Tuotantoprosessin virtauttaminen soluvalmistuksen avulla

Abstract

Tämän diplomityön kohdeyritys valmistaa maanporaukseen soveltuvia teriä vaihtelevan eräkoon funktionaalisella tuotantojärjestelmällä. Kohdeyrityksellä on tavoitteena kaksinkertaistaa tuotantonsa ja puolittaa toimitusketjunsa läpäisyaika seuraavien vuosien aikana, mistä aiheutuu haasteita nykyiselle tuotantoprosessille sekä toimitusketjun hallinnalle. Muutoksen avuksi tehtiin kaksi diplomityötä, joista tämän diplomityön tavoitteena on puolittaa omavalmistuksen läpäisyaika ja keskeneräinen tuotanto. Toinen diplomityö keskittyy toimitusketjun kehittämiseen alihankinnan osalta ja täydentää näin tätä diplomityötä. Töiden yhteiseksi tavoitteeksi asetettiin toimitusketjun läpäisyajan ja lopputuotevaraston puolittaminen. Diplomityö koostuu teoriaosuudesta ja tutkimusosuudesta. Teoriaosuudessa käsitellään virtautetulle Lean-valmistukselle keskeisiä osa-alueita sekä työn tavoitteille soveltuvia layoutvaihtoehtoja. Soluvalmistuksen soveltuvuus työn tavoitteisiin todetaan tieteellisten tutkimusten avulla. Tämän jälkeen esitellään virtaavan Lean-solun suunnitteluun liittyvää teoriaa, sisältäen solun työn elementtien vaiheaikojen selvityksen, ryhmäteknologisten tuoteryhmien valinnan, arvovirta-analyysin ja solun prosessin yksityiskohtaisen suunnittelun. Tutkimusosuudessa esitellään tutkimusympäristö ja kohdeyrityksen tuotantojärjestelmä, jonka jälkeen esitellään ryhmäteknologisille tuoteryhmille muodostetut nykytilan arvovirtakuvaukset. Suurimman kehityspotentiaalin tuoteryhmille muodostettiin tulevaisuudentilan arvovirtakuvaus sisältäen tuotannon ohjauksen ja materiaalivirran. Tulevaisuudentilassa funktionaalisesti sijoitetuista työpisteistä muodostettiin U-solu, joka on suunniteltu yksityiskohtaisemmin työssä esitetyn solun teorian pohjalta, käyttäen pääasiassa yrityksen olemassa olevia tuotantolaitteita. Tuoteryhmien nykytilan arvovirtakuvauksien perusteella keskeisimpiä haasteita tavoitteiden saavuttamiselle olivat funktionaalisen tuotannon aiheuttama suuri keskeneräisen tuotannon määrä ja heikko sekä monimutkainen tuotannon virtaus, jotka aiheuttivat pitkän ja vaihtelevan läpäisyajan. Suunnitellun solun ja tuotannon ohjausperiaatteen muutoksen avulla pystyttiin lyhentämään valittujen tuoteryhmien läpäisyaikaa noin 70 %, jolloin myös keskeneräisen tuotannon määrä väheni alle puoleen. Solun työkierto suunniteltiin kolmella eri vaihtoehdolla, joista yksi sisälsi operaattorien lisäksi robotin. Solussa valmistettavien tuotteiden työn elementtien aikojen perusteella voitiin laskea millaisiin vuosivolyymeihin solu kykenee eri työkierroilla. Volyymien reilu kaksinkertaistaminen solun avulla todettiin mahdolliseksi sillä edellytyksellä, että suunniteltavan solun lisäksi yrityksen robottisolua kuormitetaan kolmessa vuorossa. Lähes kaksinkertaistetun volyymin valmistaminen todettiin mahdolliseksi myös robottiavusteisella työkierrolla, mutta molemmissa tapauksissa joudutaan investoimaan rinnakkaiseen puristimeen.