Kon-15.3118 Tuotantojärjestelmät 20.11.2015 luentoaika 10:15-11:45 L4: Konepajateollisuuden paradigmojen muutokset - Suhdannekatsaus - Standardisointi - Modulointi - Ryhmäteknologia KERTAUS Pekka Kyrenius 2015
Suhdannekatsaus 4/2015 /Teknologiateollisuus ry 2015/ Suhdannekatsaus Kansainväliset suhdanteet Muutospaine tulee kehittyvistä maista, joissa tapahtunut krooninen talouden kehityksen heikentyminen Venäjä ja Brasilia ovat syvässä taantumassa Kiinan talouskasvu on hidastunut nopeasti Vienti Kiinasta sekä tuonti Kiinaan on supistununeet (investointien kasvu hiipunut) Maailmanmarkkinoilla raaka-aineiden hinnat alentuneet ja valuuttakurssit heikentyneet leikkaa ostovoimaa & tuontia Kehittyvien maiden talouskasvun pysähtyminen kasvava ylituotanto (monilla teollisuuden aloilla).
Tuotantoparadigman muutos /Jaikumar 1989/
/Jaikumar 1989/
/Jaikumar 1989/
/Jaikumar 1989/
/Jaikumar 1989/
Jaikumar: case Beretta Metalliteollisuuden aikakaudet aikakausi vedenjakaja paradigman vaihto: ihmisten ajattelutapa tuotanto-ongelmien suhteen muuttuu useimmat tuottavuuden, laadun ja tuotannonohjauksen edistysaskeleet ovat syntyneet uusien toimintatapojen käyttöönoton yhteydessä! kausien välissä ei merkittäviä parannuksia jokaisen aikakauden perintö on uusi tuotantojärjestelmä uudet työstökoneet uusi työn luonne uusi organisaatiorakenne (haasteiden vastaanotto) aikakauden sisäänajo ja välttämättömät muutokset vievät n. 10 v. joka kerta tuotannonohjauksen muutos on ollut vaikein asia ulkopuolinen kehitys laukaisee muutoksen, ei yritysten oma halu /Jaikumar 1989/
Jaikumar: case Beretta Metalliteollisuuden (massatuotannon) aikakaudet käsityöläisten ammattikunnat» 1500 työstökoneiden käyttöönotto, englantilainen tuotantojärjestelmä» 1800 erikoiskoneet ja osien vaihtokelpoisuus, amerikkalainen tuotantojärjestelmä» 1830 tieteellinen liikkeenjohto ja työnsuunnittelu, Taylor» 1900 tilastollinen prosessinohjaus (SPC) kasvavan dynaamisessa valmistusympäristössä» 1950 informaation käsittely ja NC-tekniikat (NC-ohjatut työstökoneet)» 1965 joustava valmistus ja CIM»1985 2010 globaalit verkostot 2020? (IoT, big data, open systems?) /Jaikumar 1989, Roger E. Bohn 2005, Kyrenius 2015/
Rekonfiguroituvat tuotantojärjestelmät www.meteor2010.de MEhr TEchnologie Orientierte Rekonfigurierbare Werkzeugmaschine trendi: tuotteeseen perustuvat tuotantojärjestelmät muuttuvat markkinavetoisiksi tuotantojärjestelmiksi (nopea, joustava, yksinkertainen) tuotteen lyhyt elinkaari massatuotannossa pitää olla eri tuotteita rinnakkain koneessa vain tarvittavat ominaisuudet monikäyttöinen kone, mutta käytetty prosessi optimoitu! /www.meteor2010.de/
Standardisointi kansainväliseen standardisoinnin valmisteluun osallistuminen on osa kauppapolitiikkaa ja globaalia kilpailua!
Kansainvälinen standardointi Stages of the development of International Standards An International Standard is the result of an agreement between the member bodies of ISO. It may be used as such, or may be implemented through incorporation in national standards of different countries. International Standards are developed by ISO technical committees (TC) and subcommittees (SC) by a six-step process: Stage 1: Proposal stage Stage 2: Preparatory stage Stage 3: Committee stage Stage 4: Enquiry stage Stage 5: Approval stage Stage 6: Publication stage /ISO/
Standardisointiorganisaatiot
Yritysstandardisointi riittävän laaja & eri tasot kattava painopiste, kohteet ja laajuus päätettävä itse yrityksessä palvelee yrityksen sisäisiä tarpeita toimintojen koordinointi ja yhdenmukaistaminen toistuvien ongelmien keskitetty ratkaisu optimoitu resurssien käyttö materiaalit tuotesuunnittelu valmistus järkevä toteutus tärkeää tavoittaa käyttäjän paremmin kuin kansalliset tai kansainväliset normit päivittäiset tarpeet käyttäjien oltava vakuuttuneita toimivuudesta, hyödystä ja tarpeellisuudesta toimimaton systeemi kuihtuu!
Tuotestandardisointi Tavoite: kannattava tuotevalikoima kattaa halutulla tavalla asiakaskunnan tarpeen Toteutuskeinoja: modulointi jako toiminnallisiin osiin pieni määrä moduuleita suuri määrä yhdistelmiä parametrinen suunnittelu standardikomponentit standardituotteen lisävarusteet / MET 33/85 /
Modulointi
Massaräätälöinti kysyntään perustuva imuohjaus, lähtee asiakastilauksesta vakioitu prosessi kustomointi mahdollisimman lähellä valmistuksen loppua (vrt. maalin sävytys) tuotevariaatioiden määrä pyritään pitämään hallinnassa, modulaarisuus kustannustehokkuus «asiakastyytyväisyys / Kyrenius /
Modulointia ohjaavia tekijöitä tuotteen koko elinaari tutkimus & kehitys: tuoteominaisuuksien siirto edelleen (eri tai uudet tuotesukupolvet), sisäisiin & ulkoisiin muutoksiin varautuminen variointi: tekniikka (toiminnot, suorituskyky vaihtelevat) & ulkonäkö tuotanto: yhteinen eri tuoteperheille volyymi, erityisvaatimukset valmistusprosessille laatu: moduuli voidaan testata ennen kokoonpanoa hankinta/ostotoimi: saatavuus suoraan alihankkijalta / toimittajalta myynninjälkeinen palvelu: helppo huollettavuus vaihdolla, päivitys, kierrätys / Erixon, Havas, Lohtander, Varis, Kyrenius 2010 /
Modulointi vaatii suuren työmäärän suuret säästöt kun toimii edellyttää kypsää tuotetta, uuskonstruktioon soveltaminen hankalaa vaatii riittävän volyymin ei sovellu yksittäistuotteille variaatiot nopeita, suunnittelu & dokumentointi helppoa moduulit testattua toimivaa tekniikkaa modulointi tuoteverstaat kokoonpano osakokoonpanot rationalisointi moduulien käyttö tukee JOT:ia / Kauppinen /
JOT:n ajatusmaailma vs. moduulit Tuotteiden modulointi luo JOT:ssa tarvittavan virtaaman edellytykset JOT = juuri oikeaan tarpeeseen karkea yleistys: JOT (Suomi)» TPS (Japani)» LEAN (USA) imuohjaus nopea läpäisyaika (suunnitteluvalmistus-kokoonpano) massaräätälöinti pienet eräsuuruudet tuotteen mukainen layout lyhyet asetusajat työpaikkojen siisteys ja rationaalisuus toimiva osahankkijaverkko / Kauppinen /
Onnistunut modulointi modulointi yhteistyössä tuotesuunnittelun ja valmistuksen välillä kaikkien näkökannat otetaan huomioon työmäärä suuri, useita henkilötyövuosia Konfigurointi-optiot pitää osata hinnoitella! myös markkinointi yhteistyökumppanina paras tietämys herkkien markkinoiden käyttäytymisestä asiakkaiden ajatukset / Kauppinen & Kyrenius /
Parametrisointi Parametrinen suunnittelu kiinteä liityntä- tai rajapinta muut mitat/ominaisuudet vapaasti valittavia sopivuus erilaisiin käyttövaatimuksiin päämuotojen pitää olla samanlaisia liityntä asiakkaan tarpeiden mukaan / MET 33/85 /
Standardikomponentit usein valmiina ostettu tai alihankinta oman työn määrä vähäinen kvalifioinnit logistiikka geneeriset nimikkeet standardiosat ja komponentit standardituote / MET 33/85 /
Lisävarusteet asiakkaan erityistarpeet asiakkaan vaikutusmahdollisuus määrään ja tasoon varustelu mahdollisimman lähellä valmistusprosessin loppupäätä, massaräätälöinti / MET 33/85 /
Standardisoinnin & moduloinnin edut Kannattavuus paranee hallittu asiakastarpeiden täyttäminen laatu paranee suunnittelun & valmistuksen läpimenoaika lyhenee tarjousvalmistelu tehokkaampaa ohjattavuus paranee materiaalihallinto tehostuu nimikkeiden määrä ja KET & varastojen määrä pienenee rutiinityö vähenee, informaation kulku tehostuu
Tuotestandardisointi ja valmistus tuotanto tehostuu samojen moduulien käyttö eri tuotteissa suurentaa sarja-kokoa suuret sarjat menetelmien kehitys kannattavaa & oppiminen & urakkatyö moduulituotanto on helpompi virtauttaa lyhyempi läpimenoaika & tasaisempi kuormitus kapasiteetin tehokas käyttö pitkä toimitusaika varastoon moduuleja kokoonpano nopeutuu suhteessa kokonaistyöaikaan
Yritystason standardisointi esikuvat ylemmän tason standardeista usein tehtävä yrityksen omaan tietoon nojautuen Yritysstandardin edut täsmällinen helppo saatavuus informaatioväline johdon apuneuvo organisaation osien koordinointi toistuvien rutiiniongelmien johdonmukainen ratkaisu variaatiot kurissa
Ryhmäteknologia, GT
Ryhmäteknologia, GT Määritelmiä "Ryhmäteknologia on syntynyt oivalluksesta, että monet ongelmat ovat samanlaisia ja että ryhmittelemällä samanlaisia ongelmia yhtä ratkaisua voidaan soveltaa kokonaiseen ongelmavyyhteen aikaa ja rahaa säästäen (Solaja). "Ryhmäteknologia on yrityksen kaikkien toimintojen sellainen järjestelmä, jolla sarjatuotannon edut tuodaan vaihtelevaan pienerätuotantoon" (Ranson) "Ryhmäteknologisen osaperheen yksittäiset osat ovat erilaisia, mutta niiden valmistuksessa on yhteisiä vaiheita" (Levulis) /Kauppinen/
Ryhmäteknologia koetetaan löytää työkappaleista yhteisiä piirteitä samoja piirteitä omaavia (muissa suhteissa erilaisia työkappaleita) käsitellään yhdessä ryhmänä tai sarjana sarjatuotannon periaatteet yhteiset piirteet työkappaleiden muoto mitat rakenneaineet lähtöaihio käyttötarkoitus valmistusmenetelmät vaadittu tarkkuus, pinnanlaatu jne. /Kauppinen/
Ryhmäteknologian analyysi analyysi soveltaminen synteesi kehitetään ja etsitään rutiineja yhteisten piirteiden löytämiseen ja luokitteluun synteesi miten tehokkaimmin käytämme löydettyjä yhtäläisyyksiä eri toiminnoissa suunnittelu ja valmistus pitkän tähtäyksen toiminnat: analyysi + synteesi esim. investointien suunnittelu /Kauppinen/
Koodaus työkappaleiden informaatio ryhmäteknologian kannalta olennaisia tietoja koodausjärjestelmät koodeja on valitettavasti useita työkappaleelle luodaan GT:n mukainen uusi kuvaus kuvaus- ja luokittelujärjestelmien perusteet tyyppiperusteiset luokittelut laakeripesät luokitellaan tietyn kaavion mukaan valmistusmenetelmäperusteinen luokittelu tankoautomaatissa sorvattavat osat Yleisimmät järjestelmät koodaavat ensin työkappaleen muotoa siten muita yksityiskohtia Numerokoodin perusteella voidaan muodostetaan eri toimintoja palvelevia kappaleryhmiä valmistusta suunnittelua luokitusjärjestelmissä on eroja kaikkialle soveltuvaa yleisjärjestelmää ei ole syntynyt. Työkappaletta kuvaavalta luokitusjärjestelmältä minimi-informaatio työkappaleen ulko- ja sisäpuolinen muoto lisäyksityiskohdat, kuten reiät, urat, hammastukset jne rakenneaine aihion muoto tanko, tae, valanne päämitat /Kauppinen/
Tehokas luokitusjärjestelmä Vaatimukset ilmenee osan geometrinen muoto teknologinen muoto samat ja samantapaiset työkappaleet voidaan yhdistää valmistuseriksi valmistusperheryhmittely yleiskuva työkappaleiden muotojen jakautumisesta ja valmistusvaatimuksista konekanta «valmistusvaatimukset yleispätevä koodi ei sisällä "lukituspäätöksiä ei määrää valmistustekniikkaa yksiselitteinen kaikki tulkitsevat samalla lailla riittävä laajuus on, ei liian pitkä ei vanhene nopeasti, esim. uudet tuotesukupolvet tiedot jo olemassa olevista samoista ja samantapaisista ratkaisuista toistojen hyväksikäyttö /Kauppinen/