Juha Tyyskä IKKUNATEHTAAN HÖYLÄN KÄYTTÖASTEEN NOSTAMINEN

Juha Tyyskä IKKUNATEHTAAN HÖYLÄN KÄYTTÖASTEEN NOSTAMINEN Opinnäytetyö KESKI-POHJANMAAN AMMATTIKORKEAKOULU Puutekniikan koulutusohjelma Joulukuu 2007

TIIVISTELMÄ OPINNÄYTETYÖSTÄ Yksikkö Aika Tekniikka 2.12.2007 Koulutusohjelma Puutekniikka Työn nimi Ikkunatehtaan höylän käyttöasteen nostaminen Työn ohjaaja Heikki Salmela, DI Työelämäohjaaja Miika Sumela, Eskopuu Oy Tekijä Juha Tyyskä Sivumäärä 29 + 4 Tämä opinnäytetyö on tehty Keski-Pohjanmaan ammattikorkeakoulun puutekniikan koulutusohjelmalle. Työ on tehty Eskopuu Oy:n toimeksiannosta. Eskopuu Oy on Eskolassa toimiva ikkuna- ja ovitehdas. Opinnäytetyön aiheena oli SCM-höylän käyttöasteen nostaminen. Työn tavoitteena oli selvittää höylän nykyinen käyttöaste, sekä selvittää menetelmiä käyttöasteen nostamiseksi. Työn tavoitteena oli myös laskea SCM-höylän maksimikapasiteetti. SCM-höylän nykyinen käyttöasteen selvitettiin tilastoja tutkimalla. Työstö- ja läpimenoajat kellotettiin erilaisille puitteille ja karmeille ja näiden avulla laskettiin maksimikapasiteetti. Höylän käyttöastetta nostettiin sarjoittamalla työt sarjoiksi, koska tällöin työnvaihtoihin ei kulu niin paljon aikaa. Myös muilla keinoilla saatiin nostettua höylän käyttöastetta, kuten tekemällä höylän viikoittainen puhdistus puupölystä työajan ulkopuolella työajan liukumisella/ylitöinä. Työn tuloksena käyttöasteen sai nostettua 78,9 %:sta 87,5 %:iin. Tämän ansiosta SCM-höylällä voidaan höylätä 247 kappaletta enemmän päivässä. Tämä ei kuitenkaan ollut riittävästi, jotta kaikki muualla tehtävät kappaleet voitaisiin höylätä uudella SCM-höylällä. Tähän pystyttiin nostamalla SCM-höylän höyläysnopeutta 0,5 m/min. Asiasanat Läpimenoaika, pullonkaula, käyttöaste, kapasiteetti, SCM-höylä

CENTRAL OSTROBOTHNIA UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES Technology Date 2.12.2007 Degree programme Wood Technology Name of thesis Improving the utilization rate of a plane in a window factory Instructor Heikki Salmela, DI Supervisor Miika Sumela, Eskopuu Oy Author Juha Tyyskä Pages 29 + 4 This thesis was made for Central Ostrobotnia of Applied Sciences, wood technology degree programme. This thesis was commissioned by Eskopuu Oy. Eskopuu Oy is a window- and door factory in Eskola, Kannus. The aim of this thesis was to improve the utilization rate of a SCM-plane. The goal of this thesis was to find out the current utilization rate of the SCM-plane, and also find methods to improve utilization rate of the SCM-plane. The goal was also to calculate the maximum capacity of the SCM-plane. The current utilization rate of the SCM-plane was found out by studying statistics. Processing times and lead-times of the various window frames and frames were clocked. With these times it was possible to calculate maximum capacity. The utilization rate of the SCM-plane was improved by organizing jobs to the sequences, because then less time will be wasted in starting a new job. The utilization rate of the SCM-plane was also improved by using other methods, such as doing the weekly cleaning of wood dust of plane outside the working hours on flexible working hours or as overtime. As a result of this thesis, the utilization rate was improved from 78,9 % to 87,5 %. Because of this, it is possible to plane 247 pieces more per day. However, this was not enough to make it possible to plane all the pieces, including those that are planed elsewhere, with the new SCM-plane. This was able to do by raising the planing speed of the SCM-plane to 0,5 meters / minute. Key words lead-time, bottlenecks, utilization rate, capacity, SCM-plane

TIIVISTELMÄ ABSTRACT SISÄLLYSLUETTELO 1 JOHDANTO 1 2 YRITYSESITTELY 2 3 TUOTANNONOHJAUS 3 3.1 Tarkoitus ja tavoitteet 3 3.2 Tuotannonohjaukseen vaikuttavia seikkoja 4 3.2.1 Aikajänne 4 3.2.2 Tuotantomuoto 4 3.2.3 Valmistusjärjestelmät 5 3.3 Tuotannonohjausperiaatteita 6 3.3.1 MRP ja MRP II 6 3.2.2 JIT Just In Time 7 4 KAPEIKKOAJATTELU 8 4.1 Kapeikko 8 4.2 Tavoite 8 4.3 Kapeikko-ohjaus 8 5 LÄPIMENOAIKA 10 6 NYKYTILANTEEN SELVITYS 11 6.1 SCM-tuotantolinja 11 6.1.1 Höyläysprosessin kuvaus 11 6.1.2 Helotuskone pullonkaulana 13 6.2 SCM seuranta 13 6.2.1 Seisonta-ajan selvittäminen 15 6.2.1.1 Teränvaihdot 15 6.2.1.2 Huollot 15 6.2.1.3 Työnvaihdot 16 6.2.1.4 Häiriöt 16 7 TYÖSTÖ- JA LÄPIMENOAJAT 18 7.1 Puitteiden ja karmien läpimenoajat 18 7.2 Puitteiden työstöajat eri koneissa 19 7.3 Karmien työstöajat eri koneissa 19 7.4 Kappaleen pituuden ja läpimenoajan välinen riippuvuus 20 8 MAKSIMIKAPASITEETIN LASKEMINEN 24 9 RATKAISUEHDOTUS 26 9.1 Sarjakoon määrittäminen 26 9.2 Parannusehdotuksia käyttöasteen nostamiseksi 27 9.3 Teoreettinen käyttöaste toimintojen jälkeen 28 10 YHTEENVETO 29 LÄHTEET LIITTEET

1 1 JOHDANTO Tämän opinnäytetyön aiheena on ikkunatehtaan SCM-höylän käyttöasteen nostaminen. Työ tehdään Eskopuu Oy:n toimeksiannosta. Eskopuu on ikkunoita ja parvekeovia valmistava yritys Eskolassa. Eskopuulla valmistetaan tällä hetkellä avattavia ikkunoita 450 yksikköä päivässä. Näistä 450 yksiköstä 23,8 % höylätään ns. vanhalla SCM-höylällä. Loput yksiköt höylätään päähöylällä, joka on SCM System 5. Tämän höylän käyttöaste on 78,9 %. Tämän opinnäytetyön tavoitteena on nostaa SCM-höylän käyttöastetta niin paljon, että kaikki työt pystyttäisiin höyläämään yhdellä höylällä. Työn tavoitteena on myös kellottaa työstö- ja läpimenoajat erilaisille puitteille ja karmeille ja laskea SCM-höylän maksimikapasiteetti. Tavoitteena on myös löytää ratkaisuehdotus miten työt kannattaisi sarjoittaa. Tässä opinnäytetyössä etsitään keinoja miten höylän käyttöastetta saisi nostettua, jotta pystyttäisiin höyläämään kaikki työt yhdellä höylällä. Työssä on myös ehdotus, miten vuoden 2007 viikkojen 47 ja 48 työt olisi hyvä sarjoittaa, että työnvaihtoihin kuluisi mahdollisimman vähän aikaa. Tässä opinnäytetyössä käytetyistä lähdemateriaaleista tärkeimpänä ovat useiden Eskopuun työntekijöiden haastattelut. Muita tärkeitä lähteitä ovat Pauli Miettisen kirja Tuotannonohjaus ja logistiikka sekä metalliteollisuuden keskusliiton julkaisema tekninen tiedotus kapeikkoajattelusta.

2 2 YRITYSESITTELY Eskopuu OY on Eskolassa sijaitseva ikkunoita ja parvekeovia valmistava yritys. Yritys on perustettu vuonna 1939. Silloin yrityksen nimi oli vielä Keski-Pohjanmaan sementtivalimo ay. Silloin yrityksessä valmistettiin lähinnä kattotiiliä ja kaivonrenkaita. Vuonna 1945 rakennettiin kuivaamorakennus ja kaksikerroksinen puunjalostustehdas, jolloin valmistettiin lähinnä erilaisia vanerituotteita (Eskopuu 2007). Vuoden 1946 aikana yrityksen nimi vaihdettiin Eskolan Sementti ja Puu Oy:ksi ja yrityksen tuotanto suuntautui ikkunoiden, ovien ja kalusteiden valmistamiseen. Sementtituotteiden valmistaminen eriytettiin vuonna 1972 ja nimi muutettiin Eskopuu Oy:ksi (Eskopuu 2007). Lähes seitsemän vuosikymmenen aikana Eskopuun toimitilat ovat kasvaneet yli 7000 m2 kokoiseksi. Pintakäsittelylaitos on valmistunut viimeisimpänä ja viimeisin investointi katkaisuhalli - on juuri valmistumassa. Eskopuu on myös vuokrannut Junkalantien hallin Kannuksen kaupungilta ja valmistaa siellä ovia (Eskopuu 2007). Eskopuun liikevaihto vuonna 2006 oli 19,5 miljoonaa euroa. Liikevoittoa yritys teki 1,19 miljoonaa euroa. Eskopuu on yksi johtavista ikkunavalmistajista Suomessa. Sen markkinaosuus on noin 10 prosenttia. Eskopuu valmisti viime vuonna 97500 ikkunaa ja 8500 ovea. Eskopuun tärkeimpiä asiakkaita ovat rakennusliikkeet ja talotehtaat ympäri Suomea (Sumela, 2007). Eskopuun omistaa pohjoismainen ikkuna- ja ovikonserni Inwido. Inwido osti koko Eskopuun osakekannan kesällä 2006. Inwidon omistukseen kuuluu myös Pihlavan ikkuna ja Tiivituote. Inwidon liikevaihto vuonna 2006 oli 108 miljoonaa euroa (Huhtakangas, 2007). Eskopuu työllistää toimihenkilöt mukaan lukien yhteensä 146 henkilöä. Yrityksen toimitusjohtajana on toiminut vuodesta 1996 asti Ilpo Nissi (Sumela, 2007).

3 3 TUOTANNONOHJAUS Miettisen mukaan tuotantojärjestelmän eri osien kuten markkinoinnin, myynnin, tuotannon ja logistiikan yhteen sovittaminen tuotantotavoitteiden saavuttamiseksi tarkoittaa tuotannonohjausta. Usein tuotannon tavoitteet määräytyvät yrityksen ulkopuolelta - asiakkaiden tarpeista käsin. (Miettinen 1993, 24.) Miettinen toteaa myös, että tuotantojärjestelmän kyky saavuttaa sille asetetut operatiiviset ohjaustavoitteet tarkoittaa tuotannon ohjattavuutta. Mitä paremmin tuotantoprosessi ja siihen liittyvät resurssit kuten ihmiset, laitteet ja rakennukset sopeutetaan esimerkiksi uusiin tuotteisiin, sitä parempi on ohjattavuus. Ohjattavuusanalyysissa tekijät, mitkä vaikuttavat ohjattavuuteen, jaetaan ulkoisiin tekijöihin (esim. kausivaihtelut ja suhdanteet) ja sisäisiin tekijöihin(esim. läpimenoaika, varaston koko). Valitsemalla sopivimmat ohjausperiaatteet voidaan sopeutua ulkoisiin tekijöihin ja sisäisiä tekijöitä pystytään kehittämään. Tosin markkinoinnin avulla voidaan jossain määrin vaikuttaa myös ulkoisiin tekijöihin. (Miettinen 1993, 24.) Tuotannonohjaus on keskeisessä roolissa, kun halutaan parantaa tuotannon kulkua ja lisätä linjalta valmistuvien kappaleiden määrää. 3.1 Tarkoitus ja tavoitteet Miettinen on kirjassaan Tuotannonohjaus ja logistiikka todennut, että tuotannonohjauksen tarkoitus on ohjata yrityksen tuotantojärjestelmää niin, että yrityksen päämäärä ja tavoitteet saavutetaan siltä osin kuin ne ovat tuotannosta riippuvaisia. (Miettinen 1993, 24.) Toimitusaika ja -varmuus, valmistuskustannus, kapasiteetin toiminta-aste ja suhde ja sidottu pääoma ovat tuotannonohjauksen päätekijöitä. (Miettinen 1993, 24.) Miettinen on todennut, että toiminta-aste on absoluuttisena ilmaistava tuotannon määrä aikayksikössä. Toiminta-asteen ja kapasiteetin suhde tarkoittaa toimintasuhdetta. Silloin kun koneet ja laitteet sekä niihin sidottu pääoma ovat tehokkaassa käytössä, on toimintasuhde korkea. (Miettinen 1993, 26.)

4 3.2 Tuotannonohjaukseen vaikuttavia seikkoja Miettisen mukaan asiakas, aikajänne, toiminta-ajatus ja liikeidea, tuotantomuoto ja valmistusjärjestelmä ovat tärkeimpiä tuotannonohjaukseen vaikuttavia seikkoja. (Miettinen 1993, 27.) 3.2.1 Aikajänne Ohjaussuunnitelmien tarkkuuteen vaikuttaa aikajänne. Suunnittelun eri tasot eli strateginen, taktinen ja operatiivinen suunnittelu liittyvät ohjaukseen. Usein suunnittelujaksot myös jaotellaan pitkän, keskipitkän ja lyhyen tähtäimen suunnitteluksi. (Miettinen 1993, 28.) Miettisen mukaan strateginen suunnittelu kattaa noin 3-5 vuoden ajanjakson suunnitteluajankohdasta eteenpäin. Se kuuluu yritysjohdon tehtäviin. Taktinen suunnittelu koskee 1-2 vuoden ajanjaksoa suunnitteluajankohdasta eteenpäin. 1 viikon 6 kuukauden pituinen ajanjakso on operatiivisen suunnittelun ajanjakson pituus. Suunnitelmat tehdään sitä tarkemmaksi mitä lähempänä nykyhetkeä ollaan. (Miettinen 1993, 28.) Miettinen on todennut, että strategisen suunnittelun tarkoituksena on keskittyä tekemään oikeita asioita, kun taas operatiivisen suunnittelun tavoitteena on tehdä asiat oikein. (Miettinen 1993, 28.) 3.2.2 Tuotantomuoto Miettisen mukaan tuotannon luokittelu sen mukaan, miten tuotanto toteutetaan tarkoittaa tuotantomuotoa. Luokittelu tehdään yleensä tuotantoaloitteen syntytavan, tuotteen ja tuotantoprosessin mukaan. (Miettinen 1993, 29.) Kun puhutaan asiakastuotannosta on tuotantoaloite tullut asiakkaalta. Tällöin asiakkaalla on paljon sananvaltaa tuotteen lopulliseen toimitusajankohtaan ja konstrukti-

5 oon. Taasen kun kyseessä on varastotuotanto, tällöin tuotantoimpulssi on lähtöisin varastosta. (Miettinen 1993, 29.) Tuotanto voidaan jakaa vakio- ja tilaustuotantoon, kun se tehdään tuotteen mukaan. Tuote pysyy aina samana ostajasta riippumatta vakiotuotannossa. Sen sijaan tilaustuotannossa tuotteet valmistetaan asiakkaan tilausten perusteella. (Miettinen 1993, 29 30.) Eskopuulla ikkunat suunnitellaan ja valmistetaan vasta sitten, kun asiakkaalta on saapunut tilaus. Miettisen mukaan tuotantomuodot jaotellaan tuotantoprosessin jatkuvuuden perusteella yksittäistuotantoon, sarjatuotantoon ja yhtenäistuotantoon. Yksittäistuotannolla tarkoitetaan tuotteiden valmistamista yksitellen asiakkaan tilausten perusteella. Suunnitteluprosessin tuottavuuteen on kiinnitettävä huomiota, koska sen osuus on suuri. (Miettinen 1993, 30.) Sarjatuotannossa yritys valmistaa tuotteita lajiteltuna sopivan kokoisiin eriin. Useiden tuotteiden valmistuseriä voi olla työn alla yhtä aikaa. Työmenetelmät ja apuvälineet ovat sarjatuotannossa yleensä pitkälle automatisoituja. (Miettinen 1993, 30.) SCM-tuotantolinjalla valmistetaan puitteita ja karmeja sarjatuotantona. Tämän työn tarkoituksena on löytää sopivan kokoinen sarjakoko, missä työt olisi hyvä valmistaa. 3.2.3 Valmistusjärjestelmät Miettisen mukaan tuotannon fyysisen organisoinnin suunnittelu on osa tuotannonohjausta. Valmistusjärjestelmäksi kutsutaan koneiden ja laitteiden sekä työnkulun muodostamaa järjestelmää. Valmistusjärjestelmät luokitellaan usein paikallisjärjestelmäksi, toiminnalliseksi järjestelmäksi, tuotantolinjaksi, tuotantoryhmäksi, tuotantosoluksi ja joustavaksi järjestelmäksi. (Miettinen 1993, 31.) Silloin kun samanlaista työtä tekevät koneet ja laitteet ovat ryhmiteltyinä omiksi ryhmikseen tai osastoikseen on kyseessä toiminnallinen järjestelmä. Työ etenee työvai-

6 heiden mukaisessa järjestyksessä osastosta toiseen. Toiminnallisessa järjestelmässä ongelmana ovat monesti töiden ja materiaalien pitkät kuljetusmatkat. Myös valmistuksen koordinointi saattaa hankaloitua, koska valmistettava työ käy usean eri esimiehen vastuualueella. Sen sijaan varmuus voidaan lukea hyviin puoliin. (Miettinen 1993, 31.) Joustava valmistusjärjestelmä tarkoittaa tuotantoa, joka on pitkälle tai jopa täysin automatisoitu. Tällöin työntekijöille jää vain tarkistus- ja valvontatehtäviä kuin myös robottien ja automaattien ohjelmointi tehtäviä. Tunnusomainen piirre tälle järjestelmälle on se, että se kykenee pitämään keskeytymätöntä tuotantoa yllä huomattavan osan toiminta-ajastaan varsin vähäisellä miehistöllä tai jopa täysin ilman valvontaa. (Miettinen 1993, 35 36). Kun katkaisukone, joka on uusi investointi, on saatu yhdistettyä SCM-tuotantolinjaan, höylääjän ei tarvitse enää syöttää kappaleita höylään sivusta syöttöpöydän kautta. Tällöin höylääjän tarvitsee vain lähinnä valvoa, että hommat sujuvat jouhevasti. 3.3 Tuotannonohjausperiaatteita Miettisen mukaan tuotannonohjausperiaatteella tarkoitetaan sitä tapaa, jolla yrityksen tuotannonohjaus toteutetaan. Tärkeimpiä ohjaustapoja ovat mm. MRP, MRP II ja JIT. (Miettinen 1993, 49.) 3.3.1 MRP ja MRP II Miettisen mukaan USA:sta lähtöisin oleva MRP tarkoittaa materiaalitarpeen laskemista tuoterakenteen avulla. Sen lähtöoletuksena on se, että valmistettavat tai koottavat tuotteet voidaan esittää tuoterakenteen avulla. Tuotteen hierarkkinen rakenne kuvataan tuoterakenteella. Osat tai raaka-aineet, jotka ostetaan yritykseen sijaitsevat alimmalla tasolla. (Miettinen 1993, 49.) MRP perustuu siihen, että mikäli valmistettavien tuotteiden kysyntä voidaan arvioida, niin tuoterakenteen avulla voidaan laskea osien tai raaka-aineiden kysyntä. Sen jäl-

7 keen tätä kysyntää verrataan varastoon ja suoritetaan mahdolliset materiaalitilaukset. (Miettinen 1993, 50.) Seuraava kehitysaskel oli tarve- ja kuormituslaskennan yhdistäminen. Tällöin myyntiennusteet ovat ohjauksen lähtökohtana. Materiaalien tarpeet karkealla tasolla määritellään myyntiennusteiden avulla. Tätä materiaaliohjaustapaa kutsutaan nimellä MRP II. (Miettinen 1993, 50.) MRP:n käyttö on yleisintä yksittäis- ja sarjatuotannossa. Sen huonona puolena on läpimenoaikojen ja varastojen kasvamisen takia se, että se ei sovellu solu- tai tuotantolinjatuotantoon. Tästä on seurauksena se, että tuotannon hallittavuus huononee. Hyvänä puolena on se, että kysynnän muutokset on mahdollista ottaa äkkiä huomioon. (Miettinen 1993, 50.) 3.3.2 JIT Just In Time Miettisen mukaan lyhenne JIT tulee englanninkielen sanoista Just In Time. Se on japanilaisten kehittämä tuotannonohjaus periaate. Yksinkertaisuus on JIT:n mukaan tuotannon tehokkuuden avain. Sen perusideana on toimittaa vain tarvittavia tuotteita tai raaka-aineita juuri oikea määrä juuri oikeaan aikaan. (Miettinen 1993, 51.) Tuotannonohjauksen yleiset periaatteet pätevät myös JIT-tuotannossa. Yleisiä periaatteita ovat alhaiset valmistuskustannukset, tasainen valmistuksen kuormitus, tuotantoon ja varastoihin sitoutuneen pääoman minimoiminen, lyhyet läpimenoajat sekä laadukas asiakaspalvelu. Näiden lisäksi kaiken turhan poistaminen on JIT-tuotannon keskeinen tavoite. Turhalla tarkoitetaan lähinnä turhia varastoja, turhaa työtä ja keskeneräistä tuotantoa, joka ei ole työn alla. (Miettinen 1993, 51 52.) JIT-tuotannonohjauksessa varastoihin suhtaudutaan erittäin kriittisesti. Nollavarastojen saavuttaminen onkin JIT:n perimmäinen tavoite. Mm. pitkät läpimenoajat, puutteellinen suunnittelu, laatuvirheet, yhteistyön puute ja epävarmat toimittajat ovat esimerkkejä turhan varastoinnin syistä. (Miettinen 1993, 52.)

8 4 KAPEIKKOAJATTELU 4.1 Kapeikko Teknisen tiedotuksen mukaan kaikki ne seikat, jotka rajoittavat yrityksen menestymistä ovat kapeikkoja. Usein kapeikkoja ovat pullonkaulat tuotannon yhteydessä, mutta niitä voi sijaita myös tuotannon ulkopuolella. Tällöin kyseessä ovat mm. logistiset seikat, jotka hankaloittavat materiaalien saatavuutta. Tästä johtuen toimituksissa esiintyy epätäsmällisyyttä ja materiaali saattaa loppua kesken. (Tekninen tiedotus 1988.) Myös johtamis- ja ohjausperiaatteet voivat olla kapeikkoja. Tällöin mm. myyntipolitiikka saattaa edellyttää paljon pullonkaulaa kuormittavan tuotteen mukana pitämistä kokonaisvolyymin kustannuksella. Eränmuodostusperiaatteet voivat myös hankaloittaa yrityksen mahdollisuuksia eräkokojen pienentämiseen ja läpäisyaikojen lyhentämiseen. (Tekninen tiedotus 1988.) 4.2 Tavoite Teknisen tiedotuksen kapeikkoajattelun mukaan yrityksen tärkein tavoite on tuottaa mahdollisimman paljon voittoa sekä parantaa yrityksen kannattavuutta. Nettotulos, sijoitetun pääoman tuotto ja kassavirta ovat päämittarit, kun yrityksen menestymistä ja kannattavuutta mitataan. Kapeikkoajattelu on erilainen tapa johtaa tuotantoa. Sillä pyritään lyhentämään läpimenoaikoja, pienentämään varastoja ja käyttökustannuksia sekä parantamaan kokonaistuottavuutta. (Tekninen tiedotus 1988.) 4.3 Kapeikko-ohjaus Teknisen tiedotuksen mukaan pullonkaulat ja kapeikot ovat kapeikko-ohjauksen lähtökohtana. Valmistuksen kapeikkojen etsiminen onkin kapeikko-ohjauksen ensimmäinen vaihe. Pullonkaulojen avulla ohjataan koko tehtaan materiaalivirta, mikä yksinkertaistaa ohjausta ratkaisevasti. Materiaalia päästetään tuotantoon vain sen verran kuin tuotantoketjun heikoin lenkki vetää. Täten tavarat eivät ruuhkaudu valmistukseen. Näin läpimenoaikaa pystytään lyhentämään ja keskeneräinen tuotanto myös pienenee. (Tekninen tiedotus 1988.)

9 Perusedellytyksenä pullonkaulojen tehokkaalle käytölle on se, että niissä tarvittavat osat ja materiaalit saadaan ohjattua pullonkaulaan oikeaan aikaan. Tuotanto seisoo, jos jokin materiaaleista tai osista puuttuu. Tämä seisokki maksaa yritykselle yhtä paljon kuin se, että koko tehdas seisoisi vastaavan ajan. Tästä syystä pullonkaulojen kautta kulkevien materiaalien ohjaus on erityisasemassa muihin materiaaleihin nähden. (Tekninen tiedotus 1988.) Materiaalien saapuminen pullonkaulaan synkronoidaan pullonkaulan pohjalta tehdyn valmistusohjelman avulla. Tämä ohjelma määrää missä tahdissa pullonkaulaan tarvitaan materiaaleja. Se milloin raaka-aineet on laitettava liikkeelle, jotta ne ehtivät ajoissa pullonkaulaan pystytään laskemaan pullonkaulan valmistusohjelman perusteella. (Tekninen tiedotus 1988.) Mukaan pullonkaulan valmistusohjelman perusteella saadaan määrättyä myös pullonkaulan jälkeen tehtävien vaiheiden ajoitus. Tällä on merkitystä silloin, kun ajoitetaan enemmän kapasiteettia omaavien koneiden kautta kulkevia materiaaleja, jotka saadaan näin synkronoitua pullonkaulan tahtiin. (Tekninen tiedotus 1988.) Kapeikkoajattelua tarvitaan tässä työssä, koska SCM-tuotantolinjan helotuskone on linjan pullonkaula, joten ratkaisua käyttöasteen nostamiseksi voi etsiä myös kapeikkoajattelun puolelta.

10 5 LÄPIMENOAIKA Mellanderin mukaan se aika mikä kuluu yhden yksikön valmistukseen ensimmäisestä työvaiheesta viimeiseen, on läpimenoaika. Puhutaan myös tilaustoimituksen läpimenoajasta, mikä on se aika mikä kestää asiakkaan tilauksesta siihen, että asiakas saa tuotteen haltuunsa. (Mellander 1976.) Mellanderin mukaan läpimenoaika koostuu valmisteluajoista, käsittelyajoista ja odotusajoista. Aika jolloin työpaikka valmistellaan tietyn työvaiheen suorittamista varten tarkoittaa valmisteluaikaa. Taasen se aika, joka vaaditaan tavaroiden lastaukseen, kuljetukseen ja purkamiseen on käsittelyaikaa. Odotusajalla taasen tarkoitetaan tavaran odotusta. Tätä voidaan kutsua myös jonotusajaksi. On erittäin tärkeää, että odotusajat pidetään lyhyinä, silloin kun tavarat ovat kalliita. (Mellander 1976.) Läpimenoaika on yksi parhaista mittareista kuvaamaan yrityksen tehokkuutta. Yksi tuotannon suurista kannattavuutta parantavista tavoitteista on tuotannon läpimenoajan lyhentäminen. Tuotantoon sitoutuvan pääoman määrää saadaan täten vähennettyä läpimenoaikaa lyhentämällä. Myös tuotannon parempi ennustettavuus saavutetaan läpimenoaikaa lyhentämällä. Pystytään myös tuottamaan enemmän tuotteita samansuuruisilla tai pienemmillä resursseilla. Täten asiakkaita pystytään palvelemaan paremmin pienemmillä kustannuksilla. (Kookas 2007.) Läpimenoaikaa lyhentäessä prosessin kehittäminen on avainsana. Yhteistyön on sujuttava saumattomasti eri vaiheiden välillä ja pullonkaulat on poistettava tuotannosta. Tehokkuutta voidaan saavuttaa myös automaatiota lisäämällä. Myös tuotantotilojen layout tulee suunnitella tehokkaaksi. (Kookas 2007.) Läpimenoaikojen määrittäminen on tarpeen tässä työssä, koska eri karmien ja puitteiden keskimääräiset läpimenoajat ovat keskeisessä asemassa laskettaessa SCMhöylän maksimikapasiteettia.

11 6 NYKYTILANTEEN SELVITTÄMINEN 6.1 SCM tuotantolinjan esittely SCM on tuotantolinja, joka on valmistettu Italiassa. Se on kehitetty massiivipuun, lastulevyn, kuitulevyn ja vanerin työstämiseen. SCM -tuotantolinja on suunniteltu niin, että sillä voidaan ajaa ilman taukoja, sillä edellisen dimension kappalemäärän tullessa täyteen jokainen kone vaihtaa automaattisesti asetteen(myllykoski 2005, 12). Eskopuulla käytössä oleva linja on ikkunantyöstölinja SCM, jonka malli on SYSTEM 5. Sen valmistaja on italialainen yritys SCM S.p.A. Työstölinja koostuu neljästä asemasta: oikaisu-, tapitus-, poraus-jyrsintä- ja profilointiasemasta. (Luomala 2007). Linjastolla voidaan työstää kappaleita joiden mitat ovat seuraavat: Kappaleen pituus 250-3100 mm Kappaleen leveys 30 220 mm Kappaleen korkeus 30 175 mm 6.1.1 Työstöprosessin kuvaus Työstöprosessi alkaa siitä, kun höylääjä syöttää työstettävän kappaleen automaattiselle syöttöpöydälle. Asemista ensin tulee oikaisuasema, joka on nelisivuhöyläkone. Tässä asemassa kappale höylätään määrämittaan. Tämän aseman syöttönopeus on 19 metriä minuutissa. Höyläkoneen jälkeen kuljetin siirtää kappaleen tapitusasemalle. Jos kyseessä on puite, tässä tapahtuu kappaleiden jaksotus eli kuljetin odottaa, että toinen kappale tulee höyläkoneelta ja vie kaksi kappaletta kerralla tapituskoneelle. Tapitusasema koostuu kaksipuolisesta tappikoneesta. Siinä on kaksi palkkia molemmilla puolilla, joista toinen on sirkkelinterä millä katkaistaan kappale oikean mittaiseksi, ja toinen ristijohteella liikkuva pystykara, millä tehdään kappaleeseen tulevat päätyliitokset. Jokaista päätyliitosta varten on oma teränsä. Jos kappaleeseen tulee törmäysura välikarmia varten, se tehdään tässä vaiheessa erillisellä koneella. Tapitusaseman syöttönopeus on 30 metriä minuutissa. (Luomala 2007).

12 Seuraavaksi kuljetin siirtää kappaleen poraus-jyrsintäaseman(helotuskone) eteen. Sen malli on FLEXIMAT ja se koostuu CNC-ohjatusta syöttöjärjestelmästä, joka syöttää kappaleet koneen läpi työstöyksiköiden editse. Työstöyksiköt sijaitsevat vasemmalla, oikealla ja yläpuolella. Tässä kappaleeseen tehdään siihen tulevat helotukset. Jos kyseessä on karmi, karminnostaja nostaa sen kyljelleen ennen kuin se siirtyy helotuskoneeseen. Helotuskoneessa puitteen lukkopuoleen porataan pintahelan kiinnitykseen tarkoitetuille ruuveille reiät 8 -millisellä poranterällä ja reikä ikkunanavaajalle 16 -millisellä sekä jyrsitään 5 -mm paksuisella kiekolla paikka lukolle. Puitteeseen tulevien lukkojen määrä riippuu puitteen pituudesta ja siitä miten suunnittelija on ikkunan suunnitellut. Puitteeseen tulee kahdesta neljään lukkoa. Kolme lukkoa on yleisin määrä. Myös ylä- ja alapuitteeseen tulee lukko, jos puite on vähintään 107,7 cm leveä. Jos kyseessä on tuuletusikkunan lukkopuoli, siihen jyrsitään paikka pitkäsalvalle sekä porataan tarvittavat reiät ikkunanavaajan kiinnittämistä varten. Jos ikkunaan tulee sälekaihdin, tässä asemassa porataan sitä varten reikä saranapuolen yläosaan. (Luomala 2007; Sumela 2007). Karmeille jyrsitään lukon vastaraudan paikat lukon puoleiseen karmiin. Tässäkin tapauksessa lukon vastaraudalle jyrsittävien kolojen määrä riippuu ikkunan korkeudesta ja siitä miten suunnittelija on ikkunan suunnitellut. Lukon vastaraudan paikat jyrsitään myös ylä- ja alakarmiin, jos ikkuna on vähintään 107,7 cm leveä. Jos kyseessä olevaan ikkunaan tulee välikarmeja(pysty- tai vaakaväli), niiden kiinnittämistä varten porataan reiät kiinnitysruuveille ylä-, ala- ja sivukarmeihin. Helotuskoneella porataan myös kiinnitysreiät ruuveille ylä-, ala- ja sivukarmeihin, millä valmis ikkuna asennetaan paikalleen lopulliseen kohteeseensa. (Luomala 2007; Sumela 2007). Helotuskoneen jälkeen tulee profilointiasema, joka sisältää ohjelmoitavan profilointihöylän. Se sisältää kaksi höylää, jotka sijaitsevat oikealla ja vasemmalla. Kummallakin puolella on yksi pystykara ja kaksi vaakakaraa. Tällä profilointihöylällä puitteet ja karmit höylätään niiden lopulliseen muotoon. Puitteeseen voidaan tehdä kahdenlai-

13 nen muotoilu, joko vakiomuotoilu tai keilaus. Näistä ensimmäinen on luonnollisesti paljon yleisempi. Nämä muotoilut tehdään tässä asemassa. Profilointihöylän syöttönopeus karmille on 16,5 metriä minuutissa ja puitteelle 14,5 metriä minuutissa. (Luomala 2007). Tämän jälkeen kun karmi on valmis, se käännetään vielä oikeinpäin karminkääntäjällä, jotta panostaja näkee onko karmissa laatuvirheitä. Kun kappale on siirtynyt liukuhihnaa pitkin panostajalle, se ripustetaan koukkuun maalaamoon siirtymistä varten. (Huhtakangas 2007). Puitteita valmistetaan myös vanhalla SCM-höylällä ja erillisellä helotuskoneella, koska vanhassa SCM-höylässä ei ole helotuskonetta. Kaikista kappaleista vanhalla SCM-höylällä tehdään noin 23,81 %. 6.1.2 Helotuskone pullonkaulana Eliyahu M. Goldrattin mukaan pullonkaulalla tarkoitetaan sitä tuotantopistettä, mihin on suurempi tai yhtä suuri kysyntä kuin tämän kyseisen tuotantopisteen kapasiteetti on(goldratt 145). Helotuskone ei pysty tekemään puitteita/karmeja siinä vauhdissa kuin niitä tulee tapituskoneelta. Tämä koskee vain niitä kappaleita, joita työstetään paljon helotuskoneella. Kappaleet, joita työstetään helotuskoneella eniten ovat puitteen lukkopuoli, välikarmit ja karmin lukkosivu. Näidenkin kappaleiden työstöajat ovat erisuuruisia. 6.2 SCM-seuranta Eskopuulla on ollut vuoden käytössä SCM höylän seuranta, missä on seurattu höylättävien kappaleiden määrää, höylän päälläoloaikaa, seisonta-aikaa sekä käyttöastetta. Näitä tilastoja tutkimalla selviää, että höylän käyttöaste on 78,9 %. Käyttöaste lasketaan jakamalla aika jolloin höylä on ollut hyötykäytössä koko työajalla ja siitä saatu osamäärä kerrotaan sadalla. (Sumela 2007). SCM höylä on Eskopuulla kahdessa vuorossa, eli aamuvuoro on klo 6-14 ja iltavuoro klo 14 22. Höylä on ollut käynnissä keskimäärin 13 tuntia ja 18 minuuttia mah-

14 dollisesta 16 tunnista. Tästä ajasta 12 tuntia ja 38 minuuttia höylä on ollut höytykäytössä, eli höylässä on ollut puite tai karmi sisällä höylättävänä. Jäljelle jäävään reiluun kolmeen tuntiin kuuluvat huollot, teränvaihdot, puhdistukset sekä mahdolliset häiriöt. Seurannasta selviää myös, että höylällä on ajettu keskimäärin 2297 kappaletta päivässä. Tästä voi laskea, että koko työpäivän aikana höylästä menee läpi keskimäärin 2,39 kappaletta minuutissa. Sen sijaan silloin kun höylä on hyötykäytössä, siitä menee läpi keskimäärin 3,03 kappaletta minuutissa. Tästä voi päätellä, että nostamalla höylän hyötykäyttöä käyttöaste tulee paranemaan. Seuraava taulukko esittää ensimmäisessä rivillä uudelta SCM-höylältä valmistuneet kappaleet päivässä. Sen jälkeen on vanhalla SCM-höylällä päivässä valmistuneet kappaleet. Sitten tulee valmistuneet kappaleet yhteensä. Sen jälkeen on aika, minkä höylä on ollut hyötykäytössä päivän aikana. Sitten on seisonta-aika, mihin kuuluu seisonta-aika, kun höylä on käynnissä ja seisonta-aika, jolloin höylä ei ole käynnissä. Lopuksi on höylän käyttöaste. Taulukko 1. SCM seuranta. Seloste Keskiarvo Yksikkö Valmistuneet uudella SCM-höylällä 2297 kpl/pvä Valmistuneet vanhalla SCM-höylällä 718 kpl/pvä Valmistuneet yhteensä 3015 kpl/pvä Höylä hyötykäytössä 758 min/pvä Seisonta-aika 202 min/pvä Höylä käynnissä 40 min/pvä Höylä ei käynnissä 162 min/pvä Höylän käyttöaste 78,9 % 6.2.1 Seisonta-ajan selvittäminen Seisonta-aikaa on se, kun höylä ei ole päällä tai höylä on päällä, mutta höylättäviä kappaleita ei ole höylän sisällä. Mahdollisesta 16 tunnista seisonta-aikaa on ollut 202 minuuttia. Tehokkaasta työajasta yhteensä 21,1 % on seisonta-aikaa.

15 Seisonta-aika pitää sisällään höylän huollot, teränvaihdot, mahdolliset häiriöt sekä työnvaihdot, koska aina kun työ vaihtuu, höylä joudutaan ajamaan tyhjäksi ennen kuin uuden työn voin aloittaa. Seisonta-aika pitää sisällään myös iltavuoron tauot, yhteensä 30 minuuttia. Illalla ei voida järjestää tuuraajaa höylääjälle taukojen ajaksi, kuten aamuvuorossa, koska koneistushallissa missä SCM-tuotantolinja sijaitsee, ainoastaan höylääjä ja panostaja ovat kahdessa vuorossa muiden ollessa päivävuorossa. (Sumela 2007).(ks. Kuvio 1). 6.2.1.1 Teränvaihdot Höylälle suoritetaan teränvaihto profilointihöylään kaksi kertaa päivässä. Puitteille on omat terät ja karmeille omansa. Yhteen teränvaihtoon kuluu aikaa noin 20 minuuttia. Aamuvuorossa höylätään ainoastaan karmeja ja iltavuorossa puitteita. Näin tehdään, koska maalaamon koukkuihin mahtuu enemmän puitteita kuin karmeja, koska puitteet voidaan laittaa jokaiseen vapaana olevaan koukkuun, mutta karmeja laitetaan vain joka toiseen koukkuun. (Sumela 2007). 6.2.1.2 Huollot Höyläämisessä joudutaan pitämään tauko kolmen aikaan iltapäivällä ja puhdistamaan höylä, ennen kuin siivooja tulee puoli neljän aikaan. Tähän kuluu aikaa noin 10 minuuttia. Myös illalla höylääjä puhdistaa enimpiä puupölyjä. Höylän perusteellinen puhdistaminen tehdään joka perjantai aina ennen kotiin lähtöä illalla. Tähän kuluu aikaan noin tunnin verran. Tällöin jokainen asema käydään läpi ja puhdistetaan puupölystä. Joka neljäs lauantai kaikki terät vaihdetaan uusiin ja karat puhdistetaan pihkasta ja muusta liasta pesemällä ne sitä varten olevalla pesukoneella ja rappaamalla. Neljän viikon väli terienvaihtoon on kokeilemalla havaittu oikeaksi. Tällöin terät eivät kerkeä mennä huonoksi eivätkä kustannukset karkaa käsistä. Tällä ei ole vaikutusta seisonta-aikaan, koska huolto tehdään työajan ulkopuolella. (Mäenpää 2007).

16 6.2.1.3 Työnvaihdot Eskopuulla höylätään SCM höylällä keskimäärin 8 työtä päivässä. Aina kun työ vaihtuu, joudutaan höylä ajamaan tyhjäksi ennen kuin uusi työ voidaan aloittaa. SCM höylällä on käytössä UNIX-käyttöjärjestelmä, ja käyttöliittymän ohjelmoinnista / ohjelmointivirheestä johtuen, uutta työtä ei voi aloittaa ennen kuin höylä on tyhjä. Tähän tuhlaantuu aikaa noin 5 minuuttia joka kerta. Päivässä menee aikaa hukkaan yhteensä noin 40 minuuttia. (Sumela 2007). 6.2.1.4 Häiriöt Yleisimpiä häiriöitä ovat mm. kappaleiden jumittumiset helotuskoneen edessä olevan sivuttaissiirtäjän väliin ennen menoa helotuskoneeseen. Tällöin höylääjä käy vapauttamassa kappaleen ennen kuin höyläys voi jatkua. Tähän tuhlaantuu aikaa pari minuuttia. Kappale saattaa myös jäädä jumiin profilointihöylän suuaukkoon. Karmi saattaa myös kaatua, kun karminnostaja nostaa karmin pystyyn ennen helotuskonetta, tällöin höylääjä käy nostamassa karmin taas kyljelleen. Muita yleisiä häiriönaiheuttajia on puupöly, joka vaikeuttaa antureiden kappaleen tunnistamisia. Kappale voi jäädä myös tapituskoneen pidikkeisiin jumiin. Tällöin höylä joudutaan sammuttamaan, jotta kappale saadaan poistettua turvallisesti. Tähän kuluu aikaa noin kymmenen minuuttia. Vakavampia häiriöitä ovat mm. profilointihöylän laakereiden rikkoontumiset. Tällöin koko profilointihöylän sivu joudutaan purkamaan, jotta rikkoontunut laakeri voidaan vaihtaa. Tähän kuluu aikaa vähintään pari tuntia. (Mäenpää 2007).