin eriin ja mitataan niihin kuluva aika. Normaaliaikatutkimusta käytetään toistuvien työtehtävien mittaamiseen. (Uusi-Rauva et al., 2005, s ) Ajankäyttötutkimus Ajankäyttötutkimus soveltuu työn jatkuvaan seuraamiseen. Menetelmä soveltuu pidempikestoisten ja harvemmin tehtävien töiden, kuten erilaisten korjaustöiden tutkimiseen. Ajankäyttötutkimuksen avulla voidaan tutkia työntekijän, koneen, ryhmän tai

38 37 koneenhoitajan ajankäyttöä. Ajankäyttötutkimuksessa työaika jaetaan aikalajeihin kuten normaaliaikatutkimuksessa. (Teknologiateollisuus ry, 2011, s. 25.) Liikeaikatutkimukset Liikeaikatutkimuksessa työ jaetaan niin pieniin osiin, että niihin kuluva aika on vakio. Liikeaikatutkimuksen suorittajan on oltava koulutettu ammattilainen. Työntutkimuksen suorittaja ei tarvitse ollenkaan kelloa, vaan hän käyttää taulukoituja aikoja. Liikeaikatutkimus soveltuu työmenetelmien kehittämiseen ja vertailuun. (Teknologiateollisuus ry, 2011, s. 25.) Aikalaskelmat Aikalaskelmissa työvaiheiden kestot lasketaan vakioitujen aika-arvojen, kuten koneen suorituskyvyn avulla. Menetelmä soveltuu erityisesti automaattisten koneiden työajan laskemiseen. (Uusi-Rauva et al., 1999, s. 493.) Standardiaikajärjestelmät Standardiaikajärjestelmä on työntutkimusmenetelmä, jossa työhön kuluva aika pystytään määrittämään laskennallisesti. Työtehtävät jaetaan pienempiin osiin, joiden valmistamiseen kuluva aika tiedetään. Standardiaikajärjestelmässä tehdään kuvaus työtehtävän vaatimista työvaiheista ja niiden avulla lasketaan koko työtehtävään tarvittava aika. Menetelmää pystytään käyttämään esimerkiksi arvioitaessa valmistuskustannuksia. (Teknologiateollisuus ry, 2011, s. 25.)

39 Aikalajit Työpäivä voidaan jakaa erilaisiin aikalajeihin tekemistavan mukaan. Kuvassa 15 nähdään, miten työvaiheet jaetaan aikalajeihin hitsauksessa. Aikalajien esiintyminen vaihtelee työtehtävän, työntekijän ja työpaikan ilmapiirin mukaan. Tyypilliset työntutkimuksessa käytettävät aikalajit ovat (Uusi-Rauva et al., 2005, s ; Vartiainen, 1994, s. 125.): Tekemisaika - Tekemisaika on se osuus työajasta, joka kuluu jalostusarvoa lisäävien työtehtävien suorittamiseen. Valmisteluaika - Valmisteluaika tehdyt työnosat esiintyvät vain yhdenkerran valmistuserää kohden kuten esimerkiksi hitsausarvojen valitseminen työn alkaessa. Vaiheaika - Valmisteluaika on varsinaisten työtehtävien suorittamiseen kuluva aika. Henkilökohtainen apuaika - Työpäivästä osa ajasta varataan henkilökohtaisten tarpeiden ja työstä johtuvasta kuormituksesta elpymiseen. Apuaika - Apuaika on se osa työpäivästä, joka käytetään tarpeellisten aputehtävien hoitoon. - Apuaika sisältää elpymisajan, henkilökohtaisen apuajan ja päivävakion. Taukoaika - Taukoaika on apuajassa mukana olevan elpymisajan ja henkilökohtaisen apuajan ylittävä aika. - Taukoaika on tarpeetonta aikaa, joka heikentää tuottavuutta. Häiriöaika - Häiriöaika on työnkulun katkeamiseen kuluva aika. - Häiriöt tapahtuvat ennalta odottamattomasti ja niiden kestoa ei tiedetä. - Häiriöaika pitää sisällään odottamattoman odotus- ja apuajan. Elpymisaika - Työntekijät tarvitsevat osan työpäivästä työn kuormittavuudesta palautumiseen.

40 39 - Elpymisajat perustuvat työpaikalla tai työehtosopimuksessa sovittuihin käytäntöihin. - Elpymisaika kasvaa samassa suhteessa työn kuormittavuuden kanssa. Päivävakio - Ovat päivittäin tehtäviä töitä, jotka mahdollistavat työsuorituksen. - Päivävakio toistuu päivittäin lähes samansuuruisena. Työjakso (hitsausprosessi) Tekemisaika (Hitsaustyö) Apuaika (aputehtävät) Taukoaika (ylimääräiset tauot) Häiriöaika (erilaiset häiriöt) Valmisteluaika (Välineiden ja kohteen valmistelu työntekoa varten) Työvaiheaika (Hitsaus) Päivävakio (Hitsauslangan vaihto) Henkilökohtainen apuaika (Henkilökohtaiset tarpeet) Elpymisaika Kuva 15. Työjakson jakaminen aikalajeihin hitsaustyössä. Hitsauslangan vaihto kuuluu päivävakioon, eikä valmisteluaikaan, koska se joudutaan vaihtamaan tasaisin väliajoin.

41 40 7 LOHKOVALMISTUS TURUN TELAKALLA Turun telakalla on neljä lohkojenvalmistushallia. Kuvassa 16 näkyy kuinka materiaalit virtaavat osavalmistuksesta lohkonkoontihalleihin. Lohkonvalmistushalleissa valmistusolosuhteet vaihtelevat ja niissä rakennetaan erilaisia lohkoja. 10-hallissa lohkot kootaan lattiatasolla. Hallissa valmistetaan tasolohkoja, joita pystytään valmistamaan kuusi kappaletta samanaikaisesti. 5-linjalla valmistetaan myös tasolohkoja. Lohkoja hallissa pystytään 10-hallin tapaan valmistamaan kuusi kappaletta samanaikaisesti. 5-halli poikkeaa kuitenkin oleellisesti 10-hallista. 10-hallissa lohkot valmistetaan lattiatasolla, kun taas 5- hallissa lohkot valmistetaan kuljettimen päällä. Lohkot liikkuvat kuljettimen päällä kuin liukuhihnalla. Lohkon valmistaminen aloitetaan kuljettimen alusta. Aikaisempien lohkojen valmistuttua kuljetin liikkuu siirtäen lohkot eteenpäin. Ensimmäinen lohkonrakennuspaikka vapautuu antaen tilaa seuraavalle lohkolle. Kuva 16. Teräshallien materiaalivirtaus ja layout. Materiaalit virtaavat profiilivarastoja ja levyvarastosta osavalmistukseen, josta ne viedään lohkonkoontiin osina, osakokoonteina ja osalohkoina. (STX, 2011.)

42 41 6- ja 7-hallit ovat toimintaperiaatteiltaan hyvin samanlaisia. Halleista käytetään nimitystä web-hallit. Web-halleissa valmistetaan pääasiallisesti muotolohkoja. Molemmissa halleissa koonti tehdään joko lattiatasolla tai jigi-tolppien päällä. Lohkohallit ovat kooltaan samankokoisia ja niihin mahtuu samanaikaisesti yhteensä 10 lohkoa. Levylakanat webhalleihin toimitetaan 5-hallin kautta. Kaikissa lohkonkoontihalleissa lohkot kuljetetaan pois hallienpäädyistä. Pienemmät lohkonosat voidaan kuljettaa myös hallien sivuovista. Osat ja osakoonnit toimitetaan lohkonkoontiin sivuovien kautta. Osat varastoidaan lohkonkoontipaikan välittömään läheisyyteen.

43 42 8 MUOTOLOHKOVALMISTUKSEN TARKASTELU Työn tutkimus oli 80-luvulla erittäin kovassa nosteessa telakalla. Työntutkimusta tehtiin aktiivisesti ja työntutkimukselle oli jopa oma osasto. Työntutkimus lopetettiin kuitenkin 90- luvun taitteessa. Nykyään käytetyt standardiaikalaskelmat pohjautuvat silloiseen tutkimukseen. Telakalla oli käytössä urakkapalkkaus eli työntekijöille maksettiin tavallisen palkan lisäksi valmistuneiden tuotteiden määrän mukaan ylimääräistä korvausta. Urakkapalkkauksen aikana työskentely oli tehokasta, koska osa palkasta oli sidottu tehokkuuteen. Mitä tehokkaammin työntekijät työskentelivät sitä enemmän palkkaa he saivat. Nykyään työt tehdään tehokkaammilla menetelmillä ilman urakkapalkkaa. Vuosien aikana menetelmät ja työolot ovat muuttuneet, mutta työajan laskentaperusteet ovat edelleen samat. Työntutkimus toteutettiin web-hallissa, jossa seurattiin laitalahkon S- ja P-puolen valmistumista. Laitalohko koottiin jigi-tolppien päällä. Käytetyt työntutkimismenetelmät olivat havainnointitutkimus ja ajankäyttötutkimus. Tutkimusmenetelmät tukevat toisiaan ja muodostavat kattavan kokonaisuuden tarkastelun kohteesta. Kyseisiin menetelmiin päädyttiin niiden monipuolisuuden vuoksi. Saatuja tuloksia voidaan käyttää myös muilla osastoilla ja samat työntutkimusmenetelmät soveltuvat erilaisten asioiden tarkasteluun. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, miten aika jakautuu muotolohkovalmistuksessa, mihin aikaa kuluu, havainnoida työtä hidastavista tekijöistä ja luoda pohjaa työmenetelmien parantamiseksi. Mittausten avulla työstä voidaan erottaa lisäarvoa tuottava ja lisäarvoa tuottamaton aika. Tutkimuksen oli myös tarkoitus toimia pohjana tulevaisuudessa tapahtuville työntutkimukselle telakalla. Tutkimuksessa tarkasteltiin yksittäisten työntekijöiden ajankäyttöä sekä laitalohkon läpimenoaikaa. Tutkimus seurasi laitalohkon työvaiheiden valmistusta alusta loppuun. Työvaiheet kestivät yhteensä seitsemän työpäivää ja työtunteja tutkimuksen kohteille muodostui yhteensä 74. Levyseppien osuus kokonaismäärästä oli 40 tuntia ja hitsaajien 34 tuntia. Työntutkimus suoritettiin normaalioloissa työntekijöitä häiritsemättä. Työntutkimuksesta avulla saatiin selvitettyä, minkälaisia tuotantoa haittaavia häiriöitä

44 43 valmistuksessa esiintyy, minkälainen kuormitus työpisteellä oli ja minkälainen läpimenoaika oli verrattuna suunniteltuun. Selvitettiin myös, kuinka paljon aikaa kuluu erilaisten aputöiden tekemiseen ja minkälaisiin aikalajeihin laidan valmistus jakautuu. 8.1 Havainnointitutkimus Havainnointitutkimus suoritettiin web-hallissa tutkimalla laitalohko valmistumista. Työpisteen ja työntekijöiden toiminnasta kerättiin tietoa havainnoimalla työnkulkua. Tutkimuksessa keskityttiin työtä haittaavien asioiden ja häiriöiden havaitsemiseen. Havainnoista huomataan kuinka kuormitus ei ole aina optimaalista, osat eivät saavu lohkonkoontiin aina oikein koottuina tai oikeaan aikaan. Taulukkoon IV on kerätty laitalohkon valmistuksessa esiintyneitä häiriöitä ja huomioita. Taulukkoon on liitetty myös häiriön syy ja mahdolliset parannusehdotukset. Laitalohkon S- ja P-puolet koottiin kuvan 17 mukaisessa järjestyksessä. Levysepät nostivat kolme laidanpalaa jigitolppien päälle ja silloittavat ne paikoilleen, minkä jälkeen hitsaajat hitsasivat saumat yhdellä palolla. Hitsaus tapahtui MIG-hitsauksena ilman kuljettimia. Rakennussuunnitelmaa ei voitu toteuttaa, koska levyjen viisteet olivat väärällä puolella levyä. Tästä johtuen laidan ulkoreunaan tuleva hitsi jouduttiin tekemään kahdella palolla, kun taas sisälle tuleva hitsi voitiin hitsata yhdellä palolla. Yhdellä palolla hitsattu hitsi on visuaalisesti paremman näköinen ja kyseinen hitsi tuli laidan sisäpuolelle, kun taas näkyvä hitsi jouduttiin tekemään railoa täyttämällä. Mikäli viisteet olisivat olleet oikealla puolella, olisivat hitsaajat hitsanneet yhden palon railoon. Tämän jälkeen jäykistäjät olisi kiinnitetty laitaan tukemaan rakennetta. Jäykistäjien hitsauksen jälkeen railoon olisi tehty toinen hitsi. Työnjohtajien mukaan railon täyttäminen usealla palolla ennen jäykistäjien kiinnittämistä vääntäisi levyt ja vääntyneet levyt eivät vastaisi vaadittua laatutasoa. Hitsareiden hitsattua levyt yhteneväksi laidaksi kiinnittivät levysepät loput osat laitaan. Levyseppien siirtyessä S-puolelta P-puolelle aloitti hitsaaja S- puolen hitsauksen.

45 44 Kuva 17. Laitalohkon koontijärjestys. Ensimmäiset pulbit nostettiin levylakanan päälle lavallaolojärjestyksessä. 8.2 Läpimenoaika Tutkimuksessa selvitettiin laitalohkon valmistumista läpimenon kannalta. Laidan palojen saavuttua koontipaikalle alkoivat työt päivää myöhemmin. Osat odottivat päivän tuotannon alkamista. Tuotannon alettua työt keskeytyivät viiden tunnin jälkeen, koska seuraavan työvaiheen osat eivät olleet valmiina. Häiriön takia odotusaikaa kertyi kaksi ja puoli päivää. Töiden jatkuttua, työt keskeytyivät uudemman kerran viallisten tuotteiden vuoksi. Jäykistäjät oli koottu T-palkiksi, vaikka sen olisi kuulunut olla L-palkki. Odotusaikaa tilanteesta ei syntynyt kovinkaan paljon, koska työntekijät korjasivat tuotteet itse. Laitalohkon valmistusta pystyttiin jatkamaan tuotteen korjaamisen yhteydessä. Häiriö ei keskeyttänyt valmistusta, mutta pidensi laitalohkon läpimenoaikaa, koska osa työntekijöistä keskittyi viallisen tuotteen korjaamiseen. Työt jatkuivat päivän ajan kunnes levysepät menivät koulutukseen ja työt keskeytyivät puoleksi päiväksi. Ajankäytön suunnittelussa olisi huomioitava työntekijöiden koulutukset ja muut läpimenoaikaa kasvattavat toimenpiteet. Koulutukset olisi järjestettävä siten, ettei niistä koidu haittaa tuotteen valmistumiselle, Mikäli koulutusta ei voida järjestää

46 45 sopivampaan aikaan, on työntekijöille nimitettävä korvaavat työntekijät. Kuvasta 18 nähdään laitalohkon valmistuksen läpimenoajan jakautuminen odotus- ja valmistusaikaan. Kuva 18. Laitalohkon läpimenoaika. Valkoinen kuvaa odotusaikaa ja musta taas tekemisaikaa. Laitalohkon työt saatiin päätökseen yhdeksässä päivässä. Työn tekemisen oli laskettu kestävän noin neljä päivää. Läpimenoajasta noin puolet kului odotusaikaan. Tekemisaikaan eli jalostusarvoa kasvattavaan ja tuotteen valmistusta edistävien työtehtävien suorittamiseen kului noin 4,5 päivää. Toteutunut läpimenoaika oli kaksi kertaa suunniteltua läpimenoaikaa suurempi. Ilman ilmenneitä häiriöitä läpimenoaika olisi ollut suunnitelman mukainen. 8.3 Kuormitus Työt päätettiin tehdä yhdessä vuorossa, koska laitalohkon valmistumisella ei ollut kiirettä. Kahden työntekijän oli tarkoitus kuormittaa työpistettä tasaisesti. S-puolen asennusten valmistuttua kuormitus nostettaisiin neljään työntekijään. Levysepät työskentelisivät P- puolella ja hitsaajat työskentelisivät S-puolella. P-puolen asennusten valmistuttua kuormitus putoaisi takaisin kahteen työntekijään. Suunnitellun kuormituksen mukaisesti työt valmistuisivat kuvan 19 mukaisesti.

47 46 Kuva 19. Levyseppien ja hitsaajien suunniteltu kuormitus laitalohkon valmistuksessa. Kuormitus pysyisi tasaisena valmistuksen ajan. Neljä levyseppää aloitti työt, vaikka työt olivat tarkoitettu kahden levysepän tehtäväksi. Ylikuormitukseen jouduttiin, koska levysepille ei ollut muita töitä tarjolla. Tapaturman vuoksi kuormitus jouduttiin laskemaan kolmeen mieheen. Töitä ei pystytty jatkamaan materiaalipuutteiden vuoksi. Töiden jatkuttua työpistettä kuormitettiin suunnitelman mukaisesti, kunnes levysepät joutuivat menemään koulutukseen. Korvaavia työntekijöitä ei hankittu, joten työt jatkuivat levyseppien vapauduttua. S-puolen koonnin valmistuttua kuormitusta nostettiin ja työpisteelle lisättiin hitsaaja. Hitsaustyötä olisi ollut kahdelle työntekijälle, joten kyseessä oli alikuormitus. Yksi hitsaaja hitsasi S-puolen. Kuormitus nostettiin suunnitelman mukaiseksi S-puolen valmistuttua ja P-puoli saatiin hitsattua päivän aikana. Kuvasta 20 nähdään levyseppien ja hitsaajien kuormitus laitalohkon valmistuksessa.

48 47 Kuva 20. Levyseppien ja hitsaajien kuormitus laitalohkon valmistuksessa. Kuormitus vaihteli ylikuormituksesta alikuormitukseksi. 8.4 Työnmittaus Tutkimuksessa selvitettiin, miten työntekijöiden ajankäyttö jakautuu työpäivän aikana. Tietoja käytetään, kun lähdetään analysoimaan, miten työtä pystytään tehostamaan. Työajan jakaminen aikalajeihin antaa kattavan kuvauksen, mihin aikaa oikeasti käytetään. Työnmittauksesta saadut tiedot eriteltiin hitsausvaiheeseen, levysepäntyöhön ja laidankoontiin. Hitsausvaiheessa Hitsauksessa työaika jaetaan kuuteen luokkaan: - Vaiheaikaan: o Kaariaika - Valmisteluaika o Juurituen asennus o Muotorautojen asennus o Hiilestäminen o Railon puhdistus - Päivävakio o Hitsauslangan vaihto o Hitsauslaitteiston säätö

49 48 o Hitsauskaluston huolto o Hitsausvälineiden toimintakuntoon saattaminen - Henkilökohtainen elpymisaika o Sovitut tauot o Työn kuormittavuudesta elpymiseen tarvittava aika - Häiriöajat o Odottamattomat keskeytykset o Laitteistoviat - Ylimääräinen taukoaika o Pitkäksi venyneet tauot o Töiden liian aikainen lopettaminen Hitsausvaiheen töitä tarkasteltaessa huomio kiinnittyi hitsaajien taukoihin. Hitsaajille on varattu henkilökohtaiseen elpymiseen noin 21 prosenttia työpäivästä. Hitsaajat ylittivät tämän ajan selvästi ja ylimääräiseen taukoaikaan kului lähes kaksi tuntia päivässä, mikä vastaa 22 prosenttia koko työpäivästä. Tämä tarkoittaa, että työpäivästä lähes puolet kuluu taukoihin, joista ylimääräisiin taukoihin kuluu enemmän aikaa kuin sovittuihin taukoihin. Hitsausvaiheen ajankäytöstä 45 prosenttia käytetään tekemisaikaan. Tekemisaika pitää sisällä hitsauksen valmisteluun käytetyn ajan ja kaariajan. Loput 55 prosenttia ajasta käytetään tuotteen valmistusta edesauttamattomien töiden tekemiseen. Kuvasta 21 voidaan nähdä, miten aika jakautui hitsauksessa. Päivävakio osoittautui huomattavasti suuremmaksi kuin oli odotettu. Tutkimuksen aikana päivävakioon kului 10 prosenttia työpäivästä. Suuri osa päivävakiosta kuluu hitsauslangan hakemiseen ja vaihtamiseen. Hitsiainevarasto sijaitsi noin 100 metrin päässä työpisteestä. Hitsaajat eivät kulkeneet suorinta tietä hitsauslankavarastoon, vaan töiden keskeydyttyä hitsaajalta kuluu paljon aikaa oheistoimintaan. Hitsaajien työtä häiriöt sotkivat erittäin vähän. Häiriöt olivat laitteista johtuvia. Hitsauslaitteeseen vaihdettiin letkut, jotta hitsaus pääsi jatkumaan.

50 49 Kuva 21. Hitsauksen jakautuminen aikalajeihin laitalohkon valmistuksessa. Levysepän töissä Levysepän töissä työaika jaetaan kuuteen luokkaan: - Vaiheaikaan o Hitsaus - Valmisteluaika o Nostot o Silloitus o Asennus - Päivävakio. o Hitsauslangan vaihto o Hitsauslaitteiston säätö - Henkilökohtainen elpymisaika o Sovitut tauot - Häiriöajat o Odottamattomat keskeytykset o Osien odottelu o Osien korjaukset - Ylimääräinen taukoaika o Pitkäksi venyneet tauot o Töiden liian aikainen lopettaminen o Ylimääräiset tauot

51 50 Levysepän töitä tarkasteltaessa oli sovittu, että kaikki tekemisaika lasketaan valmisteluajaksi. Tämä tehtiin sen takia, että saatiin erotettua hitsausaika ja valmisteluaika toisistaan. Kuvasta 22 nähdään, miten aika jakautui levysepän töissä. Valtaosa ajasta eli 55 prosenttia ajasta käytettiin tuottavan työn tekemiseen. Vain neljä prosenttia työajasta kuluu ylimääräisiin taukoihin kuten liian aikaisin lopettamiseen. Kuva 22. Levysepän töiden jakautuminen aikalajeihin laitalohkon valmistuksessa. Suuri osa työpäivästä kului häiriöihin. Häiriöajan osuus koko työajasta oli 15 prosenttia. Toisin sanoen laidanvalmistus oli pysähdyksissä lähes kuusi tuntia häiriöiden takia. Suurin yksittäinen häiriön aiheuttaja oli osien korjaukseen kuluva aika. Tämän lisäksi levysepät joutuivat odottelemaan osien saapumista. Henkilökohtaisen elpymisajan määrä on vakio ja siihen kuluu noin 22 prosenttia työpäivästä. Laidankoonnissa Selkeyden vuoksi oli sovittu, että vain hitsaustyö lasketaan vaiheajaksi ja kaikki muu tekemisaika valmisteluajaksi. Laidan valmistamiseen kului yhteensä aikaa noin 74 tuntia, joista levyseppien osuus oli noin 40 ja hitsaajien 34 tuntia. Vaiheajan eli hitsausajan osuus laidankoonnista oli noin 14 prosenttia. Rakenteet hitsattiin kiinni reilussa kymmenessä tunnissa. Kuvasta 23 nähdään, miten laitalohkon valmistus jakautui aikalajeihin.

52 51 Kuva 23. Laitalohkon valmistuksen jakautuminen aikalajeihin laitalohkon valmistuksessa. Tekemisajan osuus koko laitalohkon valmistuksesta oli mittauksen mukaan 51 prosenttia. Tämä tarkoittaa, että 49 prosenttia ajasta kuluu lisäarvoa tuottamattomaan toimintaan. Kuvassa 24 tekemisajan osuus kokonaistyöajasta on esitetty kuvaajan avulla. Tekemisaika 49 % 51 % Tekemisaika Muu aika Kuva 24. Tekemisajan osuus laitalohkon kokonaistyöajasta

53 Aputöihin kuluva aika Tutkimuksen yhteydessä huomattiin erilaisia kohteita, joihin aikaa hukattiin. Tuloksien avulla ei pyritä kertomaan absoluuttisesti, kuinka kauan toimenpiteisiin kuluu aikaa, vaan kuvaamaan, kuinka paljon aikaa kului tällä kerralla. Tuloksien avulla nähdään, kuinka kauan toimenpiteisiin suunnilleen kuluu aikaa. L-palkin korjaamiseen kuluva aika Kahden L-palkin, jotka olivat 2820 millimetriä pitkiä, korjaamiseen T-palkista L-palkkiin kului yhteensä 306 minuuttia eli noin 5,1 tuntia. Tästä voidaan päätellä, että yhden noin kolme metrisen palkin korjaamiseen kuluu noin 2,5 tuntia. Normaalisti vastaavan L-palkin valmistamiseen kuluu aikaa vajaa kolmekymmentä minuuttia. Virheen korjaamiseen kuluva aika on huomattavasti suurempi kuin palkin tekemiseen kuluva aika. Kuvassa 25 levyseppä korjaa väärin koottua L-palkkia. Palkista irrotettiin uuma, joka kiinnitettiin uuteen laippaan. Kuva 25. Levyseppä korjaamassa väärin koottua L-palkkia. Levyseppä irrottaa uumia pois laipoista. Korjausajasta 18 prosenttia eli 55 minuuttia kului selvitystyöhön. Levysepät selvittivät yhdessä työnjohtajan kanssa, miten heidän pitäisi toimia, tulisiko heidän korjata palkki itse

54 53 vai lähettää takaisin osavalmistukseen. Kaksi alle kolme metristä L-palkkia valmistettaisiin osavalmistuksesta lyhyemmässä ajassa, kuin mitä levysepiltä kului selvitystyöhön. Suuri osa korjausajasta kului osien irrottamisiin, leikkaamiseen ja asentamiseen. Näihin toimiin käytettiin 166 minuuttia, mikä vastaa noin 54 prosenttia kokonaistyöajasta. Hitsaustyöhön käytettiin 23 prosenttia korjausajasta, kun taas kappaleiden nostoihin kului viisi prosenttia työajasta. Kuvasta 26 nähdään työajan jakautuminen työvaiheisiin. Työnajan jakautuminen 5 % 18 % Levysepäntyöt ilman nostoja Hitsaustyö 23 % 54 % Nostot Selvitystyö Kuva 26. L-palkin korjaamiseen kuluvan ajan jakautuminen eri työvaiheisiin. Suurin osa työajasta kului levysepäntöihin kuten osien irrottamiseen, tekemiseen ja asentamiseen. Lisäainelangan hakemiseen kuluva aika Lisäaineen loputtua hitsaaja joutuu keskeyttämään työt. Hitsaaja kävelee lisäainevarastoon, josta hän ottaa uuden lisäainelangan. Lisäainelangan hakemiseen kuluva aika kuuluisi olla vakio. Keskimäärin hitsauslangan hakemiseen kului noin 17 minuuttia ja yhteensä toimenpiteeseen kului tarkastelun aikana 86 minuuttia. Tämä vastaa reilua neljää prosenttia hitsaajien kokonaistyöajasta. Tulos on erittäin mielenkiintoinen ja voimme todeta, että tuotanto tehostuisi neljä prosenttia, mikäli voisimme käyttää loppumatonta lisäainelankaa. Tämä tilanne ei tietenkään ole mahdollinen, mutta kuvastaa kuinka suurista luvuista on kysymys. Siirtymällä 5 kg keloista 15 kg keloihin voidaan lisäainelangan vaihtamiseen kuluvaa kokonaisaikaa lyhentää huomattavasti. Yhden lisäainelankakelan vaihtamiseen kuluva aika

55 54 ei eroa huomattavasti oli kyseessä 5 kg tai 15 kg lisäainekela. Pienemmällä kelalla hitsaaja joutuu vaihtamaan hitsauslangan noin kaksi kertaa työpäivän aikana, kun taas suuremmalla kelalla vaihtoja tulee noin puolentoista työpäivän välein. Käyttämällä 15 kg keloja 5 kg kelan sijasta voidaan tuotantoa tehostaa lähes kolme prosenttia. Turhiin nostoihin kuluva aika Samoilla lavoilla on eri lohkoihin meneviä tuotteita, joista kaikki tuotteet eivät päädy edes samaan halliin. Lavoilla tuotteet ovat satunnaisessa järjestyksessä, joten ensimmäisenä tarvittava kappale voi olla lavalla alimmaisena. Laitalohkonvalmistuksessa laidanpalojen kanssa samalla lavalla oli eri halliin ja työpisteeseen meneviä laidanpaloja. Turhia nostoja aiheutui yhteensä kahdeksan kappaletta, vaikka osia oli yhteensä vain 38 kappaletta. Valtaosa näistä osista oli pieniä kappaleita, joihin nosturia ei tarvinnut käyttää. Yhteen nostoon kului keskimäärin neljä minuuttia. Yhteensä nostoihin kului 32 minuuttia. Laidanpalojen ja jäykistäjien lisäksi muita turhia nostoja ei tullut, koska osat olivat suhteellisen pieniä. Niihin päästiin helposti käsiksi nostamatta päällimmäistä osaa pois. Turhiin nostoihin kuluva aika ei sinällään ole kovin suuri, mutta nosturilla nostettavia kappaleita ollessa 22 kappaletta, on luku suhteelliseen suuri verrattuna kappaleiden lukumäärään. Tämä tarkoittaa, että enemmän kuin joka kolmannen noston kohdalla jouduttiin tekemään ylimääräinen nosto, jotta päästiin käsiksi haluttuun kappaleeseen. Tutkittu laitalohko ei ole ainoa koonti, jossa on turhia nostoja ja vaikkei turhia nostoja syntyisikään muilla koontipaikoilla aivan yhtä suurella todennäköisyydellä, ovat mitatut luvut huomionarvoisia. Mitattu laidankoonti on yksi pienimmistä mitä lohkonkoonnissa tehdään. Yleensä lohkoon tulee useita satoja osia. Suuremmissa koonneissa on myös enemmän nosturilla nostettavia kappaleita ja turhia nostoja tulee enemmän. Lohkonkoontipaikkoja ollessa 12 kappaletta turhiin nostoihin kuluu erittäin paljon aikaa.

56 55 9 TASOLOHKOVALMISTUKSEN TARKASTELU Tasolohkovalmistusta tarkasteltiin havaintojen ja haastattelujen avulla. Tarkastelussa pyrittiin keskittymään kohteisiin, joiden valmistukseen tuhlataan turhaa aikaa ja jotka pystyttäisiin tekemään tehokkaammin. 9.1 Levylakanoiden päittäisliitos Levylakanoiden päittäisliitos oli rakennustavassa merkitty tehtäväksi ensimmäisenä toimenpiteenä lohkonvalmistuksessa. Rungon rakennustapaa ei kuitenkaan noudatettu kansilaattojen yhdistämisen yhteydessä, koska kansilaattoja ei työnjohtajien mukaan voida järkevästi hitsata yhteen jauhekaarella. Monissa lohkoissa pulbit sijaitseva lähellä liitosreunaa, minkä takia kansilaatat vääntyvät hitsauksen yhteydessä suuren lämmöntuonnin johdosta. Kuvassa 27 voidaan huomata, kuinka 10-hallissa tehtävässä lohkossa pulbi sijaitsee lähellä lohkorajaa. Kuva 27. Lohko, jossa jäykistäjät ovat kiinnitetty ennen päittäisliitoksen hitsausta. Lohko valmistettiin 10-hallissa, jossa kyseisellä tavalla toimittiin.

57 56 Eri halleissa on erilaiset käytännöt, miten levylakanoiden päittäisliitos hitsataan. 10-hallissa levylakanoiden päittäisliitos suoritetaan siinä vaiheessa, kun lohko on rakennettu jo erittäin pitkälle. Lohkoon kiinnitetään mm. jäykistäjät ja laipiot ennen päittäisliitoksen hitsausta. Lohkon maatessa lattiatasolla ei sauman alle saada asennettua juuritukea. Tämän takia odotetaan, että lohko on valmistunut siihen pisteeseen, että se on valmiina pukkien päälle nostettavaksi. Juurituki on helppo asentaa sauman alle lohkon ollessa pukkien päällä. Poikittaisjäykistäjiin joudutaan polttamaan pienet aukot, että pystytään hitsaamaan jäykistäjien alapuoliset alueet. 5-hallissa levylakanoiden hitsaus toteutetaan heti palkituksen jälkeen. 5-hallin rullarata mahdollistaa juurituen asentamisen ilman levylakanan nostoa. Hitsaus tapahtuu manuaalisesti juuritukea vasten. Kuvassa 28 on esitetty levylakanan päittäisliitos 5-hallissa Kuva 28. Levylakanan päittäisliitos 5-hallissa. 5-hallissa levylakanat hitsattiin yhteen heti palkituksen jälkeen. Rakennustapaa on muutettava, jotta levylakanan päittäishitsaus suoritettaisiin aina samalla menetelmällä. Rakennustapa on oltava mahdollista toteuttaa kaikissa lohkonkoonneissa. Yksi tapa levylakanoiden päittäishitsaukseen on, että railo voitaisiin kääntää toiseen suuntaan, jolloin juurituki asennettaisiin jäykkääjien puolelle. Kun lohko on nostettu pukkien päälle, päittäisliitos hitsattaisiin pohjassa kulkevan kuljettimen avulla. Kuljetin

58 57 liikkuisi kiskoja pitkin, mitkä kiinnitetään pohjaan magneettien avulla. Hitsaus tapahtuisi lakiasennossa. Toinen tapa olisi hitsata päittäisliitos I-railoon suurlohkokoonnissa. Juurituki asennettaisiin jäykkääjien puolelle ja liitos hitsattaisiin lohkon käännön jälkeen jauhekaarella. 9.2 Osakoontien hyödyntäminen Tällä hetkellä lohkonkoontiin saapuu useita satoja osia, joista suuri osa on erinäisiä pienosia kuten: lattarautoja, profiileja ja levyjä. Kuvasta 29 nähdään kuinka sekalaisessa järjestyksessä osat toimitetaan lohkonkoontiin. Mitä valmiimpana osat saapuvat lohkonkoonnin sitä vähemmän aikaa kuluu yksittäisten osien kiinnittämiseen. Osakoontien lisääminen lohkonkoonnin läpimenon nopeuttamiseksi on kaksipiippuinen asia. Tietyt osat on nopeampi asentaa ja hitsata paikoilleen jo osavalmistuksessa, mutta ne saattavat aiheuttaa ongelmia ja turhaa ajan hukkaa lohkonkoonnissa. Osakoonnit eivät asetukkaan oikeaan paikkaan ja hitsit joudutaan aukaisemaan tai niille joudutaan tekemään tilaa polttopillillä. Osakoontien lisääminen myös kasvattaa liitettävien kokonaisuuksien kokoa ja näin voi vaikeuttaa niiden käsittelyä. Kuva 29. Pienosia lohkonkoontipaikan vieressä web-hallissa. Lavat ja lavalla olevat osat ovat sekalaisessa järjestyksessä. Osakoontien valmistaminen osavalmistuksessa voidaan suorittaa suuremmalta osalta mekanisoidusti ja automatisoidusti kuin lohkonkoonnissa. Käyttämällä tehokkaampia

59 58 menetelmiä tuottavuus kasvaa läpimenoaikojen lyhentyessä. Tämän takia hitsauskustannukset kasvavat siirryttäessä osavalmistuksesta lohkonvalmistukseen. Mitä suurempi osa hitsauksesta suoritetaan osavalmistuksessa sitä pienemmillä kustannuksilla valmistus voidaan suorittaa. Suuri osa lohkonkoontiin tulevista pienosista on osia, joita ei voida tehokkaasti kiinnittää ennen lohkonkoontia. Lohkonkoonnin työntekijöiden toiveena vaikuttaa olevan, että kaikki tuotteet tuotaisiin lohkonkoontiin osina, minkä jälkeen he itse muodostaisivat niistä suurempia kokonaisuuksia. Tämä voisikin vähentää korjauksiin kuluvaa aikaa, koska he tekisivät lohkonkoonnin alusta loppuun, mutta tehokkaaksi tuotannoksi sitä ei voi sanoa. Monesti osakoonnit saapuvat lohkonkoontiin hitsaamattomina. Osakoonnit on kiinnitetty vain silloitushitseillä. Hitsit, jotka olisi ollut helppo hitsata mekanisoidusti osavalmistuksessa, joudutaan hitsaamaan manuaalisesti lohkonkoonnissa. Kuvassa 30 T- palkki ja siihen kiinnitetyt rakenteet toimitettiin lohkonkoontiin hitsaamattomina. Hitsaus olisi voitu hitsata mekanisoidusti alapienahitsauksena, mutta lohkonkoonnissa hitsaus tapahtui manuaalisesti yläpienahitsauksena. Osakoontien hyödyntämisestä saavutettavia etuja ei voida saavuttaa, ellei osakoonteja valmisteta loppuun asti osavalmistuksessa. Kuva 30. Pitkittäisjäykistäjä ja siihen kiinnitetyt rakenteet toimitettiin lohkonkoontiin hitsaamattomina.

60 59 Lohkonkoonnissa häiriöaikaa on aiheuttanut turhat korjaustyöt, joita L-palkkeihin on jouduttu tekemään. L-palkit ovat tulleet lohkonkoontiin oikaisun kautta, mutta olleet silti kieroja. Lohkonkoonnissa L-palkkien oikaisuun tuhlautuva aika on huomattavasti pidempi kuin aika, joka käytettäisiin jos L-palkit koottaisiin lohkonkoonnissa osista. Eräiden arvioiden mukaan L-palkit, jotka vaativat oikaisua, olisi ollut lähes neljä kertaa nopeampi asentaa suoraan osina. L-palkit ovat ongelmallisia laivanrakennuksessa ja niitä tulisi suunnittelussa välttää. L-palkkien valmistukseen olisi syvennyttävä ja miettiä, voiko niitä valmistaa toisella tavalla esim. taivuttamalla. 9.3 Jäykkääjien asennus Levylakanat valmistuvat pääsääntöisesti aikaisemmin kuin niille tarkoitettu lohkonrakennuspaikka vapautuu. Silloin levylakanoille tulee turhaa odottelua ennen, kuin ne voidaan siirtää lohkonrakennuspaikalle. Läpimenoaika kasvaa levylakanan odottaessa vapautuvaa rakennuspaikkaa. Levylakanan valmistuttua 5-linjalta kuljetetaan se, joko odottamaan lohkonrakennuspaikan vapautumista tai lohkonrakennuspaikalleen. Ensimmäinen toimenpide lohkonrakennuspaikalla on S- ja P-puolen kohdistus. Riippuen linjastosta, S- ja P-puoli joko hitsataan yhteen tai kiinnitetään päistä yhteen muotorautojen avulla. Seuraava toimenpide on jäykistäjien asennus. Lohkoon kiinnitetään pitkittäis- ja poikittaisjäykistäjät. Maksimissaan lohkossa on yhdeksän poikittais- ja kuusi pitkittäisjäykistäjiä. Lohkossa on keskimäärin noin neljä riviä pitkittäisjäykistäjiä ja yhdeksän riviä poikittaisjäykistäjiä (liite XI). Pitkittäisjäykistäjäriveistä noin puolet on levylakanan levyisiä eli 22 metriä ja loput keskimäärin 11 metriä pitkiä. Jäykistäjät kiinnitetään ennen hitsauksen aloittamista. Tästä toimenpiteestä aiheutuu ongelma tehokkaan mekanisoinnin hyödyntämiselle, koska jäykistäjät muodostavat ristikkorakenteen (kuva 31), jossa pitkittäisjäykistäjiä on 2,45 metrin päässä toisistaan. Tämä tarkoittaa, että pituusjäykistäjien hitsauksessa pisimmät saumat ovat 2,45 metriä pitkiä. Levylakanoihin on lohkonkoontiin saapuessa jo kiinnitetty ja hitsattu pulbit eli pienikokoiset pitkittäisjäykistäjät. Lohkossa on keskimäärin 40 pulbia ja ne sijaitsevat noin 0,7 metrin päässä toisistaan. Tämä tarkoittaa, että hitsauksessa poikittaisjäykistäjien pisimmät saumat

61 60 ovat 0,7 metriä pitkiä. Normaali ajatustapa on, että kun hitsattavat pituudet eivät ole tarpeeksi pitkiä, eivät hitsaajat käytä mekanisointilaitteita, vaan hitsaavat jäykistäjät kiinni manuaalisesti. Kuva 31. Jäykistäjien muodostama ristikkorakenne levylakanan päällä. Lohkossa on poikittaisjäykistäjiä keskimäärin yhdeksän kappaletta ja pitkittäisjäykistäjiä neljä kappaletta. Poikittaisjäykistäjät ovat toisistaan 2,45 metrin päässä. STX:n Korean telakoille on käytössä ohjearvoja, milloin hitsauksen mekanisointilaitteita kuuluu käyttää. Taulukossa 1 on esitetty ohjearvoja hitsauksen mekanisoinnille hitsauksen pituuden ja railon muodon mukaan. Lohkonkoonnissa pienahitsi on hitsattava mekanisoidusti hitsin pituuden ollessa yli 400 mm. Rungonkoonnissa vastaava luku on 1000mm. Hitsausrailon ollessa I, Y tai X ja hitsattavan pituuden yli 800mm käytetään jauhekaarihitsausta. Mitä tehokkaampaa menetelmää käytetään sitä pidempi hitsin pituuden on oltava.

62 61 Taulukko 1. Jinhaen telakan ohjearvoja hitsauksen mekanisoinnille hitsauksen pituuden ja railon muodon mukaan. 9.4 Laitojen valmistus 11-hallin linja on tarkoitettu laipioiden valmistukseen ja linjalla tehtävät laidat ovat osoittautuneet ongelmallisiksi. Kaikki tasomaiset laidat oli tarkoitus tehdä 11-hallissa. Laidat oli tarkoitus valmistaa kahdessa osassa, mutta ne päätettiin valmistaa yhdessä osassa eli täyspitkänä. Tämä aiheuttaa ongelmia laitteiston tehokkaaseen käyttöön, sillä linjasto on tarkoitettu 12m-panelien valmistukseen. Tästä johtuen hitsausrobotit ovat olleet lähes käyttämättöminä ja hitsaus on hoidettu pääasiassa manuaalisesti tai kuljettimia käyttäen. Laitoja on jouduttu valmistamaan lohkonkoonnissa ja jopa suurlohkokoonnissa. Kuvassa 32 on hyvä esimerkki laitojen valmistamisesta lohkonkoonnissa. Laidan kaikki osat kiinnitettiin paikoilleen ennen hitsauksen aloittamista. Kuten kuvasta huomataan, ei laidassa enää ole kovin paljoa pitkiä suoria hitsejä. Pisimmät hitsit ovat noin kaksi metrisiä, joten hitsaaja ei käyttänyt mekanisointilaitteita. Koko laita hitsattiin manuaalisesti ilman minkäänlaisia apuvälineitä.

63 62 Kuva 32. Laidan koontia lohkonkoontihallissa. Hitsaaja hitsasi laidan manuaalisesti ilman kuljettimia.

64 63 10 TUOTANNONOHJAUKSEN TARKASTELU LÄPIMENOAJAN KANNALTA Tämä kappale käsittelee muoto- ja tasolohkonvalmistukselle yhteisiä asioita. Tärkein asia valmistuksen sujuvuuden kannalta on tuotannonohjaus ja ilman hyvin toimivaa tuotannonohjausta valmistusprosessi ei voi toimia tehokkaasti. Tarkastelu keskittyy läpimenoajan kannalta oleellisten asioiden tutkimiseen Töiden ajoitus ja tuotannonohjauksen päällekkäisyys Tuotannossa on monenlaista hukkaa eli tarpeettomia toimintoja, jotka eivät tuota lisäarvoa asiakkaalle. Yksi suurimmista hukista on odottelu, johon aikaa tuhlaantuu, sitä enemmän mitä huonommin tuotannonohjaus toimii. Hyvin toimivassa yrityksessä kuormitus ja tuotanto ovat helposti kontrolloitavissa. Tuotteen valmistus etenee signaalien saattelemana ja seuraava vaihe voi alkaa, kun edellinen vaihe on edennyt tiettyyn pisteeseen asti. Työvaiheet eivät ala liian aikaisin ja osat valmistuvat juuri oikeaan aikaan. Lohkonvalmistuksessa lohkot valmistetaan ennalta määrätyn tuotanto-ohjelman mukaisesti. Suunnitelman avulla määritellään osien ja osakoontien tarvepäivät, joiden avulla voidaan tarvittavat aloituspäivät laskea. Tilanteessa, jossa osien ja osakoontien aloituspäivä ei ole toteutunut, ei tuota tarvittavaa reaktiota, kun tieto myöhästymisestä ei kulje osavalmistuksesta lohkonvalmistukseen. Lohkonvalmistus voidaan aloittaa ilman tietoa tulevista myöhästymisistä, eikä materiaalin valmiutta tarkasteta ennen töiden aloitusta. Kommunikaatio lohkonkoonnin ja osavalmistuksen välillä alkaa siinä vaiheessa, kun lohkonkoonnissa ei löydetä tarvittavia osia. Ei ole ollenkaan normaalista poikkeavaa, että laipioita ei ole edes aloitettu tekemään, kun jäykkääjät ovat jo paikoillaan. Tämä johtuu siitä, ettei tuotanto käytä tuotannonohjausjärjestelmää. Pahimmissa tilanteissa lohkonvalmistus on joutunut tekemään omat laipionsa, koska heillä ei ole ollut töitä ennen laipioiden saapumista (kuva 33). Tämä lisää lohkonkoonnin läpimenoaikaa huomattavasti ja heikentää yleistä kannattavuutta, kun osakoonteja ei tehdä työpisteissä, joissa ne olisi kustannustehokkainta tehdä.

65 64 Kuva 33. Lohkon päällä valmistettava laipio 5-hallissa. Hitsaus toteutettiin manuaalisesti ilman mekanisointilaitteita. 5-hallin levylakanan valmistus on ollut yksi toimivimmista linjastoista. Levylakanat valmistuvat lähes poikkeuksetta ajoissa, toisin kuin monet muut osakoonnit. Levylakanat siirretään lohkonkoontipaikalle valmistussuunnitelman mukaisesta, jossa ne saattavat seistä toimettomana kohtuuttoman pitkiä aikoja. Tästä johtuen tasolohkon koontivaiheen läpimenoaika kasvaa ja toiminta sotii Lean-filosofian periaatteita vastaan. Läpimenoajan kasvaessa lohko sitoo lohkonkoontipaikan pidemmäksi ajaksi kuin kuuluisi. Levysepät voivat odottaa pitkiä aikoja osia, kuten esimerkiksi laipioita. Tästä aiheutuu työtuntien turhaa kasvua ja yleistä turhautumista. Lohkonvalmistuksen suurimmaksi ongelmaksi on osoittanut osien odottelu. Osia kiinnitetään lohkonkoonnissa monesti siinä järjestyksessä, kun osat saapuvat. Ongelmia ei ole ainoastaan osissa, jotka ovat myöhässä, vaan myös osissa, jotka ovat valmistuneet liian aikaisin. Osat ovat voineet valmistua yli kuukauden ennen tarvepäivää. Tämä kuvastaa tuotannossa vallitsevaa ohjausongelmaa. Sama kapasiteetti, joka on käytetty osien tekemiseen liian aikaisin, olisi voitu ohjata aikataulullisesti kriittisempien osien valmistukseen. Tuotannon tehostaminen alkaa pienistä asioista ja pienistä asioista muodostuu suurempi kokonaisuus. Pitkittäis- ja poikittaisjäykistäjät toimitetaan lohkonkoontiin samoilla lavoilla, joissa ne ovat sekalaisessa järjestyksessä. Päästäkseen käsiksi poikittaisjäykistäjään on

66 65 lavalta ensin nostettava pois pitkittäisjäykistäjät. Turhia nostoja on täten mahdoton välttää. Ideaalitilanteissa osat toimitettaisiin lohkonkoontiin lavoilla, joissa ensimmäiseksi tarvittava kappale on päällimmäisenä ja S- ja P-puolien osat omilla lavoilla. Pienillä muutoksilla nostoihin käytettävä aika saataisiin minimoitua. Nostomatkojen minimointi lyhentää kappaleiden käsittelyyn kuluvaan aikaa ja vähentää nostureiden kuormitusta Tuotannon epäkohtien raportointi Tuotannontyöntekijät eivät aina ole valmiita raportoimaan tuotannon epäkohdista, parannuskohteista ja havaituista virheistä eteenpäin. Heillä on vankka käsitys tuotannon ongelmista ja usein jopa valmis ratkaisumalli, mutta ne jäävät liian usein käyttämättä. Liian usein hyvät ideat jäävät heidän omaksi tiedokseen. Syynä tähän on monesti raskaat ja hitaat raportointitavat. Telakalla on käytössä JIRA- muutostenhallintaohjelma, johon tuotannon virheistä ja muutoksista raportoidaan. Työntekijät ilmoittavat työnjohtajille havaitsemistaan virheistä ja he kirjaavat virheet virhelokiin. Työnsuunnittelijat raportoivat virheistä eteenpäin JIRA- muutostenhallintaohjelmaan. Raportointi ei ole toiminut halutulla tavalla ja virheiden lähteisiin ei ole päästy puuttumaan. Ongelmana toteutuksessa on raportoinnin raskaus. Tiedon täytyy kulkea liian monen henkilön kautta ennen kuin se saadaan kirjattua JIRA- muutostenhallintaohjelmaan. Telakalla on myös käytössä InnoNET- palautejärjestelmä, johon työntekijät voivat raportoida havaintoja ja aloitteita. Järjestelmä on kuitenkin liian epäkäytännöllinen tuotannontyöntekijöiden käytettäväksi. On turha olettaa työntekijöiden poistuvan työpisteeltä ja menevän tietokoneelle kirjoittamaan raporttia tapahtumasta. Telakalla on käytössä myös Jatkuvan parantamisen -ohjelma, joka tähtää tuotannon kehittämiseen työntekijälähtöisesti. Työntekijät raportoivat kehitysideoitaan Jatkuvan parantamisenlomakkeiden avulla. Kehitysidealomakkeita on saatavilla Jatkuvan parantamisen -tauluilta, joista löytyy ohjeet lomakkeiden käyttöön. Jatkuvan parantamisen -ohjelma on jäänyt yksilöiden tekemien ehdotusten varaan. Työntekijät eivät koe Jatkuvan parantamisenohjelman olevan heitä varten ja valtaosa työntekijöistä ei osallistu ohjelmaan.

67 66 11 TUTKIMUSTULOSTEN ARVIOINTI Kaikki ehdotukset pohjautuvat aikaisemmin esitettyihin tutkimustuloksiin. Toimintaa pyritään kehittämään keinoilla, jotka voidaan ottaa käyttöön suhteellisen lyhyellä aikataululla ja pienillä investoinneilla. Toimintaa pyritään kehittämään tehostamalla osakoonteja, kaarevien laitojen valmistusta ja jäykkääjien hitsausta. Kappaleessa käsitellään keinoja, joiden avulla hitsauksen mekanisointia voidaan lisätä, miten kuormitusta voidaan optimoida ja miten työntutkimusta kannattaisi soveltaa telakalla Jäykkääjien hitsauksen tehostaminen Välttääksemme manuaalista hitsausta ja lyhentääksemme läpimenoaikaa olisi jäykistäjien hitsausta muutettava. Pystyäksemme hyödyntämään mekanisointilaitteita tehokkaasti olisi pitkiä yhtäjaksoisia hitsejä oltava enemmän. Ongelmana on, että poikittais- ja pitkittäisjäykistäjät asennetaan ristikkäin ennen hitsausta. Yhtäjaksoiset hitsit lyhenevät ja hitsausta ei ole kannattavaa hitsata mekanisoidusti. Ehdotetun toimintatavan mukaan pulbien suuntaiset jäykistäjät eli pitkittäisjäykistäjät asennettaisiin lohkoon ja hitsattaisiin ennen lohkon siirtoa lohkonrakennuspaikalle. Pitkittäisjäykistäjät kiinnitettäisiin ja hitsattaisiin 5-linjan lohkokuljettimen päällä (kuva 34). Tämä mahdollistaisi tehokkaan mekanisointien käytön, nopeuttaisi läpimenoaikaa ja vähentäisi työhön kuluvaa aikaa. Uusi toimintatapa ei välttämättä vaatisi investointia, vaan menetelmä olisi toteutettavissa myös nykyisillä laitteilla. Levylakanan ja jäykistäjien väliin jää usein rako, koska levylakanat eivät ole aivan tasaisia. Rako pyritään poistamaan painamalla jäykistäjää levyä vasten. Punnus asetetaan jäykistäjän päälle ja jäykistäjä painuu levyä vasten. Kokeet ovat osoittaneet, että raon poistamiseen riittää viiden tonnin punnus.

68 67 Kuva hallin lohkokuljetin. Kuljetin pystyy nostamaan lohkon 5-linjalle vasemmalla ja siirtämään 10-halliin oikealla. Läpimenoajan lyhentäminen jäykistäjien kiinnittämisen ja hitsauksen avulla on ollut tutkimuksen kohteena ennenkin. Vuonna 2008 Ilkka Tani esitti diplomityössään Tasolohkolinjan läpäisyaikojen tarkastelu ja kehittäminen Lean management periaatteita soveltaen, että jäykistäjien asennus ja hitsaus automatisoitaisiin. Jäykistäjien kiinnittämisen ja hitsaamisen arvioitiin olevan yksi suurimmista lohkon läpimenoaikaan vaikuttavista tekijöistä. Kiinnittämiseen ja hitsaukseen hankittaisiin erillinen asennus- ja hitsausportaali. Esitetyn idean mukaan jäykistäjien hitsaukseen ja asennukseen kuluva aika lyhenisi 137 tunnista 16 tuntiin. Kyseistä investointia ei kuitenkaan ikinä toteutettu, vaan hitsaus tapahtuu edelleen manuaalisesti. Palkitusaseman läpimenoaika asettaa rajoituksen pitkittäisjäykistäjien asennuksen kestolle. Levylakanan valmistuttua palkituksesta olisi kuljettimen oltava vapaana vastaanottamaan levylakana. Jäykistäjien asennus ja hitsaus eivät saa kestää pidempään kuin palkitusvaihe kestää. Palkitusvaiheen läpi kulkee keskimäärin kuuden lohkon levylakanat eli levylakanoita kulkee palkitusaseman läpi keskimäärin kaksitoista kappaletta viikossa. Läpimenoaika = Määrä / Aika 6 lohkoa / 5 d = 1,2 lohkoa / d

69 68 Päivässä palkitusaseman läpi kulkee 1,2 lohkoa. Koska lohko muodostuu S- ja P-puolen levylakanoista, kulkee palkitusaseman läpi 2,4 levylakanaa päivässä. Palkitusasema toimii kahdessa vuorossa, joten työpäivässä on 16 tuntia. Näiden tietojen avulla voidaan laskea, kuinka paljon aikaa kuluu lohkon palkitukseen. Lohkon palkitukseen kuluva aika = Työaika / Läpimenoaika 16 d / 1,2 d / päivä = 16 d / 1,12 = 14,3 d Tämä tarkoittaa, että pitkittäisjäykistäjien asentaminen ja hitsaaminen saa maksimissaan kestää 14,3 tuntia. Koska lohkossa on S- ja P-puolen levylakanat ja ne valmistetaan yksitellen, on S- ja P-puoleisia levylakanoita käsiteltävä erikseen. S- ja P-puolen palkituksen läpimenoaika = Lohkon palkitukseen kuluva aika / Määrä 14,3 h / 2 = 7,1 h Pitkittäisjäykistäjiä on lohkossa keskimäärin noin neljä riviä. Kuvassa 35 on lohko, johon on kiinnitetty pulbit ja pitkittäisjäykistäjät. Puolet riveistä on keskimäärin 21 metriä pitkiä ja toiset puolet ovat taas noin 10 metriä pitkiä. Hitsauspituutta pitkittäisjäykistäjille tulee yhteensä 124 metriä. Lohkonkoonnissa jäykistäjien hitsaukseen on laskettu kuluvan 7,8 minuuttia metriä kohden. Näiden tietojen avulla voidaan laskea, kuinka kauan poikittaisjäykistäjien hitsaukseen keskimäärin kuluu aikaa nykyisellä valmistustavalla. Hitsausaika = Hitsauspituus * Hitsausnopeus 124 m * 7,8 min/m = 967 min 16 h

70 69 Kuva 35. Levylakana, johon on kiinnitetty pulbit ja pitkittäisjäykistäjät. Hitsaamalla pitkittäisjäykistäjät ennen lohkon siirtoa lohkonkoontiin, pystytään hitsaus suorittamaan mekanisoidusti. Pitkien suorien hitsien takia valmisteluaika jää erittäin pieneksi suhteessa hitsausaikaan. Mekanisoituhitsaus pystyttäisiin suorittamaan nopeudella minuutti metriä kohden. Jotta tulos on vertailukelpoinen, on laskelmissa otetta huomioon paloaikasuhde eli osuus, joka kokonaisajasta käytetään hitsaukseen. Mekanisoidulle hitsaukselle voidaan käyttää paloaikasuhteen arvoa 0,5. Täten voidaan laskea, kuinka kauan poikittaisjäykistäjien hitsaukseen kuluu aikaa. Hitsausaika = Hitsauspituus * Hitsausnopeus 124 m * 1 min/m / 0,5 = 248 min 4 h On oletettu, että hitsaukseen käytetään kahta hitsausoperaattoria. Tämän avulla hitsausaikaa voidaan lyhentää. Hitsausaika kahdelle hitsausoperaattoreille voidaan laskea. Hitsausaika kahdella operaattorilla = Hitsauspituus * Hitsausnopeus /henkilömäärä 248 min / 2 = 124 min 2 h S- ja P-puolen hitsausaika = Kokonaishitsausaika / Kokonaismäärä 124 min / 2 = 62 min 1 h

71 70 Lohkossa on keskimäärin neljä kappaletta pituusjäykistäjiä, joista muodostetaan kaksi levylakanan levyistä jäykistäjäriviä ja kaksi lyhyempää jäykistäjäriviä. Pitkät rivit koostuvat keskimäärin kahdesta ja puolesta jäykistäjästä. Kahdessa pitkässä rivissä on keskimäärin viisi pituusjäykistäjää. Ne sisältävät kolme 10,5 metristä, seitsemän metrisen, viisi metrisen ja kolme metrisen jäykistäjän. Lyhyet rivit koostuvat keskimäärin yhdestä ja puolesta pituusjäykistäjästä. Kahdessa lyhyessä rivissä on keskimäärin kolme pituusjäykistäjää. Ne sisältävät yhden 10 metrisen, seitsemän metrisen ja kolme metrisen pituusjäykistäjän. Litteestä X nähdään, että yli 10 metrisen, mutta alle 14 metrisen jäykistäjän asennukseen kuluu työparilta 261 minuuttia. Yli kuusi metrisen, mutta alle 10 metrisen jäykistäjän asennukseen kuluu taas 183 minuuttia. Alle kuusi metrisen, mutta yli neljä metrisen jäykistäjän asennukseen kuluu 124 minuuttia. Yli kaksi metrisen, mutta alle neljä metrisen jäykistäjän asennukseen kuluu 87 minuuttia. Lohkon asennusaika = Asennuspituus * Asennusnopeus 4 * 261 min/kpl + 2 * 183 min/kpl + 2* 87 min/kpl = 1584 min 26,4 h Tästä voidaan laskea asennuksen S- ja P-puolella. 26,4 tuntia on laskettu lohkolle, joten asennusaika S- ja P-puolelle on puolet tästä. S- ja P-puolen asennusaika = Lohkon asennusaika / Määrä 1584 min / 2 = 792 min 13,2 h Tästä voidaan laskea asennuksen läpimenoaika, sillä 13,2 tuntia on laskettu levyseppäparille, joten S- ja P-puolen asennuksen läpimenoaika on puolet tästä. S- ja P-puolen asennuksen läpimenoaika = Asennuspituus * Asennusnopeus 792 min / 2 = 396 min 6,6 h Kun tiedossa on asennukseen ja hitsaukseen kuluva aika, voidaan tuotantovaiheen läpimenoaika laskea. Tuotantovaiheen läpimenoaika = Hitsauksen läpimenoaika + Asennuksen läpimenoaika

72 min min = 916 min 15,2 h S- ja P-puolen läpimenoaika = S- ja P-puolen hitsauksen läpimenoaika + S- ja P-puolen asennuksen läpimenoaika 62 min min = 458min 7,6 h Kiinnittämällä ja hitsaamalla pitkittäisjäykistäjät ennen lohkonkoontia voidaan lohkojen valmistukseen kuluvaa aikaa lyhentää yli 10 tuntia. Samalla lohkonkoontipaikkojen kuormitus vähenee ja lohkojen valmistus tehostuu. Lohkot joutuvat usein odottamaan lohkonkoontipaikan vapautumista useita tunteja. Pituusjäykistäjien asennus ja hitsaus S- ja P-puolelle kestää vajaa kahdeksan tuntia, joten työvaiheen valmistuttua lohkopaikka ei yleensä ole vapaana. Uudella työtavalla pitkittäisjäykistäjien asennus ja hitsaus valmistuu ennen kuin se normaalisti edes alkaisi. Läpimenoaika lyhenee 31,2 tuntia ja lohkonkoontipaikkojen kuormitus vähenee. Ongelmallinen asia toteutuksessa tulee olemaan, missä jäykistäjien kiinnittäminen levylakanaan tapahtuu. 5-hallin lohkokuljettimen kohdalla ei ole nosturia, jotta jäykistäjät saataisiin nostettua paikoilleen. Levylakanat on joko siirrettävä muualle kiinnitystä varten tai lohkokuljettimen kohdalle on hankittava nosturi. Siltanosturit ja kääntöpuominosturit soveltuvat jäykistäjien kiinnittämiseen. Poikittaisjäykistäjien kiinnittäminen levylakanaan voidaan toteuttaa kuvan 36 mukaisilla tavoilla. Vaihtoehdot poikittaisjäykistäjien kiinnittämiseksi ovat: - Siirtää levylakana 10-hallin puolelle ja kiinnittää jäykistäjät 10-halllin siltanosturilla. - Investoida uuteen siltanosturiin ja kiinnittää jäykistäjät kuljettimen päällä 5-hallissa. - Investoida kahteen tai kolmeen kääntöpuominosturiin ja kiinnittää jäykistäjät kuljettimen päällä 5-hallissa.

73 72 Kuva 36. Kolme vaihtoehtoa pitkittäisjäykistäjien kiinnittämiseksi. Vasemmalla ylhäällä levylakana siirrettäisiin 10-hallin puolelle. Vasemmalla alhaalla lohkokuljettimen päälle hankittaisiin siltanosturi. Oikealla ylhäällä lohkokuljettimen päälle hankittaisiin yksi tai useampi kääntöpuominosturi. Ensimmäisessä vaihtoehdossa levylakana siirrettäisiin palkituksen jälkeen 10-halliin, jossa levylakanaan asennettaisiin pitkittäisjäykistäjät kiinni. Lakanan siirtäminen edestakaisin hallien välillä ei olisi Lean-ajattelun mukaista, sillä turhat nostot ovat hukkia, joista pyritään pääsemään eroon. Ennen nostojen aloittamista levylakana odottaisi nostojen alkamista pidentäen läpimenoaikaa. Vaihtoehdon etuina olisi, ettei nostolaitteisiin tarvitsisi investoida sillä 10-hallissa on siltanostureita. Mikäli pitkittäisjäykistäjien kiinnittämiseen ei varattaisi omaa nosturia, voisi levylakana joutua odottamaan vapaata nosturia. Kaikki odotteluajat kasvattavat tuottamattoman työn osuutta ja ne ovat Lean-filosofian vastaisia. Vaihtoehdon toteuttaminen ja kokeilu olisi erittäin helppoa, koska tarvittavat laitteistot löytyvät jo. Menetelmä pystyttäisiin ottamaan käyttöön pikimmiten ja sen toimivuudesta saataisiin tietoa. Toisessa vaihtoehdossa kuljettimen päälle hankittaisiin siltanosturi. Vaihtoehto olisi toimintaperiaatteeltaan hyvin pitkälle ensimmäisen vaihtoehdon tapainen. Siltanosturin avulla pystyttäisiin nostamaan painaviakin kokonaisuuksia. Tämä tarkoittaa, että pitkittäisjäykistäjiä voitaisiin kiinnittää punnusten avulla. Verrattuna levylakanan siirtoon 10-halliin, menetelmässä päästään eroon turhista nostoista ja odotteluista. Levylakana on