Taavi Vaimel

TOOTMISPROTSESSI ARENDUS

ABB AS AJAMITE JA

TAASTUVENERGIASEADMETE

TEHASE NÄITEL

LÕPUTÖÖ

Mehaanikateaduskond

Tehnomaterjalide ja turunduse eriala

Tallinn 2016

Mina, Taavi Vaimel tõendan, et lõputöö on minu kirjutatud. Töö koostamisel kasutatud teiste autorite,

sh juhendaja teostele on viidatud õiguspäraselt.

Kõik isiklikud ja varalised autoriõigused käesoleva lõputöö osas kuuluvad autoritele ainuisikuliselt

ning need on kaitstud autoriõiguse seadusega.

Lõputöö autor Taavi Vaimel .....................

(allkiri ja kuupäev)

Üliõpilase kood 100820320

Õpperühm TI71/81

Lõputöö vastab sellele püstitatud kehtivatele nõuetele ja tingimustele.

Juhendaja Andres Jagomägi .....................

(allkiri ja kuupäev)

Konsultant Jürgen Jegorov ......................

(allkiri ja kuupäev)

Kaitsmisele lubatud „.....“ ...............................20.....a.

Mehaanikateaduskonna dekaan Vello Vainola ......................

(allkiri ja kuupäev)

3

SISUKORD

SISUKORD .......................................................................................................................................... 3

LÜHENDID ......................................................................................................................................... 5

SISSEJUHATUS .................................................................................................................................. 7

1. ABB AS JA TÖÖSTUSSEKTOR ............................................................................................... 9

1.1. ABB AS ................................................................................................................................. 9

1.2. Sagedusmuundurite tööstusharu ............................................................................................ 9

2. SAGEDUSMUUNDURITE TOOTMINE JÜRIS ..................................................................... 11

2.1. Jüri tehase ajalugu ............................................................................................................... 11

2.2. Tehase juhtimisstruktuur ..................................................................................................... 11

2.3. Sagedusmuundurite tootmisprotsess.................................................................................... 12

2.4. Timmitud tootmine tehases ................................................................................................. 13

2.5. Arendusprojektide juhtimine tehases................................................................................... 15

3. ANALÜÜS JA MAJANDUSLIK OSA ..................................................................................... 17

3.1. Toote elutsükliline tootmine ................................................................................................ 17

3.1.1. Elutsüklilise tootmise vajadus ...................................................................................... 18

3.1.2. Elutsüklipõhise tootmise majanduslik analüüs ............................................................ 19

3.2. Tootmise tasandamine ......................................................................................................... 24

3.2.3. Tootmise tasandamise vajadus ..................................................................................... 24

3.2.4. Tootmise tasandamise võimalikkus tehases ................................................................. 24

4. MUUTUSTE RAKENDAMINE TEHASES ............................................................................. 26

4.1. Logistikaprotsess ................................................................................................................. 26

4.2. Logistikaprotsessi muutus ................................................................................................... 27

4.3. Tootmisprotsess ................................................................................................................... 29

4.4. Tootmisprotsessi muutus ..................................................................................................... 30

KOKKUVÕTE ................................................................................................................................... 35

SUMMARY ....................................................................................................................................... 36

VIIDATUD ALLIKAD ...................................................................................................................... 37

Lisa 1. ABB Gate mudeli peatükk ................................................................................................. 39

4

Lisa 2. Kanban kaart ....................................................................................................................... 40

5

LÜHENDID

ABB - Asea Brown Boveri [1].

Ltd – Private limited company (ee. Aktsiaselts) [2].

5S – Töökoha organiseerimise meetod. Lühend tuleb Jaapani keelest viie S-iga algavast sõnast: seiri,

seiton, seiso, seiketsu, shitsuke (e. k sorteeri, sea korda, sära, standardiseeri, säilita) [3].

JIT – Tootmissüsteem, mis valmistab ja tarnib täpselt seda, mida vaja, täpselt nii palju kui vaja ja

täpselt selleks ajaks nagu nõutud. Nimi tuleb inglise keele lausest: just in time (ee. Täppisajastatud

tootmine) [3].

Kanban – Informeerimisvahend, millega lubatakse ja juhendatakse toodete tootmist või väljavõtmist

tõmbavas süsteemis. Tuntud signaali vahendiks on kaart. Sõltumata kujust on neil tootmises kaks

funktsiooni, nad juhendavad protsesse ning töölisi toodete valmistamisel. Sõna tuleneb jaapani keele

sõnast, mis tähendab signaali või märguannet [3].

Muda - Mis tahes tegevus mis tarbib ressursse ilma kliendile väärtust loomata. Sõna tuleb jaapani

keelest (ee. raiskamine) [3].

OPEX - Operational excellence. Tähendab organisatsiooni parandustegevuste juhtimist [4].

Kaizen – Terve väärtusahela või üksiku protsessi pidev parandamine. Sõna tuleneb jaapani keelest

(ee. parandamine) [3].

DMAIC – Akronüüm sõnadele: define, measure, analyze, improve, control. Parandustsükkel mida

kasutatakse äriprotsesside parandamiseks, optimeerimiseks ja stabiliseerimiseks. Metodoloogia

tugineb andmetele ja faktidele [5].

4Q – ABB kontserni versioon DMAIC-ist.

SIG SIGMA – Tööriistade ja tehnikate kogum protsesside parandamiseks. Loodi Motorolas 1986 [6].

6

SAP – Saksamaa tarkvara ettevõte. SAP nimelise ressursside planeerimise tarkvara looja.

TPS – Toyotas loodud tootmisjuhtimise filosoofia ja praktika. Akronüüm tuleb inglise keelsest

lausest: Toyota Production system [3].

ProDeM – ABB poolt loodud projektijuhtimise mudel. Tuleb inglise keelsest lausest: Process

development model.

ABB Gate model – ABB kontserni projektijuhtimise mudel.

Pull production – Tootmisjuhtimise meetod, mille korral allavoolu operatsioonid annavad oma

vajadustest teada ülesvoolu operatsioonidele (ee. Tõmbav tootmine) [3].

Push – Toodete töötlemine suurte partiidena maksimaalse kiirusega (ee. tõukav tootmine) [3].

Heijunka – Tootmise tüübi ja koguste tasandamine fikseeritud ajavahemiku jooksul. Sõna tuleb

jaapani keelest ja tähendab tasandamist [3].

Lean manufacturing – Süstemaatiline raiskamise elimineerimise meetod tootmissüsteemist (ee.

timmitud tootmine) [7].

ERP – Enterprise resources planning (ee. ettevõte ressursside planeerimine).

Väiketarvikud – Komponendid ja materjalid milleks on: seibid, poldid, kruvid, isoleerid jne.

7

SISSEJUHATUS

Lõputöö on koostatud põhinedes ühele mitmest tehase arendusprojektist, et tõsta ABB AS-i ajamite

ja taastuvenergiaseadmete tehases sagedusmuundurite tootmisefektiivsust ning seeläbi

majanduslikku tulu. Antud lõputöö keskendub eesmärgile vabastada tootmisressursid kahaneva

nõudlikkusega toodete alt lähtudes toote elutsüklist. Selleks on tehases alustatud tootmise

arendusprojektiga, mille käigus uuritakse toote elutsüklipõhise tootmise võimalikkust ja mitme

erineva sagedusmuunduri valmistamist ühel tootmisliinil. Tehasepoolselt on lõputöö autor määratud

projektijuhiks.

Esialgse kavandamise käigus on tuvastatud ja analüüsitud erinevaid tootmisega seotud valdkondi

ning nendega kaasnevaid probleeme, millele tuleb tehasearenduse varajastes etappides tähelepanu

pöörata.

1) Hoonega seotud

o Hoone piirangud

o Elektripaigaldus

o Suruõhu paigaldus

2) Tööjõuga seotud

o Kvalifitseeritud tööjõu olemasolu

o Väljaõppe plaan

3) Komponentidega seotud

o Komponentide kvaliteet

o Komponentide tarneajad

4) Protsessidega seotud

o Testimine

o Koostamise kvaliteedi kontroll

o Pakkimine ja väljastus

Eelnevalt mainitud probleemide lahendamine on tähtis, et arendusprojekt oleks edukas.

8

Probleemid millele keskendutakse selle lõputöö raames on:

Tehase toodang on kasvanud viimaste aastatega mitu korda, see on põhjustanud tootmispinna

puuduse.

Tasandamata tootmisliinidel on tootmisefektiivsus vaid 81%. Tootmise tasandamine tähendab

pidevalt võimalikult konstantse koguse tootmist [8].

Et saavutada lõputöö eesmärgid on vaja selgitada tehase hetke olukord sagedusmuundurite

tootmisliinidel. Selleks analüüsitakse kõikide sagedusmuundurite tootmisliine kahes kategoorias:

Tootmise efektiivsus

Tootmispinna kasutus

Saadud tulemustele tuginedes luuakse uus tootmisprotsess mis võimaldaks saavutada projekti raames

seatud eesmärgid tootmise efektiivsusele ja tootmispinna kasutamisele.

Lõputöö esimeses osas käsitletakse sagedusmuundurite tootmissektorit globaalselt ja paigutatakse

ABB AS sellesse sektorisse.

Teises osas tutvustatakse tehast, kus projekt läbi viiakse, ning kuidas toimub arendusprojektide

projektijuhtimine. Selgitatakse üldistavalt sagedusmuundurite tootmisprotsesse tehases.

Kolmandas osas analüüsitakse sagedusmuundurite tootmisliine ja arvutatakse projekti majanduslik

tulu ettevõttele.

Neljandas osas kirjeldatakse muutuste rakendamist tehases.

9

1. ABB AS JA TÖÖSTUSSEKTOR

1.1. ABB AS

Loodud 1988. aastal Rootsi ASEA (Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget) ja BBC (Brown,

Boveri & Cie) ühinemisel. Ettevõtte asutajateks võib pidada Ludvig Fredholm, Charles E. L. Brown

ja Walter Boveri. ABB (ASEA, Brown, Boveri) on esimesena tutvustanud maailmale kolmefaasilist

süsteemi generaatoritele, transformaatoritele ja mootoritele. Tänapäeva maailmas kõige laiemini

levinud sagedusmuundur on pulsimodulatsiooniga sagedusmuundur, mis leiutati 1960. aastatel

Soomes, ABB AS eelkäija poolt. Soomes asub ka ABB AS kontserni sagedusmuundurite

arenduskeskus. Pidevate investeeringutega arendus tegevusse on säilitanud ABB AS oma positsiooni

ühe liidrina ajamite ja sagedusmuundurite tootjana. Tegemist on ühe populaarseima tööandjaga

tehnikaala tudengite seas [9].

ABB sagedusmuundureid toodetakse maailmas viies tehases ja viies erinevas riigis. Üks nendest

viiest asukoha riigist ja tehasest asub Eestis ja Jüris. Jüris toodetakse peamiselt madalpinge

sagedusmuundureid, millest enamus paigaldatakse Eesti ja Soome tehastes toodetavatesse

tööstuslikesse ajamitesse. Tooteid eksporditakse ka klientidele üle maailma.

1.2. Sagedusmuundurite tööstusharu

Ettevõtted ABB, Siemens, Schneider Electrics on aastaid valitsenud kõrg-, kesk- ja madalpinge

ajamite turgu. Aastaks 2021. ennustatakse, et ajamite turuväärtus on kasvanud 27.11 miljardi

dollarini, peamist kasvu nähakse madalpinge ajamite turul [10]. Sellel turul on juba hetkel konkurents

tihe, ning kuna klientideks on enamasti väikesed ettevõtted, siis eelis saada kasvust osa on just

väiketootjatel, kellega on asju lihtsam ajada. Kindlasti võib lähitulevikus näha üle võtmisi ja

väiketootjate turuosa tõusu.

10

Kiirelt kasvavaks trendiks sagedusmuundurite arenduse valdkonnas on tarkvara arendus. Kui senini

tehti väga palju arendust komponentide valdkonnas, siis nüüd on turg muutumas teenusepõhiseks.

Kooskõlas turu muutumisega on ka ABB-l uus strateegia, mis näeb ette just teenuste ja tarkvara

arendust, tootearendus protsessis [11].

Sele 1. ABB ajamid ja sagedusmuundurid [12]

11

2. SAGEDUSMUUNDURITE TOOTMINE JÜRIS

2.1. Jüri tehase ajalugu

Tulenedes ärivajadustest alustati Soomes arendusprojektiga, et tuua osa seal paiknevast

sagedusmuundurite tootmisest Eestisse ja 2005. aastal alustatigi Eestis ajamite ja taastuvenergia

tehases sagedusmuundurite tootmist. Kõikide nende aastate jooksul on tehas saavutanud väga hea

koostöö erinevate Eesti kõrgkoolidega: toetanud rahaliselt, pakkunud praktika ja töövõimalusi ning

toetanud tehase toodanguga noorte spetsialistide väljaõpet [13]. Tehas on olnud väga pikalt Tallinna

Tehnikaülikooli ja Tallinna Tehnikakõrgkooli suur sponsor.

Alates 2007. aastast on Jüri tehas tootnud sagedusmuundureid klientidele üle kogu maailma.

Viimastel aastatel on tehase toodang kasvanud märkimisväärselt, lisandunud on palju uusi tooteid.

2013. aastal alustatud taastuvenergiaseadmete tootmine on jõudnud uuele tasemele.

2.2. Tehase juhtimisstruktuur

Tehast juhib tehasejuht. Tehase juhtrühm raporteerib otse temale. Tehase juhtrühm koosneb erinevate

osakondade juhtidest. Tehases on funktsionaalsed osakonnad: informaatika osakond, kvaliteedi ja

OPEX osakond, arendusosakond, tootmisosakonnad tootmisjuhtidega ning ostu- ja logistikaosakond.

Osakonnajuhtidele raporteerivad meeskondade juhid, kes on igapäevaselt kontaktis erinevate

oskustööliste ja spetsialistidega.

12

Sele 2. Organisatsiooni struktuur

Tehasejuht

Kvaliteet ja OPEX Sagedusmuundurid Ajamid Taastuvenergia Informaatika Ost ja logistika

Aastaid on olnud tehase peamised eesmärgid kvaliteet ja ohutus. Ohutusele pannakse väga suurt

rõhku tehase igapäevatöös. Tööohutus küsimustega tegeleb töö- ja tervishoiuspetsialist, kes töötab

kvaliteedi ja OPEX osakonnas. Tehase arendustega tegeleva kvaliteedi ja OPEX osakonnas töötab

erineva valdkonna insenere ja projektijuhte, kelle ülesanneteks on parandada tehase kasumlikkust läbi

erinevate tootmisarenduse projektide. Nad annavad oma tegevustega igapäevast toetust

tootmisjuhtidele.

2.3. Sagedusmuundurite tootmisprotsess

Tehases on seitse sagedusmuundurite tootmisliini. Kokku kasutavad sagedusmuundurite tootmis- ja

testimisliinid 29% kasutatavast tootmispinnast. Kõik tooted toodetakse otse vajadusepõhiselt

kliendile, midagi lattu ei toodeta (Toyota tootmissüsteemi „pull“ põhimõttel).

Sele-l 3 on kujutatud protsess tellimusest väljastuseni. Tootmine algab tootmistellimusest, mis tuleb

müügiosakonnast. Tootmistellimusi käsitleb tootmise planeerija, kes muudab tootmistellimuse

tarkvaras SAP tootmisplaaniks. SAP-is loodud tootmisplaani alusel alustatakse tööd. Kui töö on

valmis, läbib toode kvaliteedikontrolli siis pakitakse ja seejärel toimetatakse kliendile.

Sele 3. Protsess tellimusest väljastusse

Tellimus Tootmisplaan ERP-is Töö alustamine Pakkimine ja väljastus

13

Sagedusmuundurite tootmiseks kasutatakse tootmisprotsessi tootmisliini. Tootmisliini protsess

tähendab, et toodet valmistatakse mitmel järjestikusel töökohal, iga järgnev töökoht ei saa alustada

tegevust enne, kui eelnev töökoht on oma ettenähtud tegevused lõpetanud [14, p. 10]. Kuna kõik

komponendid tulevad tarnijatelt, kohapeal midagi ei valmistata, siis koostajad koostavad lõpptoote

eelkoostatud koostudest. Seega, tegemist on koostu tehasega, kus olulisel kohal on tarnitud

komponentide kvaliteet ja õigeaegne tarne.

Sele 4 selgitab struktuuri, kuidas on tehases sagedusmuundurite tootmisliinid üles ehitatud.

Tootmisliin jaguneb kaheks vooks: põhivooks ja osavooks. Põhivoo kõik etapid on pidevalt

töötajatega mehitatud, ning kõik etapid on paigutatud järjestikku ühele liinile. Põhikoost 1 etapis

alustatakse tootmist ning järk-järgult lisatakse tootele erinevaid osakoostusi, kuni toode on valmis.

Põhivoog lõpeb toote testimisega. Osavood mehitatakse vajadusepõhiselt, ning tihti toodetakse

puhvrisse, et mitte põhjustada häireid põhivoo liikumises. Osavood põhjustavad tootmisliini

tasakaalust välja viimist, kuid majanduslikult on otstarbekam toota teatud osakooste tootmisliinil.

Tootmisliin on tasakaalus kui töökogus on ühtlaselt jaotatud erinevate töökohtade vahel [15].

Sele 4. Tootmisliini protsessi näidis ABB-s

2.4. Timmitud tootmine tehases

Tehases on rakendatud timmitud tootmise filosoofiat (ingl. lean manufacturing). Timmitud tootmine

on tulnud Jaapanist ja tähendab süstemaatilist mittevajalikku, raiskamiste (jpn. muda) kõrvaldamist

tootmissüsteemidest. Kontsepti põhiideeks on läheneda tootmisele läbi kliendi silmade, kes tarbib

toodet või teenust [7]. Selle arusaama järgi ei ole klient nõus maksma tegevuste eest, mis ei lisa tootele

või teenusele väärtust.

Põhikoost 2 Põhikoost 3 TestiminePõhikoost 1

Osakoost 1 Osakoost 2

14

Timmitud tootmise filosoofia on väljaarenenud Jaapani autotootja Toyota tootmissüsteemist (ingl.

TPS, Toyota Production System) [14, p. 171]. Lean filosoofia rakendamiseks tuleb organisatsioonis

kasutada erinevaid lean tööriistu. Kogu kontsepti vundament on stabiilne keskkond, mille peale on

juurutatud Kaizen (ee. pidev arendamine) põhimõtet, sh 5S. 5S tuleb jaapani keelsetest sõnadest: seiri,

seiton, seiso, seiketsu, shitsuke ehk sorteeri, sea korda, sära, standardiseeri, säilita. 5S abil säilitatakse

kord ja organiseeritus töökeskkonnas ja töökohal, mis on tähtis tööriist visuaalseks

kvaliteedijuhtimiseks. Kaizen on printsiip, mis näeb ette pidevat kvaliteediprotsesside arendamist ja

täiustamist.

Timmitud tootmisel on kaks sammast, esimene neist püüdleb suurema tootmisefektiivsuse poole,

vähendades seejuures üle tootmist. Selleks on vajalik juurutada tootmise tasandamise (ingl.

Production leveling) meetod, pull printsiip ja JIT kontsept. JIT (ingl. Just in Time) kontseptist

tuleneva tõmbava tootmise (ingl. pull) põhimõte juurutamisel on levinud on nn. kanban kaartide

kasutamine. Kanban näeb ette vajadusepõhise nõudluse tekitamist tootmisliinil, koostud

valmistatakse igal eelneval töökohal, et varustada koheselt järgmist töökohta [8].

Teisel sambal on läbivaks teemaks töö standardiseerimine ja lihtsustamine. Timmitud tootmine näeb

ette, et kõik on tehtud võimalikult lihtsaks ja maksimaalselt eemaldatud mistahes eksimise võimalus

protsessis. Olulisel kohal on ka automatiseerimise vajalikkus, et oleks eraldatud inimese ja masina

hõivatus sama tööga samal ajal.

ABB ajamite ja sagedusmuundurite tehasel on tugev alus täieliku timmitud tootmise korraldamiseks,

ning selle kohase kvaliteedisüsteemi ehitamiseks. Tehases on tööliste käitumisse sisse juurdunud 5S

ja kaizen. 5S-i jätkusuutlikuks tagamiseks toimub igal kuul tehases töödejuhatajate ja inseneride

jalutuskäik (gemba walk), kus hinnatakse olukorda ja nõuetest kinnipidamist. Saadud tulemused

mõjutavad tootmistööliste boonust. Rakendatud kaizen põhimõtted on tugevalt juurdunud tehase töös,

ning igapäevaselt tuleb uusi ideid ja arendusi nii spetsialistidelt kui ka tootmistöölistelt. Et ükski hea

idee ei jääks rakendamata on üle tehase paigutatud ideepostkastid, kuhu kõik võivad kirjutada

parandus ettepanekuid. Parimad saavad tasustatud rahaliselt. Tehases on kasutusele võetud nii

logistikas kui tootmises JIT ja kanban, kuid nende põhimõtete täielik võimekus on veel välja

arendamata.

15

2.5. Arendusprojektide juhtimine tehases

Kõiki tehase tootmisliine ja –protsesse arendavad tegevused tehakse arendusprojektide raames.

Arendusprojekti käivitamiseks tuleb esmalt tuvastada probleem. Kui probleem on selgitatud ja

seejärel analüüsitud teeb protsessi omanik, enamasti tootmisjuht, vastava ettepaneku tehasejuhile.

Kui tehasejuht näeb projekti vajalikkust, siis käivitatakse arendusprojekt. Projektijuhtimiseks

küsitakse kvaliteedi ja OPEX (ingl. Operational Excellence) osakonnast projektijuhi ressurssi. Kui

projektijuht on määratud, defineeritakse projekti täpsed eesmärgid ja luuakse koostöös protsessi

omanikuga tegevuskava. Põhjaliku tegevuskava eesmärk on, et projekt oleks juhitav ja eesmärgid

saavutatavad. Protsessi omanik peab võimaldama ja tagama projektijuhile vajalikud ressursid, et täita

arenduse eesmärgid. Ressurssideks on inimesed ja finantsvahendid.

ABB AS-is on kasutusel erinevaid projektijuhtimise mudeleid, mille kasutamine sõltub projekti

suurusest. Mida suurem on projekt, seda mahukam on projektijuhtimise mudel, et juhtkonnal oleks

parem ülevaade projekti tegevustest.

ABB Gate model

o ABB kontserni ametlik projektijuhtmise mudel.

o projekti kestvus 6-12kuud.

4Q project model

o ABB kontserni ametlik projektijuhtimise mudel.

o projekti kestvus kuni 2 kuud.

ProDeM (Process Development Model)

o Eesti ABB arendusprojektide mudel.

o projekti kestvus 2-12kuud.

Kõik ABB AS-is projektijuhtimise mudelid põhinevad DMAIC mudelil mis on kohandatud ABB AS-

i vajadustele. DMAIC on akronüüm sõnadele defineeri, mõõda, analüüsi, paranda, kontrolli (ingl.

define, measure, analyze, improve, control) ja on andmetel põhinev parandustsükkel mida

kasutatakse äriprotsesside parandamiseks, stabiliseerimiseks ja optimeerimiseks. DMAIC on

SixSigma projektide peamine tööriist [5].

16

Enne projekti käivitamist lepitakse kokku projektijuhtimise mudel, ajamite ja taastuvenergiaseadmete

tehases on selleks üldiselt ABB Gate mudel. Gate mudeli peatükk on näidatud lisas 1. ABB Gate

mudel on jaotatud kuueks väravaks (Ingl. Gate), kus iga värav määrab tegevuskava. Vastavalt

projektile neid muudetakse, kuid kõige levinum jaotus on:

1. projekti ettepanek – Tehakse ettepanek projekt avada

2. projekt defineeritud – Defineeritakse projekti raamistik

3. projekti plaan külmutatud – Juhtkond kinnitab projektiplaani

4. projekti kinnitus – Juhtkond vaatab üle projekti staatuse

5. tootmiseks valmis – Plaan on ellu viidud

6. projekti sulgemine – Eesmärgid on saavutatud

Iga värava läbimiseks on vajalik juhtkonna nõusolek, selleks toimub juhtkonna ja projektijuhi

koosolek, kus otsustatakse kas minna edasi projektiga, sulgeda projekt või anda projektijuhile

parandustegevusteks kava. Projekt kestab nii kaua kuni kõik väravad on läbitud.

17

3. ANALÜÜS JA MAJANDUSLIK OSA

Esmastest analüüsidest tuvastati, et kõige suuremat efektiivsuse tõusu on võimalik saavutada

juurutades toote elutsüklipõhine tootmine ja tootmise tasandamine.

Projekti lihtsustab fakt, et tehases on heal tasemel rakendatud timmitud tootmise printsiibid, see

võimaldab arendusprojektil keskenduda järgmistele sammudele, milleks on:

toote elutsüklipõhine tootmine

tootmise tasandamine (Heijunka)

Esmalt uuritakse tootmise elutsüklipõhist tootmist, et vabastada tootmisressursid madala

nõudlikkusega toodete alt:

oskustöölised

tehasepind

komponendid

Teiseks uuritakse tootmise tasandamise juurutamise võimalikkust, et oleks võimalik samal liinil toota

mitmeid tooteid.

3.1. Toote elutsükliline tootmine

Toote elutsükli teooria lõi Raymond Vernon. Teooria jagab toote eluea nelja faasi: tutvustav, kasvu-

, küpsus- ja langusfaas [16].

1. tutvustavas faasis toode on just turule tulnud ja kliendid ei ole veel teadlikud tootest. Tehakse

investeeringuid turundusse. Väikesed, ootamatud ja ebaregulaarsed tellimused.

2. kasvufaasis on turg toote omaks võtnud ja nõudlus toote järgi kasvab. Suureneb tootmismaht,

tootmine muutub odavamaks ja suureneb kasum.

3. küpsusfaasis on toode turul laialdaselt tuntud. Selles faasis toote edasine kasv on väike ja

aeglane. On tekkinud palju konkurente, mis sunnib toote hinda langetama. Hoolimata hinna

langusest on äri tulus, sest nõudlus on suur ja tootmine odav.

18

4. langusfaasis on toode klientidele tuttav, tootmisprotsessid on välja kujunenud. Nõudlus toote

järele hakkab järk-järgult vähenema, kuni see langeb punkti, kus seda ei ole enam kasumlik

toota. Selles faasis on edasised investeeringud minimaliseeritud.

Sele 5. Toote elutsükkel [17]

3.1.1. Elutsüklilise tootmise vajadus

ABB AS kasutab enda toodetel toote elutsüklilist lähenemist. Sagedusmuunduritel on selleks

tavaliselt kümme aastat. Kui toode hakkab jõudma oma elutsükli lõppu, siis kasutatakse

kannibaliseerimis meetodit uue toote või põlvkonna näol. Kannibaliseerimine on turundusstrateegia,

mille käigus väheneb ühe toote müügi kogus, käive ja turuosa. Turule on toodud uuem toode samalt

tootjalt [18]. Selle strateegia aluseks on kõrge kvaliteet klienditeeninduses, mis ei luba ABB AS-il

vana toote tootmist lihtsalt lõpetada ning jätab toote pikalt tootmisesse pärast oma eluea lõppu.

Standardprotsessidele tuginedes jääb teatud tootmismahtudest toote ainukeseks kliendiks ABB

Korrashoid. ABB Korrashoid müüb seda toodet läbi enda võrgustiku klientidele, kes on toodet varem

ostnud ja soovivad vana välja vahetada. Kuna pikas perspektiivis on ärihuviks suunata ka vanad

kliendid uusi tooteid ostma, siis tõstetakse järk-järgult aegunud toote hinda ja pikendatakse kliendile

lubatavat kohaletoimetamise aega.

19

Sagedusmuundurite tootmisliinid ehitatakse arvestades küpsusfaasi tootmismahtusid. Kui toode

jõuab langusfaasi jääb toode ikkagi kasutama sama suuri tootmise liiniressursse juhul, kui ei arvestada

tootmisprotsessi planeerimisel toote elutsükliga [14, p. 10]. ABB AS ajamite ja

taastuvenergiaseadmete tehasel puudub hetkel võimalus tootmisressursside kasutamisel arvestada

toote elutsüklilise nõudlusega, mistõttu on vajalik ümber korraldada sagedusmuundurite tootmine.

3.1.2. Elutsüklipõhise tootmise majanduslik analüüs

Kõiki sagedusmuundureid Jüri tehases toodetakse hetkel tootmisliinidel. Antud lõputöö raames

otsime võimalust luua universaalne sagedusmuundurite valmistamise töökoda, et langeva nõudlusega

elutsüklilõpus olevate toodete valmistamine suunata sinna ning vabastada tootmisliini all olevad

tootmisressursid. Töökoda koosneks kahest töökohast nagu kuvatud sele-l 6. Ühel töökohal

toodetakse toode algusest lõpuni ühe inimese poolt. Lähtudes töökohtade arvust on päevas

maksimaalselt võimalik teha 7 töötundi tööd ühel töökohal. Kogu töökoja võimekus oleks 14 töötundi

ööpäevas.

Sele 6. Töökoja asendiplaan

Elutsükli lõpus olevate sagedusmuundurite väljaselgitamiseks analüüsiti kõiki tehases toodetavaid

vana ACS800 põlvkonna sagedusmuundurite tootmismahtusid.

Materjalid

Riiul

Töökohad

20

Sele 7. Sagedusmuundurite ennustatud tootmismahud 2016. aastal

Toode Nõudlus Ühik Taktiaeg Ühik

ACW600xxx 6 Kuu 1200 min/tk

ACS800-11/31 R5 140 Kuu 51 min/tk

ACS800-KONE 40 Kuu 180 min/tk

ACS800-U31 R6 30 Kuu 240 min/tk

ACS800-104 R8i

LC

600 Kuu 12 min/tk

ACS 800-104 R8i 480 Kuu 15 min/tk

ACS800-02/04, R7 20 Kuu 360 min/tk

Sele 7 tabelis olevad nõudluse andmed on ABB AS-i ajamite ja taastuvenergiaseadmete

müügiosakonnast. Andmed tuginevad kliendilepingutel, turu olukorrale ning varasemate aastate

statistikale. Nõudlust vaadeldakse kuu lõikes.

Taktiaeg on tempo, millega valmis toode peab väljuma tootmisliinilt, et rahuldada nõudlust [19].

Taktiaeg on oluline parameeter tõmbe tootmissüsteemi kontrollimiseks [14, p. 467]. Kuu lõikes on

arvestatud 7200 tööminutiga.

Sele 8. Taktiaja arvutamise valem [14, p. 467].

𝑇𝑎𝑘𝑡𝑖𝑎𝑒𝑔 = 𝑃𝑒𝑟𝑖𝑜𝑜𝑑𝑖𝑙 𝑠𝑎𝑎𝑑𝑎𝑣𝑎𝑙 𝑜𝑙𝑒𝑣 𝑎𝑒𝑔

𝑁õ𝑢𝑑𝑙𝑢𝑠 𝑠𝑎𝑚𝑎𝑙 𝑝𝑒𝑟𝑖𝑜𝑜𝑑𝑖𝑙

Et välja selgitada millisest taktiajast alates on mõistlik viia toote tootmine ühe töökoha põhiseks,

mõõdeti kõikide tehases toodetavate sagedusmuundurite tsükliaega ja tulemused kanti tabelisse sele

7.

Tsükliaeg on aeg mis kulub toote valmistamisele algusest lõpuni [20]. Võttes arvesse, et kuus on 7200

tööminutit arvutati tsükliaegadele tuginedes maksimaalne tootmismaht, kui toodet toota ühel

töökohal, mitte tootmisliinil.

Vajalike töökohtade arv saadi jagades sele 10 tabelis olev maksimaalne toodang sele 7 tabelis oleva

nõudlusega:

Sele 9. Töökohtade arvutamise valem

𝑇öö𝑘𝑜ℎ𝑡𝑎𝑑𝑒 𝑎𝑟𝑣 = 𝑀𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑎𝑎𝑙𝑛𝑒 𝑡𝑜𝑜𝑑𝑎𝑛𝑔

𝑁õ𝑢𝑑𝑙𝑢𝑠

21

Sele 10. Maksimaalne tootmismaht kuus ning vajalike töökohtade arv

Toode Tsükliaeg Ühik Max. väljund Ühik Töökohti vaja

ACW600xxx 240 min 30 tk/kuus 0,2

ACS800-11/31 R5 150 min 48 tk/kuus 2,9

ACS800-KONE 195 min 37 tk/kuus 1,1

ACS800-U31 R6 234 min 31 tk/kuus 1,0

ACS800-104 R8i

LC

228 min 32 tk/kuus 19

ACS 800-104 R8i 216 min 33 tk/kuus 14,4

ACS800-02/04, R7 126 min 57 tk/kuus 0,4

Tuginedes sele 10 tabelis saadud tulemustele selgus, et loodava töökoja kahele töökohale saab hetkel

liigutada kolme sagedusmuunduri valmistamine: ACW600xxx, ACS800-02 R7 ja ACS800-04 R7.

ACS800-02 R7 ja ACS800-04 R7 toodetakse samal tootmisliinil.

Kahe töökoha tootmisvõimekust arvesse võttes on mõistlik viia ka sinna ACS800-KONE või

ACS800-U31 R6 sagedusmuundurite valmistamine, kuid antud tooted on samal tootmisliinil kus

ACS800-11/31 R5 ja sellest tulenevalt nende eraldamine ei tooks mingit majandusliku kasu. Pigem

suurendaks olemas oleva liini ebaefektiivsust.

Arvestades, et algselt jääks 1,4 töökoha võimekus vabaks on tulevikus võimalik, et ilma töökoda

laiendamata, tuua langeva nõudlusega tooteid sinna lisaks. Hetkel on otsustatud tehase juhtkonna

poolt, et kui ACS800-KONE ja ACS800-U31 R6 tootmismahud vähenevad veelgi, viiakse need üle

ühe töökoha põhisele tootmisele ehk töökotta. Vaadates müügitrende võib see juhtuda juba 2017.

aastal.

Järgmiseks uuriti ACW600xxx, ACS800-02 R7 ja ACS800-04 R7 ühe töökoha põhisele tootmisele

viimise majanduslikku mõju tehasele. Koostati sele 11 tabel, kus analüüsiti tootmispinna kasutamise

efektiivsust. Võrreldi omavahel erinevaid sagedusmuundurite tootmisliine. Tootmispinna

efektiivsuse analüüsist tuli välja, et vähem tootlikum ei ole mitte kõige väiksema nõudlusega

ACW600xxx vaid ACS800-02/04, R7 sagedusmuundurite tootmisliin. Ebaefektiivse tootmise

pinnakasutuse tõttu võeti antud tootmisliin arendusprojektis parandatavaks tootmisliiniks.

22

Sele 11. Tootmispinna efektiivsus

Toode Tootmispind,

m2

Tootmine,

tk

Aeg,

h

Tootmispinna toodang,

h/m2

ACW600xxx 24 72 288 12

ACS800-11/31 R5 120 1680 4200 60

ACS800-KONE - 480 1560

ACS800-U31 R6 - 360 1404

ACS800-104 R8i

LC

122 7200 27360 224

ACS 800-104 R8i 137 5760 20736 151

ACS800-02/04, R7 91 240 504 6

Uurimisel selgus, et antud tootmisliin kasutab 91m2 tehasepinda, millest 60% ei ole tootmisega

otseselt seotud. Tootmisega otseselt mitte seotud pinna kasutus:

komponentide riiulid

laiad vahe käigud

suured vahed töökohtade vahel

Kaardistades Joonisel 2 näidatud tootmispinna kasutust ilmnes, et töökohtade paigutus on

ebaloogiline arvestades tootmisprotsessi. Sellele oletusele tuginedes võeti järgmiseks uurimis

objektiks samal liinil tootmisefektiivsus.

Sele 12. ACS800-02/04, R7 tootmisliin

Tootmisefektiivsuse mõõtmiseks jälgiti tootmisliinil tootmistöötaja tegevust koostamisel ja mõõdeti

sagedusmuunduri ACS800-02 R7 koostamise aegasid. Saadud tulemused kanti sele 13 tabelisse.

23

Sele 13. Tootmisprotsessi efektiivsus

Operatsioon

Aeg kokku,

min

Lisaväärtust lisatud

aeg

Mitte lisaväärtust lisatud

aeg Efektiivsus,%

OP1 35 30 5 86

OP2 62 49 13 79

OP3 98 79 19 80

81

Tulenevalt saadud tulemustest leiti, et liini tootmisefektiivsus on 81%, mis tähendab, et 19%

tootmisajast ei lisa tootele lisaväärtust. Suurimaks väärtust mitte lisavaks tegevuseks oli

komponentide toomine ja toote liigutamine erinevate töökohtade vahel. Võttes arvesse praegust

olukorda ja arvestades kõiki tegureid, seadsime projekti eesmärgiks saavutada 90%-line

tootmisefektiivsus.

Kogu majanduslik tulu tehasele, toote elutsüklipõhise tootmisega, antud projekti ja toote raames

koosneb kahest osast:

1. tootmisefektiivsuse 9%-ne tõus, mis saavutatakse uus tootmisprotsessi juurutamisega. Antud

muudatuse majanduslik efekt on 4025 eurot säästu töötundidelt aastas. Arvutus tugineb samal

liinil 2015. aastal tehtud töötundidelt.

2. vabastatakse 75m2 tootmispinda. Selle majanduslik efekt on 0,03% odavam tööjõukulu,

tuginedes 2015. aasta töötundidele on säästetavaks summaks 11363 eurot aastas. Arvutuses

võeti arvesse sele 11 tabelis kajastatud ACS800-104 R8i LC tootmisliini tootmispinna

toodangut ruutmeetri kohta: 224h/m2 ja korrutati see vabastatud tootmispinnaga: 75m2. Leiti,

et potentsiaalselt tõuseb tehase toodang 16800 töötundi, mis on 3%-i toodangu kasv. Tootmise

kasvades vähenevad tehase üldkulud toote kohta.

Arendusprojekti käigus elutsüklilise tootmise rakendamise kogu majanduslik efekt oleks 15388 eurot

aastas.

24

3.2. Tootmise tasandamine

Heijunka (ingl. Production leveling) on levinud timmitud tootmise printsiip, mille kasutamine aitab

lahendada hüppelistest tootmismahtude muutusest tingituid probleeme:

tööjõu ebaefektiivne kasutus

komponentide tarne probleemid

suur komponentide saldo väärtus

ületundidest tingitud lisakulud

Sõna heijunka tuleb jaapani keelest ja tähendab tootmismahu ühtlast jaotamist erinevate toodetega

[21]. JIT süsteem vajab ühtlast toomisplaani ja kui tootmismahud või toodete segu erinevus töökohal

on suur on keeruline kasutada komponente tootmises koheselt [14, p. 160].

Kui eelmises peatükis uurisime toote elutsüklilise tootmise võimalikkust ühe tootmisliini näitel, siis

antud peatükis uuritakse võimalust samal töökohal mitme erineva toote koostamist. See võimaldaks

tulevikus liigutada loodavasse töökotta lisatooteid, ning tõsta olemasolevate töökohtade

tootmisefektiivsust.

3.2.3. Tootmise tasandamise vajadus

Ajamite ja taastuvenergia tehas kasutab sagedusmuundurite tootmiseks tõmbava tootmise printsiipi,

mis tähendab, et tooteid lattu ei toodeta, ning iga sagedusmuundur on erineval tootmisliinil. See

põhjustab suuri kõikumisi tootmismahtudes. Hetkel puudub praktika liinide tasakaalustamiseks

erinevate toodetega. Tootmise tasandamise tulemuseks on ühtlasemad tootmismahud ning vähenenud

vajadus tööjõu ja tootmispinna järgi.

3.2.4. Tootmise tasandamise võimalikkus tehases

Elutsüklipõhise tootmise eelduseks tehases on tootmise tasandamise võimalikkus. Elutsüklipõhise

tootmise käigus loodav sele 6 kujutatud töökoda peaks olema universaalne ja tulevikus võimaldama

toota ka teistsuguseid sagedusmuundureid, mille tootmismahud langevad. Rakendades

elutsüklipõhist tootmist ilma tootmise tasandamata peame me pidevalt tegelema liinide muutmisega

vastavalt tootele ja tootmismahtudele, see kulutaks palju tootmisinseneride ressursse. Samas kui luua

iga toote jaoks uus töökoda, kaoks pikas perspektiivis tootmispinna näol saavutatud sääst, sest töökoja

all olev tootmispind laieneks ning töökohad seal ei oleks enam kasutatud efektiivselt. Samuti

põhjustaks see suurenenud tööjõu kulu.

25

Lisaks ACS800-02 R7 ja ACS800-04 R7 sagedusmuunduri tootmisele töökojas on mõistlik tuua ka

sagedusmuundur ACW600xxx uude töökotta, tuginedes sele 10 tabelile. Sellega vabaneks lisaks

24m2 tootmispinda, mille majanduslik efekt oleks 2840 eurot aastas. Sääst tuleneks vähenenud

tööjõukuludest.

26

4. MUUTUSTE RAKENDAMINE TEHASES

Muutuste rakendamine tehases toimub kahes etapis. Esimene on logistika muutus ning teine on

tootmisprotsessi muutus. Kuna luuakse uus töökoda olemasolevale tootmisliinile on vajalik

võimalikult sujuv üleminek vanalt tootmisprotsessilt uuele, et mitte põhjustada häireid ja hilinemisi

tootmises.

4.1. Logistikaprotsess

Hetkel kasutab ACS800-02 R7 ja ACS800-04 R7 sagedusmuunduri tootmisliin kanban JIT logistikat.

Selleks on liini ümber paigutatud komponentide riiulid, kuhu on paigaldatud komponentide puhvrid.

Kõik riiulid on märgistatud ja kõik riiulitel olevad komponendid on varustatud kanban kaartidega, vt.

lisa 2. Kanban kaartidele on märgitud:

tootmisliini nimi

komponendi asukoht riiulis

komponendi kogus

Kui koostaja võtab komponendi riiulist, tuleb komponendiga kaasa kaart, mille ta komponenti

kasutades viib liini alguses asuvasse kanban kaartide riiulisse, näidatud sele-l 14.

Sele 14. Logistika

27

Tehases liiguvad pidevalt ringi logistika töötajad, kes korjavad kaardid riiulitelt ja tellivad nende

alusel uued komponendid kesklaost. Sama kaart tuleb uue komponendiga tagasi riiulile. Kanban

kaartide arv sõltub komponentide kasutusest ja selle arvu analüüsimisega tegelevad tehases töötavad

logistika spetsialistid. Eesmärk on, et komponendid on alati olemas aga lao saldo on võimalikult

väike. Protsess on hästi toimiv siis, kui on tootmisliinil olevale tootele suur nõudlus. Protsessi

miinuseks on, et materjalide hoiustamine tehases võtab palju ruumi. Ühe riiuli paigutamisel on

arvutuslik tootmispinna kadu 9m2.

4.2. Logistikaprotsessi muutus

Selleks, et oleks võimalik valmistada antud tooteid ühe töökoha põhiselt ja suurendada tootmispinna

efektiivsust on vajalik eemaldada riiulid. Riiulite eemaldamiseks uuriti võimalust võtta kasutusele

loodavas töökojas MRP JIT logistika. MRP JIT logistikaga saabuksid materjalid ühes kärus kesklaost,

täpselt enne töö alustamist, tootmisliinile ja tehasesse. Käru sisaldaks materjale ainult ühe toote

valmistamiseks. Selle protsessi eeliseks on:

kõik vajalikud komponendi on ühes kärus. Vähem liikumist.

käru on võimalik paigutada vastavalt koostaja soovile töölaua juurde. Ergonoomilisem ja

efektiivsem tööaja kasutus.

ainult toote jaoks vajalikud komponente. Elimineerib kvaliteedi probleemi, et keegi kasutab

valesid materjale.

Logistikaprotsessi MRP JIT põhimõttele muutmiseks on vaja uuendada tehases kasutavas ERP

tarkvaras SAP tootmise planeerimis ning komponentide seadeid.

Tootmis planeerimine:

tuleb sisestada tootmisetapid (Ingl. routings) – Antud tootmisprotsessil on kõikidel toodetel

üks tootmisetapp.

seadistada tootmisaeg - Sõltub toote tsükliajast ja on toodeti erinev

o ACS800-02 R7 – 2,1h

o ACS800-04 R7 – 2,1h

o ACW600xxx – 2,3-35,3h (sõltub kliendi modifikatsioonidest)

28

Komponendid

tuleb määrata komponentide tellimise protsess – Selleks on MRP JIT

tuleb materjalid avada kesklao ERP tarkvaras

Komponentide kanban protsessilt MRP protsessile viimiseks tuleb analüüsida komponente ja nende

kasutamist:

kas komponente kasutatakse muudel tootmisliinidel

võimalust tarnida raskeid komponente väikestes kogustes

komponentide kvaliteet

Kõik sagedusmuundurite tootmisliinid kasutavad kanban logistikat ja igal materjalil saab olla

seadistatud SAP tarkvaras ainult üks logistikaprotsess. Komponente mida kasutatakse muudel

tootmisliinidel ei ole võimalik muuta MRP JIT logistikaprotsessile. Selleks tehti kõigile 56-le

komponendile analüüs, et selgitada MRP JIT logistikaprotsessi võimalikus ja ulatus. Selgus, et 56-st

komponendist 10 komponenti on kasutusel teistel tootmisliinidel.

Rasked detailid saabuvad kesklattu suurtes kogustes ja kesklaol ei ole võimekust neid väikesematesse

kogustesse pakkida, selleks tuleb uurida võimalikkust tarnijal pakkida materjalid väiksematesse

kogustesse. Sellised komponente tuvastati neli.

Samuti värvitud detailid saabuvad tootmisliinile suurtes kogustes, neid komponente tuvastati

kontrollimise käigus kolm. Üks komponent on liiga suur, et mahtuda kärusse ning kaks komponenti

on võimalik mahutada kärusse. Riskiks on, et tootja pakendi ümber pakkimise käigus võivad värvitud

detailid kriimustada saada.

MRP JIT tootmisprotsess eeldab kvaliteetseid komponente, sest komponendid saabuvad ainult

konkreetse toote jaoks ja kiirelt praak komponendile asendust ei ole võimalik saada. Riskide

maandamiseks analüüsiti kõikide komponentide praagi protsenti. Uurimisel selgus, et aastatel 2015-

2016(esimene kvartal) on reklamatsioon tehtud 25 erinevale komponendile. Samal perioodil toodeti

661 toodet ning kõige enim, neli korda, reklameeritud komponendi praagi protsent on 0,006%. Antud

andmetele tuginedes ei olnud ühelgi komponendil märgatavalt kvaliteedi probleeme. Samal perioodil

ei olnud tehtud ühtegi praagi kannet, mis tähendab, et tootmisliini poolt põhjustatud kahjustusi

komponentidele ei olnud.

29

Kokku tuvastati analüüsi käigus 17 komponenti mille MRP logistikaprotsessile viimine ei ole

võimalik või kasulik. Lähtudes komponentide kogusest on vajalik ühe riiuli jätmine tootmisliinile.

Lisaks tuleb kaaluda seitsme komponendi riiulise jätmise nende raskuse või kvaliteedi riski tõttu.

4.3. Tootmisprotsess

Tootmine algab, kui tehas on saanud kliendilt tellimuse ja tellimusest on tehtud tootmisplaan.

Tootmisplaani teeb tootmise planeerija ja viib ellu töödejuhataja. Töödejuhataja vastutab tootmisliinil

töökorralduse eest vastavalt tootmisinseneride poolt loodud protsessile. ACS800-02 R7 ja ACS800-

04 R7 tootmisliinil on valitud tootmisprotsessiks tootmisliin. Tootmisliinil on kolm töökohta ja

testimise töökoht. Pakkimine toimub tehase ühises pakkealas.

Jahutusradika koostu töökohas alustatakse tootmist. Edasi liigub toode põhikoostu töökohta, kus

lisatakse kõik komponendid välja arvatud seinapaneelid ja juhtpuldid. Seinapaneele ja juhtpulte ei

lisata, sest toode ei saa testida kui seinad on kinnitatud. Kolmandas etapis testitakse toodet visuaalselt

kontrollides ja testimisseadmega. Testimisseadmes testitakse sagedusmuunduri funktsionaalsust

elektrikoormusega. Kui esineb probleeme saadetakse toode tagasi tootmisliinile, et parandada vead.

Kui toode on edukalt läbinud testimise, viiakse toode viimasesse töökohta kus paigaldatakse

seinapaneelid ning juhtpuldid. Peale seda on toode valmis pakkimiseks ja kliendile saatmiseks.

30

Sele 15. Tootmisliin

Sele 15 selgitus:

1. eelkoostu töökoht: Jahutusradika koostamine

2. põhikoostu töökoht

3. testimine

4. lõppkoostu töökoht: Seinapaneelid, juhtpuldid

X-idega on tähistatud liikumised komponentide toomiseks

4.4. Tootmisprotsessi muutus

Tootmisprotsessi muutmiseks tootmisliinilt töökojaks tuleb alustada universaalsest töölauast, kuna

kogu toote koostamine toimub ühel töökohal on oluline, et töölaud oleks universaalne ja sobiks

kõikidele toodetele. Selleks tuleb esmalt defineerida nõudmised töölauale:

töötasapinna kõrgus peab olema reguleeritav, et tagada ergonoomika. Koostajal oleks

võimalus vastavalt enda vajadustele reguleerida töötasapinna kõrgust

töötasapind peab sobima kõikidele sagedusmuunduri tüüpidele, et välistada vajadust tulevikus

uue töölaua järele

töölaua töötasapind peab liikuma vertikaalsesse ja horisontaalsesse asendisse, et oleks

võimalik liigutada koostatud sagedusmuundurit tasapinnalt põrandale. Näidatud joonisel 5

töölaua kandevõime peab olema vähemalt 250 kg

31

Töölaua tehnilised nõudmised:

töölaua töötasapinna materjali valikuks on alumiinium. Alumiiniumprofiilide eelis võrreldes

terasprofiilide on, et nad on kergema kaaluga. Kuigi materjalina on alumiinium kallim kui

teras siis standardprofiilidega on hiljem lihtsam töölaua disaini muuta.

töötasapinna ja teleskoopjala vahel on vanker. Vanker on rakis kuhu on kinnitatud kõik

töölaua funktsioneerimiseks vajalikud osad: töötasapind, teleskoopjalg, elektrisilinder,

juhtimisosa. Kompaktsuse ja liikuvate osade tõttu on materjali valikul mõistlik kasutada EN

1.1191 terast, et saavutada pikaajaline vastupidavus ja piisav jäikus.

töötasapinna liigutamiseks y-telje suhtes tuleb kasutada elektrisilindrit. Elektrisilindri eelis

pneumosilindri ees on täpsem positsioneerimine ja ühtlasem liikumine. Samuti on töölaud

varustatud elektriga.

valmis teleskoopjalg ostetakse ettevõttest SKF. Oluline oli leida mudel mille kandevõime on

vähemalt 250 kg ja vertikaalne liikumine vahemikus 900-1300mm. Sobivaks mudeliks osutus

TLC seeria teleskoopjalg.

Enne töölaua disainimist ja lõplikku materjali valikut tuleb teha järgnevad arvutused:

töötasapinna raami kandevõime. Oluline on võtta arvesse valmis sagedusmuundurite

raskuskeset.

teleskoopjala põrandale kinnitamine. Arvutused tuleb teha nii töötasapinna vertikaalses

asendis, kui ka horisontaalses asendis ja olukorras, kus valmis sagedusmuundur on

töötasapinnal.

vankri nõutav tugevus, et vastupidada elektrisilindrilt mõjuvatele jõududele

Elektrisilindri tõuke- ja tõmbetugevus.

iminappade kandevõime

32

Sele 16. Töölaud

Peale tehniliste aspektide tuleb arvestada töölaua funktsionaalsusega. Sele-l 17 on kujutatud töölaua

tasapinna horisontaalne ja vertikaalne asend. Tööd alustatakse lehtmetalli asetamisega horisontaalsele

töötasapinnale, tegemist on külje seinaga. Kui lehtmetall puutub töötasapinda, käivitab

induktiivandur vaakum generaatori ja iminapad mis imevad lehtmetalli endasse ja fikseerivad tema

positsiooni. Seejärel valmistatakse toode külje seina peale. Kui toode on valmis, liigutatakse töölaud

elektrisilindri abiga vertikaalsesse asendisse. Elektrisilinder on paigutatud vankri külge. Seejärel

liigutatakse töölauda allapoole kuni sagedusmuunduri rattad puudutavad põrandat. Põrandat

puudutades vabastavad iminapad toote ja tootega on võimalik liikuda edasi testimisse.

Ohutuse tagamiseks tuleb luua töökoha ümber ohuala. Kui toimub sagedusmuunduri laualt maha

liigutamine, horisontaalsest asendist vertikaalsesse asendisse, tuleb koostajal liikuda ohualast välja.

Seega on vajalik kaugjuhtimise pult, mille abil on võimalik eemalt kontrollida laua asendit.

33

Sele 17. Töölaua tööpõhimõte

Sele 17 selgitus:

1. universaalne töötasapind

2. vanker

3. teleskoopjalg

Kogu uus tootmisprotsess on kuvatud sele-l 18. Uus tootmise töökoda luuakse praegusele ACS800-

02 R7 ja ACS800-04 R7 tootmisliinile. Võrreldes vana tootmisliiniga vähendatakse tootmispinda

94m2-lt 16m2-le. Töökojas on kaks identset töökohta, kus asuvad:

töölaud

väike tarvikute riiul

materjali käru koht

tööriista riiul

Logistika analüüsi tulemusel selgus vajadus mõned komponendid jätta riiulisse ja seega on paigutatud

töökotta ka üks komponentide riiul, mida mõlemad töökohad kasutavad ühiselt.

Loodud tootmisprotsessi käigus on minimaliseeritud koostajate liikumine komponentide toomiseks,

sest komponendid tuuakse käruga töökoha kõrvale logistikute poolt, kõik vajalikud väiketarvikud on

paigutatud riiulisse töökoha kõrvale ja tööriistad on paigutatud ratastel tööriistakappi, mis samuti

asub töökoha kõrval.

34

Sele 18. Uus tootmisprotsess

Sele 18 selgitus:

1. töölauad

2. väike tarvikute (poldid, mutrid, seibid) riiul

3. komponentide kärude kohad

4. testimise puhver

5. testimiseseade

X-iga on tähistatud liikumised.

35

KOKKUVÕTE

ABB AS-i ajamite ja taastuvenergia tehas tegutseb kiiresti arenevas ja tiheda konkurentsiga tööstus

elektroonika sektoris, kus on oluline pakkuda kliendile kvaliteetset toodangut konkureeriva hinnaga.

Tihe konkurents sunnib ABB AS-i pidevalt parandama tootmisprotsesse, et muuta tootmist

tootlikumaks.

Lõputöö raames uuriti võimalikust muuta madala tootlikkusega sagedusmuundurite tootmisliinid

tootlikumaks. Analüüsi käigus selgusid kõige kriitilisemalt muutusi vajavad tootmisliinid.

Tootmisliinide produktiivsuse suurendamiseks avati arendusprojekt mille eesmärgid oli tootmispinna

efektiivsuse ja tootmise efektiivsuse suurendamine.

Projekti käigus uuriti võimalust võtta kasutusele tootmise tasandamise (Heijunka) ja töökoja (job

shop) tehnikad. Lõputöö annab detailse ülevaate kuidas muudatuse vajalikkuseni jõuti ning millised

on vajalikud tegevused, et saavutada eesmärgid ning muudatus ellu viia.

Peale eesmärkide saavutamise loodi projekti käigus toote elutsüklipõhine tootmise kontsept, mis

tähendab, et madalate tootmismahtude korral on võimalik üks kõik millise sagedusmuunduri tootmine

suunata töökotta, et vabastada kiirest tootmispind uutele toodetele.

36

SUMMARY

ABB Ltd drives and renewables factory is operating in a rapidly advancing and competitive industrial

electronics sector. Because of that it is important to offer to customers high quality products with

competitive price. Competitive environment pushes ABB Ltd to constantly improve production

processes to achieve higher productivity.

This thesis researched possibilities to change frequency converter production lines with low

productivity to more productive. During analyze was defined production lines that need most

critically changes. To rise their productivity was opened development project which goal was set to

rise production area efficiency and production efficiency.

Project researched possibility to use production leveling (Heijunka) and job shop process approaches.

Thesis gives detailed overview how was defined the need for change and what are the actions to

achieve the goals.

Beside set goals this project developed production concept based on product lifecycle. This means

with low volumes there is possibility to move whatever frequency converter to job shop and quickly

release production area for new products.

37

VIIDATUD ALLIKAD

[1] „ABB History,“ [Võrgumaterjal]. Available: http://new.abb.com/about/abb-in-brief/history.

[Kasutatud 01 05 2016].

[2] „Wikipedia - Ltd,“ [Võrgumaterjal]. Available:

https://en.wikipedia.org/wiki/Private_company_limited_by_shares.

[3] „Kulusäästliku mõtlemise terminite inglise – eesti ja eesti – inglise seletav sõnastik,“

[Võrgumaterjal]. Available: http://www.lean.ee/files/Lean_eng-est_dictionary_2013-12-

06_Vol3.pdf. [Kasutatud 01 05 2016].

[4] „Wikipedia - Operational Excellence,“ [Võrgumaterjal]. Available:

https://en.wikipedia.org/wiki/Operational_excellence. [Kasutatud 01 05 2016].

[5] „Define, Measure, Analyze, Improve, Control,“ [Võrgumaterjal]. Available:

https://www.dmaictools.com/. [Kasutatud 28 04 2016].

[6] „Wikipedia - SixSigma,“ [Võrgumaterjal]. Available:

https://en.wikipedia.org/wiki/Six_Sigma. [Kasutatud 01 05 2016].

[7] Wikipedia, „Lean manufacturing,“ [Võrgumaterjal]. Available:

https://en.wikipedia.org/wiki/Lean_manufacturing. [Kasutatud 12 04 16].

[8] D. T. Jones, J. P. Womack ja D. Roos, The Machines That Changed the World, New York:

Free Press, 2007.

[9] A. p. release, „Parim praktikakoht 2016 on ABB AS,“ 11 03 2016. [Võrgumaterjal].

Available:

http://www04.abb.com/global/eeabb/eeabb021.nsf!OpenDatabase&db=/global/eeabb/eeabb0

22.nsf&v=F982&e=ee&url=/global/seitp/seitp202.nsf/0/14F1A9E6EEC0DBA1C1257F7300

4CF98F!OpenDocument. [Kasutatud 28 04 2016].

[10] MarketsandMarkets, „Variable Frequency Drives Market Worth 27.11 Billion USD by

2021,“ PRnewswire, [Võrgumaterjal]. Available: http://www.prnewswire.com/news-

releases/variable-frequency-drives-market-worth-2711-billion-usd-by-2021-573369611.html.

[Kasutatud 12 04 2016].

38

[11] U. Spiesshofer, „ABB Q4 and full year 2015 group presentation,“ ABB, Zurich, 2016.

[12] A. -. I. drives, http://new.abb.com/drives/low-voltage-ac/industrial-drives.

[13] TTÜ, „ABB kingib elektrotehnika instituudile kaks sagedusmuundurit,“ TTÜ,

[Võrgumaterjal]. Available: http://www.ttu.ee/abb-kingib-energeetikutele-kaks-

sagedusmuundurit. [Kasutatud 12 04 16].

[14] W. J. Hopp ja M. L. Spearman, Factory Physics, 3rd toim., New York: McGraw-Hill/Irwin,

2008, p. 720.

[15] „Line Balancing,“ Six Sigma material, [Võrgumaterjal]. Available: http://www.six-sigma-

material.com/Line-Balancing.html. [Kasutatud 28 04 2016].

[16] Wikipedia, „Product life cycle theory,“ [Võrgumaterjal]. Available:

https://en.wikipedia.org/wiki/Product_life-cycle_theory.

[17] R. H. Hayes ja S. C. Wheelwright, „Link manufacturing processes and product life-cycle,“

Harvard Business Review, [Võrgumaterjal]. Available: https://hbr.org/1979/01/link-

manufacturing-process-and-product-life-cycles.

[18] Wikipedia, „Cannibalization (marketing),“ [Võrgumaterjal]. Available:

https://en.wikipedia.org/wiki/Cannibalization_(marketing). [Kasutatud 24 04 2016].

[19] isixsigma, „Takt Time,“ [Võrgumaterjal]. Available:

https://www.isixsigma.com/dictionary/takt-time/. [Kasutatud 14 04 2016].

[20] „Cycle Time,“ iSixSigma, [Võrgumaterjal]. Available:

https://www.isixsigma.com/dictionary/cycle-time/. [Kasutatud 14 04 2016].

[21] J. R. Friddle, „Heijunka: The Art of Leveling Production,“ [Võrgumaterjal]. Available:

https://www.isixsigma.com/methodology/lean-methodology/heijunka-the-art-of-leveling-

production/. [Kasutatud 23 04 2016].

39

Lisa 1. ABB Gate mudeli peatükk

Objective (scope)

Project goals and

results

Output

Expected Benefits

(business and

strategic)

Metrics / Target

Values

Stakeholders :

Project Manager :

Assessor :

G0 G1 G2 G3/4 G5 G6

Start project Project scope defined Project plan frozen Start pilot Production Release Close project

Planned date wk/y wk/y wk/y wk/y wk/y wk/y

Actual date wk/y wk/y wk/y wk/y wk/y wk/y

Name of the project

1. 2. 3.

Project Team Members / receiving : Project Team Members / sending : Project Sponsor :

Steering Committee :

40

Lisa 2. Kanban kaart