53
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” DIN BRAŞOV F ACULTATEA „I NGINERIE M ECANIC Ă TEZA DE DOCTORAT -rezumat- Optimizarea tehnologiilor de montaj în industria de automobile The Optimization of Final Assembly Processes in the Automotive Industry Autor: ing. Andrei - Mihai NEGRUȘ Conducător ştiinţific: prof. univ. dr. ing. Anghel CHIRU BRAŞOV 2011

TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” DIN BRAŞOV FACULTATEA „INGINERIE MECANICĂ”

T E Z A D E D O C T O R A T - r e z u m a t -

Optimizarea tehnologiilor de montaj în industria de automobile

The Optimization of Final Assembly Processes in the Automotive Industry

Autor:

ing. Andrei - Mihai NEGRUȘ

Conducător ştiinţific:

prof. univ. dr. ing. Anghel CHIRU

BRAŞOV 2011

Page 2: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

MINISTERUL EDUCAŢIEI, CERCETĂRII, TINERETULUI ȘI SPORTULUI

UNIVERSITATEA TRANSILVANIA DIN BRAŞOV BRAŞOV, B-DUL EROILOR NR. 29, 500036 , TEL. 0040-068-41300, FAX 0040-068-410525

RECTORAT ___________________________________________________________________

COMPONENŢA

comisiei de doctorat numită prin Ordinul Rectorului Universităţii “Transilvania” din Braşov nr.4477/19.01.2011

PREŞEDINTE: - Prof.univ.dr.ing. Ioan Călin ROȘCA Universitatea “Transilvania” din Braşov CONUCĂTOR ŞTIINŢIFIC: - Prof.univ.dr.ing. Anghel CHIRU Universitatea “Transilvania” din Braşov REFERENŢI: - Prof.univ.dr.ing. Nicolae BURNETE

Universitatea Tehnică din Cluj Napoca - Prof.univ.dr.ing. Ion TABACU

Universitatea din Pitești - Prof.univ.dr.ing. Ion VIȘA Universitatea “Transilvania” din Braşov

Data, ora şi locul susţinerii publice a tezei de doctorat: 25:02:2011, ora 11:00, Corp U

(Aula Sergiu T. Chiriacescu), Universitatea „Transilvania” din Braşov, U II 3 Eventualele aprecieri sau observaţii asupra conţinutului lucrării vă rugăm să le

transmiteţi, în timp util, pe adresa Universităţii “Transilvania” din Braşov.

Page 3: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Optimizarea tehnologiei de montaj în industria de autovehicule 

 

‐ 1 ‐  

Cuvânt înainte

Din dorința de a valorifica experiența activităților directe, pe care autorul  lucrării  le desfășoară în domeniile proiectării și punerii în funcțiune a liniilor tehnologice de asamblare a autovehiculelor, acesta, sub coordonarea conducătorului științific, a elaborat un program prin  care a  valorificat  caracterul  tehnico –  aplicativ  al acestora  într‐o  teză de doctorat.  În acest  sens,  încă  din  anul  2000,  au  demarat  activitățile  de  concepere,  implementare  și urmărire  în producție,  a unui nou  concept de montaj  a  caroseriilor de  autoturisme,  care, ulterior, a fost introdus pe liniile de fabricație. 

Lucrarea prezintă o serie de elemente originale din domeniul tehnologiilor de montaj a autoturismelor, aduce contribuții  teoretice  și, mai ales, practice, care evidențiază nivelul cunoștințelor profesionale ale autorului  în optimizarea proceselor tehnologice din  industria de autovehicule la nivelul unui OEM renumit. 

Abordările sunt multiple,  lucrarea cuprinzând elemente de practică și teorie, care se referă, în principal, la următoarele aspecte: tehnologii de montaj pe linii de asamblare, dar și modalități  și  instrumente  necesare  asigurării  și  gestionării  calității  în  sensul  optimizării proceselor aferente. Se  îmbină, astfel, teoria cu aplicațiile practice, atât din domeniul strict tehnic, cât și din cel al managementului „avansat” al calității. 

Autorul mulțumește, pe  această  cale,  tuturor  celor  care  l‐au  sprijinit  în elaborarea lucrării,  în  primul  rând Dlui  prof.dr.ing.  Anghel  CHIRU,  conducătorul  științific  al  prezentei teze,  care  s‐a  implicat,  foarte mult,  în  obținerea  eficacității  necesare  finalizării  prezentei lucrări. Autorul aduce, de asemenea, mulțumiri din suflet și familiei „de acasă”, din România, și celei „de acasă” din SUA. Acestora le dedică și acest fruct al muncii sale. 

Nu în cele din urmă, mulțumirile sincere se îndreaptă și către membrii din comisia de analiză a prezentei teze de doctorat. Observațiile profesionale și pertinente ale acestora au fost deosebit de utile în conturarea formei finale a lucrării. 

  Andrei – Mihai NEGRUȘ 

Page 4: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

OPTIMIZAREA TEHNOLOGIILOR DE MONTAJ ÎN INDUSTRIA DE AUTOMOBILE 

 

‐ 2 ‐ 

1. ASPECTE GENERALE PRIVIND PROCESUL DE ASAMBLARE A AUTOVEHICULULUI

1.1. Introducere Industria  de  automobile  este  una  dintre  cele  mai  importante  industrii  din  lume, 

afectând nu numai economia dar și cultura lumii. Ea asigura locuri de munca pentru milioane de oameni, generează baza pentru o multitudine de servicii. Automobilele au  revoluționat transportul în secolele 20 și 21, schimbând pentru totdeauna modul de a trai al oamenilor și afacerile.  Automobilul  a  permis  transportul materialelor mai  departe  și mai  repede  și  a deschis  o  piața  larga  pentru  afaceri  și  comerț.  Industria  auto  a  redus  costul  total  al transportului utilizând metode ca producția de serie mare, vânzarea  în masă și globalizarea  producției. 1.2. Importanța economică a industriei de autovehicule

Producătorii  de  automobile  reprezintă  cele  mai  mari  companii  ale  lumii.  Aceste corporații  sunt  adesea  multinaționale,  având  sucursale  și  fabrici  în  diferite  tari.  Aceste companii  distribuie  piese,  folosesc  componente  produse  în  alte  tari,  sau  asamblează automobile în tari străine. Cele trei mari companii de automobile din Statele Unite, General Motors Corporation, Ford Motor Company și Crysler asigură cele mai multe locuri de munca, dar  intrarea pe piață a unor companii străine  (Toyota Motor Corporation,  și Nissan Motor Co., Ltd.,) a contribuit de asemenea la apariția multor oportunități de dezvoltare și inovare. 1.3. Scurta istorie a automobilului

Primul vehicul, care a circulat pe un drum public a folosit un motor cu aburi și a fost construit de Nicolas Joseph Cugnot, în Franța, în anul 1769. Primul motor cu ardere intern ce a  folosit drept  combustibil un  amestec de hidrogen  și oxigen  a  fost  realizat de  elvețianul Isaac de Rivaz. Henry Ford a  inventat  și  îmbunătățit  linia de asamblare  și a  instalat primul conveior  în  linia  de  asamblare  în  fabrica  sa  Ford’s Highland  Park,  din Michigan  între  anii 1913‐1914.  Linia  de  asamblare  a  redus  costurile  de  producție  a  automobilelor  prin diminuarea timpilor de montaj. Renumitul Model T, a fost asamblat în 93 de minute.  

Ford a construit primul sau automobil numit “Quadricycle” în iunie 1896.  Succesul a venit după ce a format firma Ford Motor Company în anul 1903. A fost a treia companie ce producea  automobilele  pe  care  le  proiecta. Modelul  T  de  automobil  a  fost  introdus  în fabricatie în anul 1908, fiind un succes. După ce a introdus liniile de asamblare în fabrica sa, Ford a devenit cel mai mare producător de automobile din lume în anul 1913. În anul 1927 firma Ford a fabricat 15 milioane de automobile Model T. 1.4. Linia de asamblare

Ideea de bază, ce a condus la creșterea numărului de automobile produse, la un preț mic, a fost introducerea liniei de asamblare. Ford nu a inventat aceasta metodă, în schimb a perfectat‐o. Înainte de conceperea acestei metode, automobilele erau asamblate  individual de  oameni  cu  o  calificare  ridicată.  Aceasta  asigura  o  producție mică  la  un  preț mare  al automobilului  (Figura  1.1).  Linia  de  asamblare  a  inversat  procesul  de  fabricare  a 

Page 5: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Drd. Andrei Mihai Negrus 

 

‐ 3 ‐ 

automobilului. În loc ca muncitorii sa meargă la automobil, acum automobilul se deplasează  la muncitori,  care  efectuează  aceeași  operație  de  fiecare  dată.  Cu  introducerea  liniei  de asamblare s‐a redus timpul de fabricatie al modelului T de la 12,5 ore la mai puțin de 2 ore. 

Ideea de baza a  liniei de asamblare,  la compania Ford, a  fost  introdusa de William Klann  după  întoarcerea  lui  din  Chicago,  unde  a  vizitat  un  abator,  care  avea  o  “linie  de dezasamblare”  a  animalelor  ce  erau  tranșate  pe măsură  ce  se  deplasau  pe  un  conveior. Eficienta unei singure persoane îndepărtând aceeași piesă mereu și mereu a atras atenția lui.  William Klann a raportat ideea lui Peter Martin, șeful producției de la Ford, care avea îndoieli la început, dar l‐a încurajat pe Klann să persevereze. 

 Figura 1.1. Asamblarea 

individuala a automobilelor Ford 

(1903) 

Figura 1.2. Linia de asamblare a Modelului T (1925) 

Figura 1.3. Linie de asamblare  a caroseriei utilizând roboții în 

Deaborn, Michigan (2000) Componentele, care  intră  în structura automobilului sunt produse  în diferite  locații. 

Acest  lucru  înseamnă  că  ele  trebuie  testate,  împachetate  și  trimise  în  zona  de montaj, adesea în aceiași zi. Programul de livrare trebuie foarte bine proiectat și verificat pentru a nu crea  timpi  morți  la  asamblare.  În  multe  din  fabricile  de  montaj  sunt  plasați  senzori  și traductoare,  care  vor  transmite  informații  referitoare  la  elementul montat  și  stadiul  de asamblare a caroseriei. În acest mod se poate monitoriza întregul proces de montaj. 1.5. Producția de masă

Fabricația de masă este acel mod de producție, în care bunurile se produc în cantități mari la un preț mic. Cu toate ca producția de masa permite obținerea produselor la un preț mic,  calitatea  lor  este  ridicată.  În  producția  de  masă  se  folosesc,  pe  scară  largă, standardizarea  produselor  și  piese  interschimbabile.    Procesul  de  fabricație  în masă  este caracterizat prin mecanizare, ce permite atingerea unui volum mare de produse executate, elaborarea planului de producție  în  flux  în diferite stagii de producție, verificarea atentă a produselor standardizate și o diviziune a muncii. Henry Ford a fost primul ce a introdus linia de  asamblare  în  uzinele  sale.  Prin  reducerea  drastica  a  timpului  de  asamblare  a automobilelor, prețul  lor de vânzare a scăzut mult. Modelul  introdus de Ford a fost repede copiat de alți producători de automobile și linia de asamblare a fost răspândită în scurt timp în Statele Unite, aducând câștiguri mari în productivitate și determinând forța de muncă mai puțin calificată. Deoarece pe aceste linii de asamblare, muncitorii efectuau aceleași operații foarte mult timp, atenția  lor a scăzut,  la  fel  și  interesul acestora, ceea ce a dus  la conflicte intre muncitori și patroni. 

Dezvoltarea  producției  de  masă  a  determinat  organizarea  muncii  în  trei  direcții importante. Prima a fost: divizarea sarcinilor și realizarea lor de către muncitori necalificați, sau  semicalificați,  deoarece mașinile  performante  executau munca  lor.  A  doua  direcție  a fost: creșterea fabricilor în mari concerne, unde a fost necesara o ierarhizare a personalului de conducere. A treia direcție a fost generată de creșterea complexității operațiilor ceea ce a 

Page 6: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Aspecte generale privind procesul de asamblare a autovehiculului 

 

‐ 4 ‐ 

condus  la   majorarea necesarului de personal cu calificări superioare, precum: economiști, ingineri,  chimiști,  psihologi.  Producția  de  masă  a  dus,  de  asemenea,  la  o  diviziune internațională a muncii. Anul 1923 a fost cel în care producția de masa a prosperat datorita unor  cereri  stabile  de  produse  cu  o mica  varietate.  În  perioada  de  vârf  sloganul  ”orice culoare  ,  numai  neagră  să  fie”,  ca  a Modelului  T  a  lui  Ford,  a  făcut  ca  57%  din  piața  de automobile să fie ocupată de Ford. În ciuda prețului foarte mic al automobilului Ford, de 245 $, el a fost dat jos de pe primul  loc de General Motors, care a oferit o varietate de culori și alte opțiuni ale automobilelor sale. 1.6. Conceptul ”Lean manufacturing” (”fabricație suplă”)

Lean Manufacturing este un sistem de prelucrare și o filozofie, care a fost dezvoltata la  inceput  de  Toyota Motor  Company,  și  care  este  acum  folosita  de mulți  producători  în toata  lumea. La uzinele Toyota acest sistem se  referea  la Toyota Production System  (TPS). Alte companii au adaptat acest sistem pentru a rezolva problemele  lor specifice  și  i‐au dat alte denumiri,  ca de exemplu Delphi Automotive’s Manufacturing  System, etc.. De  aceea, termenul de Lean manufacturing este mai mult generic și se refera la principiile generale ale acestuia.  

Termenul de  Lean este  folosit  în  Lean Manufacturing pentru a  sublinia nivelarea  și îndepărtarea a tot ceea ce este risipa, irosire, în procesul de producție. Poate fi definit și ca orice cost pe care clientul nu este bucuros să‐l plătească. Lean manufacturing se refera la un proces  dinamic  de  schimbare  și  adaptare  a  producției,  acoperind  întreaga  întreprindere, îmbrăcând  toate  aspectele  și  operațiile  industriale  (dezvoltare  de  produs,  prelucrare, organizarea  resurselor  umane  și  materiale,  studiul  pieței),  și  includerea,  în  rețeaua  de desfacere,  a  produselor  la  clienți,  care  este  guvernată  de  un  set  de  principii, metode  și practici. Principiul  cheie este acela al  realizării unei  calități perfecte, minimizarea  risipei  și înlăturarea tuturor activităților ce nu adaugă valoare pentru client,  îmbunătățirea continuă, flexibilitatea și relația client – producător de lungă durată. Beneficiile introducerii producției “lean”,  includ  folosirea  unor  resurse minime,  dezvoltarea  rapida  și  eficienta  a  ciclului  pe produs, calitate mai bună a produsului, la un preț mic și o mare flexibilitate. 

Tehnologia “lean” identifica șapte tipuri de risipa, în cadrul unei companii:  • supra‐producția;  • stocarea și depozitarea;  • transferul;  • corectarea;  • mișcarea;  • procesarea;  • așteptarea. Toate conceptele și principiile prezentate,  în cadrul acestui capitol, vor fi utilizate  în 

dezvoltările ulterioare, din cadrul lucrării. 

Page 7: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

OPTIMIZAREA TEHNOLOGIEI DE MONTAJ ÎN INDUSTRIA DE AUTOMOBILE 

 

‐ 5 ‐ 

2. INTEGRAREA SISTEMELOR COMPUTERIZATE ÎN PROCESUL DE MONTAJ A AUTOMOBILELOR

2.1. Introducere În  ultima  perioada,  concurenta  și  cerințele  crescânde,  pentru  o mare  varietate  de 

produse  în piețele de desfacere au dus  la  creșterea  rolului  sistemelor de producție  și mai ales  a  sistemelor  flexibile de  fabricatie. Aceste  sisteme  au  capacitatea de  inova  în mediul productiv  și  a  combina  eficiența  liniilor  de  producție  în masa  cu  flexibilitatea  secțiilor  de producție,  pentru  a  produce  o  varietate  de  bunuri  în  loturi  mici  sau  medii.  Mai  mult, sistemele  flexibile de  fabricatie pot oferi elemente dinamice  și adaptive,  care  să absoarbă schimbările  interne  și  externe  și  să  folosească  eficient  toate  resursele.  Introducerea calculatoarelor  în  sistemele  de  fabricatie  joaca  un  rol  important  în  optimizarea  hardware (mașinilor  cu  comanda  numerica,  dispozitivelor  de manevrare  a  semifabricatelor,  etc.)  și software (fluxul de informații, conținutul bazelor de date, etc.). 

Noțiunea  de  sistem  provine  din  limba  greacă  “to  systema”,  care  înseamnă  un “ansamblu  de  componente”.  Prima  definiție  a  noțiunii  de  sistem  este  dată  de  Aristotel, acesta  afirmând  că  “întregul  este mai mult  decât  suma  părților”,  iar  această  noțiune  va evolua și se va dezvolta în veacurile următoare. 

La  modul  general,  sistemul  (S),  poate  fi  definit  ca  reprezentând  mulțimea componentelor,  grupate  după  reguli  de  organizare  /  aranjare  şi  între  care  există  relații funcționale, de interdependență, în scopul realizării unui obiectiv comun [ABR 96]. Sistemele sunt  orientate  ca  scop,  atunci  când  există  un mijloc  ce  poate  fi  utilizat  pentru  obținerea rezultatelor dorite. 

Sarcina  sistemului  rezultă  din  scop  şi  se  evaluează  prin,  rezultatele  obținute,  pe ieşirile  lui.  Funcția  sistemului  este  proprietatea  acestuia  de  a  transfera  intrările  pe  ieşiri, definind modul cum se realizează sarcina de producție. 

Sistemul de producție (SP) reprezintă totalitatea componentelor naturale şi artificiale (materii  prime, materiale,  energie,  scule,  dispozitive,  utilaje  tehnologice,  clădiri,  forța  de muncă  şi  relațiile  de  producție,  concepția,  organizarea muncii  şi  conducerea  fabricației), având ca scop obținerea de produse finite şi servicii, vandabile pe piață, [BOJ 99]. 

Producția  reprezintă  activitatea  socială,  organizată  prin  care  forța  de  muncă,  cu ajutorul mijloacelor de producție,  în cadrul unor activități  şi  formațiuni  sociale organizate, utilizează şi modifică elementele naturale în scopul obținerii de bunuri materiale. În esență, producția  însemnă fabricația de bunuri materiale, cu valoare de vânzare pe piață.  În cadrul sistemului de producție, (sub)sistemul  de fabricație este determinant şi el exprimă condiția de existență a primului. 2.2. Sistemul de fabricaţie

Fabricația  este  procesul  parțial  al  producției  de  bunuri  materiale,  prin  care  se realizează  transformările  de  configurație  geometrică  şi  proprietățile  fizico  ‐  chimice  şi funcționale ale produsului rezultat, precum şi procese de alipire şi inserționare. 

În construcția de maşini, principalele procese de fabricație sunt:  a) primare: forjarea, turnarea, presarea, debitarea;  b) secundare: aşchierea, deformarea plastică, sudarea, tratamentul termic;   

Page 8: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Integrarea sistemelor computerizate in procesul de asamblare 

 

‐ 6 ‐ 

c) terțiare: asamblarea şi montarea, remedierea/finisarea, suprafațarea, conservarea, ambalarea. 

Sistemul de fabricație (SF) execută sarcinile de realizare fizică (directă) a produsului, prin  transformări  fizico  ‐  chimice  şi  de  formă,  asupra  fluxului  material  cu  ajutorul componentei  energetice,  prin  care  informațiile  tehnologice  (fluxul  informațional)  se transferă asupra produsului, în condiții economice impuse. 

Fluxul material  (FM)  include materia primă (Sf, subansambluri de  la terți), materiale (lichid de răcire, uleiuri, chituri, diluanți, vopseluri, ş.a.), produse finite şi intermediare, scule, dispozitive, verificatoare. 

Fluxul  informațional  (FI) este  constituit din  totalitatea datelor  tehnico  ‐ economice inițiale  şi  a  informațiilor  tehnologice  referitoare  la  procesul  de  fabricație,  precum  şi  din informațiile organizatorice şi economice. 

 Figura 2.1. Schema simplificată a sistemului de fabricație. 

2.3. Analiza fluxurilor sistemului de fabricaţie Principalele tipuri de procese de fabricație sunt: 

a) Procese de fabricație cu deşeuri (reziduuri); astfel de procese sunt cele prelucrătoare. Ecuația de echilibru i/e  exprimă faptul că toate consumurile de pe intrare – i  trebuie 

să se regăsească pe ieşire – e  sub alte forme, adică: 

tQ

tQ

t

QMdPf

ΔΔ

=ΔΔ

Δ  (2.1.)

b) Procesele de fabricație fără deşeuri. Sunt cele specifice asamblării şi montării, în care  M1, 

M2, M3,... sunt componentele diferite la asamblarea Pf, iar  0=ΔΔ

tQd , adică: 

...321 +Δ

Δ+

Δ

Δ+

Δ

Δ=

Δ

Δ

tQ

tQ

tQ

t

Q MMMPf   (2.2.)

c) Procesele de fabricație complexe. Se caracterizează prin consumuri M, E,  I, şi  livrează pe ieşiri,  pe  lângă  Pf  și  d      şi    produse  secundare  ca  Es  și  Ed  numite  şi  deşeuri  sau  reziduuri energetice. Rezultă că echilibrul va fi: 

∑∑ +Δ

Δ+

Δ

Δ=

Δ

Δ+

Δ

Δ+

ΔΔ

Δ

j

E

i

MEEdP

t

Q

tQ

tQ

tQ

tQ

t

Qjidsf ∑ Δ

Δ

k

I

tQ

k   (2.1.)

2.4. Concepte noi privind sistemele de producție În  conceptul producției  actuale nu  s‐a modificat  esențial  rolul  şi  locul  sistemelor de 

producție  /  sistemelor  de  fabricație.  Acestea  au  un  rol  şi  loc  definite  în  sens  clasic.  S‐a schimbat numai modul de răspuns al lor la condițiile impuse de piață: diversitate, adaptare, timp de livrare, serie de fabricație şi cost. Noul mod de răspuns al SP/SF,  la cerințele pieței, se reflectă în conceptul de flexibilitate. 

Page 9: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Drd. Andrei Mihai Negrus 

 

‐ 7 ‐ 

Sistemul  flexibil  de  fabricație  (SFF)  nu  constituie  soluția  universală  actuală  de  tip rețetă, aplicabilă  în oricare condiții. SFF este o soluție, totuşi specifică unei anumite sarcini, în condiții predeterminate, cu un grad redus de previziune şi determinism, şi deci o variantă orientată pe scop. 

Sistemul de producție  integrat  (CIM) este  sistemul  în care FM, FI, FE      sunt conduse (parțial  sau  total)  cu  o  rețea  ierarhică  de  calculatoare,  într‐un  nou  sistem  de  organizare, parțial sau total de tip JIT, în scopul creşterii performanțelor tehnico ‐ economice. 2.4.1. Locul sistemelor flexibile de fabricatie în cadrul sistemelor de producție

Sistemele flexibile de fabricație fac parte din marea grupă a sistemelor de fabricație, care la rândul lor sunt părți componente ale sistemelor de producție. 2.4.2. Organizarea ierarhică a sistemelor flexibile de fabricaţie

Având la bază conceptul de ierarhizare a sistemelor de producție [HOD 92], sistemele flexibile de fabricație au o structură ierarhică piramidală, (Figura 2.2) conținând: 

•  Maşina‐unealtă cu comandă numerică (MUCN) şi centrul de prelucrare (CP); •  Modulul flexibil de fabricație (MFF);  •  Celula flexibilă de fabricație (CFF); •  Insula flexibilă de fabricație (IFF);  •  Sistemul flexibil de fabricație (SFF):   •  Linia flexibilă de fabricație (LFF) – cazul particular al SFF; 

 Figura 2.2. Organizarea ierarhică a construcției sistemelor flexibile de fabricație  

2.4.3. Domeniile de utilizare a structurilor flexibile În  lucrare  sunt  prezentate  grafic  domeniile  de  utilizare  ale  structurilor  flexibile  şi 

reconfigurabile de SFF [NAI 96], principalele elemente constituente sunt: MUCN ‐ maşini cu comandă  numerică,  CP‐  centre  de  prelucrare, MUAg  ‐ maşini‐unelte  agregat,  LATf  ‐  linii automate de transfer. Relația existentă, între diversitatea tipologică a reperelor prelucrate şi volumul de producție pune  în evidență caracteristicile şi domeniile de utilizare a sistemelor flexibile de fabricație (SFF), comparativ cu sistemele de fabricație convenționale, rigide (SFR). 2.4.4. Tendinţa actuală în construcţia sistemelor flexibile de

fabricaţie În  prezent,  se  urmăreşte,  dezvoltarea  structurilor  flexibile  mari  şi  complexe, 

modulare, deschise  şi extensibile, cu structură variabilă, reconfigurabile, destinate creşterii capacității de producție şi gradului de utilizare a tuturor componentelor sistemului. 

Page 10: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Integrarea sistemelor computerizate in procesul de asamblare 

 

‐ 8 ‐ 

2.5. Structura sistemelor flexibile de fabricatie 2.5.1. Tipuri de sisteme flexibile de fabricatie Principalele  tipuri  ierarhice  ale  SFF    sunt:  CFF,  IFF,  LFF  şi  SFF  propriu‐zise.  Ele  se 

clasifică astfel:  A. Din punct de vedere al clasei reperelor prelucrate există: SFF pentru prelucrarea: 

arborilor  circulari,  discurilor,  bucşelor;  carcaselor  şi  plăcilor;  arborilor  necirculari;  pieselor mici şi mărunte;  

B.  Din  punct  de  vedere  al  proceselor  executate  [CRI  88],  sistemele  flexibile  de fabricație pot fi: SFF specializate și SFF aleatoare.  

2.5.2. Configuraţii de layout ale sistemelor flexibile de fabricaţie Principalele  configurații  layout  pentru  SFF,  date  de  conceptul  sistemului  de 

manipulare  sunt:  în  linie  dreaptă  (deschise),  în  buclă  (închise),  în  scară,  pe  întinderi mari deschise, celule centrate pe robot.  

Din punct de vedere structural, un SFF se alcătuiește, din trei componente de bază:  A. Postul de lucru, stația de lucru (subsistemul de prelucrare);  B. Subsistemul de manipulare şi stocare materială;  C. Subsistemul de conducere integrată (subsistemul informațional). 

2.5.3. Subsistemul de prelucrare Subsistemul de prelucrare  (lucru), mai este denumit  și post de  lucru,  sau  stație de 

lucru.  Funcția  subsistemului  de  prelucrare  este  de  a  efectua  modificarea  proprietăților obiectului muncii  prin  transferul  fluxului  informațional  asupra  celui material,  cu  ajutorul fluxului energetic. 2.6. Subsistemul de manipulare materială

Subsistemul  de  manipulare  materială  este  destinat  transportului,  transferului  şi încărcării / descărcării materiale.   2.6.1. Subsistemul de manipulare tip conveior

Subsistemul  de manipulare  de  tip  conveior  se  utilizează  când  trebuie  transportate cantități  mari  de  material  între  locații  plasate  în  afara  căii  fixe  de  transport  (transport neintersectat). 2.6.2. Subsistemul de stocare / depozitare

Stocarea este una dintre funcțiunile, care include manipularea materială în magazii şi depozite.  Subsistemul  de  stocare  are  rol  de  înmagazinare  temporară  a materialelor  pe  o perioadă scurtă de timp. Înmagazinarea se face în stocatoare locale / zonale în sistemele de prelucrare, asamblare / montaj.  2.6.3. Subsistemul de conducere cu calculatorul

Subsistemul  de  conducere  cu  calculatorul  (subsistemul  informațional)  realizează conducerea globală şi coordonarea sistemelor flexibile de fabricație integrate. 2.7. Integrarea sistemelor computerizate (CIM)     Integrarea    sistemelor  computerizate  (CIM‐Computer‐Integrated Manufacturing),  în sistemele de fabricație, a relevant faptul ca diferitele etape în dezvoltarea unui produs sunt în  legătură și pot  fi realizate mai eficient cu ajutorul calculatoarelor. Aceste  legături dintre etapele de fabricatie nu sunt bazate numai pe producția fizica a produsului ci și pe datele ce definesc direct  fiecare pas  al procesului de  fabricatie. Controlul, organizarea  și  integrarea 

Page 11: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Drd. Andrei Mihai Negrus 

 

‐ 9 ‐ 

datelor,  ce  conduc  procesul  de  producție  pentru  obținerea  produsului  final  cu  ajutorul calculatoarelor, integrează efectiv toate etapele fabricației într‐o entitate coerenta. Aceasta integrare nu ar fi eficienta la o abordare segmentata a fabricației. 2.7.1. Subsisteme ale CIM     Subsistemele și tehnologiile care fac parte din CIM pot fi grupate în patru grupe:     1. grupa sistemelor,      2. grupa subsistemelor,      3. grupa pentru planificarea procesului de  fabricatie  și  sistemele ce  fac  legătura cu alte procese de prelucrare. 2.7.2. Proiectare asistată de calculator (CAD)

Computer‐ Aided Design (CAD) este principalul sistem, ce pornește ciclul unui produs și  cuprinde un număr de  tehnologii  implicate  în  crearea  și analiza unui proiect,  indiferent daca este un desen de piesa ce urmează a fi uzinată.  2.7.3. Fabricație asistată de calculator (CAM)

În procesul Computer‐Aided Manufacturing, calculatorul este folosit în toate etapele de  execuție  a  piesei,  incluzând  planificarea  proceselor  și  producției,  managementul  și controlul  de  calitate.  Această  combinație  permite  transferul  informațiilor  de  la  proiect  la sistemul de execuți al piesei. Baza de date, stocată în CAD, este procesată mai departe prin CAM  în date necesare pentru operațiile de prelucrare, manipularea materialelor, controlul automat al calității procesului de prelucrare. 2.7.4. Planificarea asistată de calculator a procesului (CAPP)

Pentru  a  face  eficiente  operațiile  de  prelucrare  toate  aceste  activități  trebuie planificate.  ”Process  planning”  cuprinde  metodele  de  planificare  pentru  procesele  de producție,  scule  folosite,  dispozitive  de  prindere  a  pieselor,  mașinile  unelte  folosite, secvențele operațiilor de prelucrare și asamblare. Sistemul CAPP realizează acest complex de sarcini prin vizualizarea tuturor operațiilor, ca un sistem integrat, astfel încât fiecare operație și etapa  implicate  în execuția piesei este coordonata cu altele și realizata eficient. Sistemul este folosit, mai ales, în prelucrarea pieselor de volum mic, de mare varietate, în operații de așchiere, deformare plastica și asamblare. 

Page 12: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Optimizarea tehnologiei de montaj în industria de automobile 

 

‐ 10 ‐ 

3. Obiectivele tezei de doctorat

În  condițiile  tehnologiilor  convenționale,  manopera  corespunzătoare  montajului reprezintă până  la 50 – 60% din cea necesară  realizării produsului  finit. Prin modernizarea tehnologiilor de montaj se pot asigura creșteri importante de ale productivității, în condițiile îmbunătățirii  substanțiale  a  calității.  Aceasta  se  poate  materializa  prin  introducerea tehnologiilor flexibile în montaj, care valorifică rezultatele a două direcții de cercetare: 

‐ Abordarea tehnologiei ca sistem; ‐ Folosirea informaticii în conducerea și optimizarea proceselor tehnologice. 

Consecința directă este cea a trecerii comenzii sistemului tehnologic de la operatorul uman  la  echipamentul  electronic  de  comandă.  Liniile  flexibile  pentru  montajul  final  al autoturismelor,  deservite  de  roboți,  dispozitive  inovative  și  sisteme  automate  de  control există, în prezent, în toate fabricile moderne ale marilor organizații. 

Pornind de la necesitatea îmbunătățirii performanțelor liniilor tehnologice de montaj, a  fost  creat  un  sistem  tehnico‐informatic,  care  asigură  creșterea  calității  operațiilor  de asamblare a portierelor, diminuarea efortului uman și reducerea substanțială a defectărilor. 

Detalierea  teoretică și practică a etapelor parcurse pentru conceperea, realizarea  și implementarea noilor dispozitive a permis formularea obiectivelor unei ample lucrări, care s‐a concretizat în prezenta teză de doctorat. Acestea au următoarea succesiune: 

1. Prezentarea aspectelor generale privind procesul de asamblare a automobilelor; 2. Dezvoltarea  conceptului  de  integrare  a  sistemelor  computerizate  in  procesele  de proiectare, fabricație și montaj ale automobilelor; 

3. Evaluarea conceptelor folosite în proiectarea sistemelor de asamblare; 4. Studierea  modalităților  de  îmbunătățire  a  calității  în  operațiile  de  montaj  și asamblare; 

5. Abordarea practică a proiectării  inovative a unei  soluții de dispozitiv utilizat pentru asigurarea operațiilor de montaj la automobile; 

6. Prezentarea  unei  soluții  practice  pentru  conceperea  stațiilor  de  asamblare  a portierelor autovehiculelor; 

7. Evaluarea  performanțelor  tehnice  si  economice  ale  dispozitivelor  utilizate  la asamblarea portierelor automobilelor prin  implementarea unei  soluții avangardiste de îmbunătățire continuă; 

8. Formularea  concluziilor  și  contribuțiilor  originale  privind  concepția  dispozitivelor inovatoare pentru liniile de asamblare a autovehiculelor. 

Page 13: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

OPTIMIZAREA TEHNOLOGIILOR DE MONTAJ ÎN INDUSTRIA DE AUTOMOBILE 

 

‐ 11 ‐ 

4. Metoda Global 8D(iscipline)aplicată pentru rezolvarea problemelor specifice montajului automobilelor

4.1. Generalități Un sistem flexibil de montaj, integrat într‐unul flexibil de producție, este structurat pe 

mai  multe  nivele.  Primul  cuprinde  echipamentele  de  transfer,  depozitare  și  orientare, echipamente  de  montaj,  manipulatoarele,  diferite  mașini,  echipamente  de  testare  și comandă.  Celelalte  nivele  înglobează  elementele  sau  asigură  integrarea  sistemului  de montaj  CIM. O  caracteristică  funcțională  a  sistemului  de montaj  este  aceea  a  legăturilor directe ale echipamentului de comandă cu sistemele superioare sau paralele. Atunci când, în structura  funcțională a unui sistem  flexibil apar probleme  tehnice,  trebuie să se apeleze  la anumite metode  și procedee pentru a  le  rezolva. Una din metodele utilizate pentru a găsi soluții  referitoare  la  diminuarea  căderilor  pe  liniile  automate  de  asamblare  a  portierelor automobilelor,  aparținând  unei  fabrici  noi,  a  fost  cea  Global  8D,  metodă  specifică producătorului OEM.  

Metoda „Global 8D” reprezintă o variantă modernă a metodei „TOPS 8D” de la Ford, adică „Team Oriented Problem Solving  in 8 Disciplines” („Rezolvarea problemelor orientată pe  lucrul  în  echipă  în  8  discipline”).  Ea  se  bazează  pe  lucrul  în  echipă.  Atât  timp  cât difuzibilitatea  marelui  producător  de  autovehicule  (în  discuție)  în  lume  este  una  foarte importantă, evident că metoda s‐a răspândit relativ repede la nivelul tuturor furnizorilor, dar nu numai,  fiind preluată  și de alte organizații, care activează  în domeniul construcțiilor de mașini. Pe de altă parte,  însăși specificația tehnică  ISO/TS 16949:2009 cere  implementarea unor  astfel  de metode  (de  exemplu  prin  cerințele  8.5.2. mai  ales  prin  8.5.2.1.,  8.5.2.2., 8.5.2.3., 8.5.3., dar  indirect  și prin 6.2.2.2., 6.2.2.3., 6.2.2.4., 7.3.3.1., 7.3.3.2., etc.). Astfel, cerința  8.5.2.1.  („Rezolvarea  problemelor”)  specifică  unor  astfel  de  abordări,  spune: „Organizația  trebuie  să  aibă  un  proces  definit  pentru  rezolvarea  problemelor,  care  să conducă la identificarea și eliminarea cauzelor primare” . 

Viziunea  metodei  în  cauză  se  referă  la  implementarea  unei  singure  metodologii, unitare,  la nivel de organizație și de furnizori ai acesteia,  iar misiunea declarată se referă  la punerea  la dispoziție a unui proces comun prin care se definesc și se rezolvă problemele  în mod efectiv și, de asemenea, se previne reapariția acestora. Problema tratată se referă la o abatere de  la  situația așteptată, cauzele acestor deviații  fiind necunoscute  și/sau acțiunile efective  de  corectare  a  acestora  sunt,  de  asemenea,  necunoscute. Așteptările  la  care  s‐a făcut referire, anterior, se referă la interesele: clienților, managerilor, angajaților. 

În această ordine de idei, rezolvarea problemelor urmărește ca la final abaterile să fie corectate, fapt care înseamnă realizarea următoarelor cerințe: 

• identificarea cauzei/cauzelor de bază ale abaterii;  • definirea acțiunilor efective, denumite corective, de  întreprins pentru a  îndepărta 

cauzele de bază;  • implementarea respectivelor acțiuni. 

Page 14: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Rezolvarea problemelor organizaționale 

 

‐ 12 ‐ 

Rolul managementului, într‐un astfel de demers, este acela de a facilita orice acțiune necesară  pentru  realizarea,  în mod  corespunzător,  a  tuturor  activităților  necesare  pentru îndeplinirea  obiectivelor  stabilite.  În  această  ordine  de  idei,  acesta  conduce  și  contribuie, alături de membrii echipei, în demersurile lor, dar nu este cel care rezolvă problema în mod efectiv  și  fără  sprijinul  angajaților.  Pentru  a  se  asigura  o  probabilitate,  cât mai mare,  de succes  trebuie să  fie  îndeplinite două condiții  fundamentale: abordare bazată pe proces  și lucrul în echipă, echipă condusă pe principiile leadership‐ului. Deși aceste două abordări sunt vitale în demersul rezolvării problemelor, acestea nu rezolvă problemele apărute. 

Utilizarea  unei  metode  eficiente,  pentru  rezolvarea  problemelor,  este  necesară pentru  că  există  relativ  multe  obstacole  ce  stau  în  calea  realizării,  în  mod  suplu,  al respectivului proces. Aceste obstacole se referă la:  

•  descrierea  necorespunzătoare  a  problemei  (descriere  incompletă,  eronată, deformată, etc.);  

• acțiunile haotice, ce se întreprind în mod obișnuit, în situații neplanificate;  • lipsa de răbdare din partea echipei de conducere;  • carențele privind modalitățile de lucru în echipă;  • lipsa cunoștințelor tehnice pentru rezolvarea problemei apărute;  • cauza de bază nu poate fi identificată;  •  adoptarea  anterioară  a  unor  acțiuni  corective  temporare,  necorespunzătoare,  în 

detrimentul unora permanente, viabile;  •probleme de politică organizațională. Problemele apărute pot fi de două feluri: probleme care provoacă modificări în starea 

de  fapt generală și probleme, care apar  fără a deriva din probleme anterioare  (vezi Figura 4.1). Astfel, problemele,  care provoacă modificări  sunt acelea prin  care un produs  sau un proces deviază de  la nivelul de performanță așteptat. Modificarea nivelului de performanță poate  să  aibă  loc  gradual  sau  abrupt  și  poate  fi  intermitent,  neprevizibil  sau  instabil. Problemele nou apărute  sunt acelea  în care nivelul de performanță dorit, pentru  sistemul respectiv, nu a fost niciodată atins. Astfel, conform Figura 4.1 (A), se poate observa faptul că problema  apare  dintr‐o  stare  de  fapt  care  inițial  era  conformă,  ea  datorându‐se  unei modificări, iar în Figura 4.1 (B) se observă că nivelul calitativ la procesului / produsului nu a atins niciodată nivelul dorit. 

 

A            B Figura 4.1. Reprezentarea situațiilor în care pot apărea cele două tipuri de probleme: A ‐ 

probleme care provoacă modificări în starea de fapt generală și, B ‐ probleme care apar fără a devia din probleme anterioare, mai puțin intense 

Page 15: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Drd. Andrei Mihai Negrus 

 

‐ 13 ‐ 

4.2. Prezentarea metodei G8D 4.2.1. Aspecte generale

Pentru implementarea metodei trebuie parcurse mai multe etape. Cei 9 pași efectivi ai metodei în discuție sunt: 

D0 – Pregătirea pentru implementarea procesului de rezolvare a problemei G8D ca răspuns la simptomul apărut. În cazul în care este necesar, se vor aplica acțiuni de răspuns de urgență (ARU) în vederea protejării clientului și pentru a putea demara aplicarea procesului G8D; 

D1  –  Stabilirea  echipei:  se  stabilește  o  echipă  de  specialiști,  care  cunosc procesul/produsul respectiv. Echipa trebuie să aibă în componență în primul  rând un campion și un lider de echipă; 

D2 – Descrierea problemei: clientului intern/extern prin identificarea aspectelor în neregulă și detalierea problemei, în termeni cuantificabili prin evaluarea completă a problemei  respective; descrierea  are  în  vedere  ce, unde,  când  și  cât de mare este, sau nu, problema respectivă; 

D3 – Întreprinderea acțiunii temporare de siguranță (ATS). Se vor defini, verifica și implementa acțiunile necesare pentru protejarea oricărui client  intern/extern de efectele problemei, până când problema poate fi rezolvată în mod permanent. Se va valida eficacitatea acestor acțiuni; 

D4 – Definirea și verificarea cauzei de bază și a punctului de ieșire. Se va determina cauza  de  bază  prin  identificarea  cauzelor  alternative  și  selectarea  aceleia  care explică  cel mai  bine  și mai  clar  problema  respectivă.  Se  va  determina  locul  din cadrul procesului  respectiv,  care este  cel mai aproape de problema  și poziția  în care  efectul  cauzei  de  bază  ar  fi  trebuit  să  fie  detectat  și  izolat,  dar  nu  s‐a întâmplat așa. Se va verifica, de asemenea, măsura  în care cauza de bază aleasă este cea reală; 

D5 – Alegerea și verificarea acțiunilor corective permanente (ACP) pentru cauza de bază  și  reevaluarea  punctului  de  ieșire.  Se  va  determina  cea mai  bună  acțiune corectivă permanentă pentru eliminarea efectului  cauzei de bază  și  reevaluarea punctului  de  ieșire,  prin  prisma  acțiunii  corective  permanente.  Se  va  verifica măsura  în  care  acțiunea  corectivă permanentă  va  fi  de  succes  atunci  când  este implementată, fără a produce efecte nedorite; 

D6  –  Implementarea  și  validarea  acțiunilor  corective  permanente  (ACP).  Se  vor planifica și implementa acțiunile corective permanente pentru cauza de bază și se va  îmbunătăți  sistemul  de  control  la  nivelul  punctului  de  ieșire.  Se  va  valida măsura  în  care  aceste  acțiuni  sunt  eficiente  și  se  vor monitoriza  rezultatele  pe termen lung; 

D7  –  Prevenirea  reapariției.  Se  vor  modifica  sistemele  necesare,  în  vederea recurenței  acestei  probleme  și  a  celor  similare  ei.  După  necesitate,  și  se  vor întocmi  standarde  organizaționale,  în  concordanță  cu  cele  mai  bune  practici dovedite; 

D8 – Recunoașterea contribuțiilor  la nivel de echipă  și  la nivel  individual. Se vor identifica contribuțiile echipei și cele la nivel individual. 

Page 16: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Rezolvarea problemelor organizaționale 

 

‐ 14 ‐ 

 Figura 4.2. Schema logică a primei etape din cadrul procesului de rezolvare a problemelor – 

pregătirea pentru procesul Global 8D  Raportul  sub  formă de  „Fișă G8D” este un document,  care  formalizează activitățile 

specifice de  rezolvare  a problemelor. Acesta  este  realizat pentru  a  fi prezentat  clientului, fiind și dovada acțiunilor întreprinse pentru a rezolva problemele în mod sistematic. 4.2.2. Pregătirea pentru procesul Global 8D – D0

Aceasta  este,  practic,  etapa  de  cercetare  a  fezabilității  privind  oportunitatea implementării metodei G8D. În acest sens:  

• se definesc și se cuantifică simptomele problemei;  

INTRARE: Atenționarea dată de simptomul 

descoperit. 

Defineşte şi cuantifică simptomul; identifică clientul şi 

părțile afectate. 

Este cerută o Acțiune de Răspuns de Urgență (ARU)? 

Selectează ARU şi verifică.

ARU este verificată? 

Dezvoltă un plan de acțiune, implementează şi validează ARU.

ARU este validată? 

Strânge şi analizează datele disponibile.

G8D este aplicabil?

Există destule informații? 

Compararea simptomelor cu alte metode. 

Noul G8D dublează un alt G8D existent? 

Punerea la dispoziție a datelor echipei G8D existente.

Inițierea procesului Global 8 D.IEŞIRE: 

Procesul G8D este inițiat. 

DA

NU 

NU 

DA

NU 

DA 

NU

DA

NU 

DA

NU

DA

Page 17: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Drd. Andrei Mihai Negrus 

 

‐ 15 ‐ 

• se vor identifica care sunt efectele problemei;  • se stabilesc primele necesități de  resurse pentru demararea activităților necesare 

localizării cauzei de bază și pentru a izola situația necorespunzătoare (Figura 4.2).  4.2.3. Stabilirea echipei – D1 Stabilirea echipei  se  face prin alegerea unui anumit număr de persoane,  care  să  respecte următoarele  condiții  (condiții,  care  au  ca  scop  rezolvarea  problemei  și  implementarea acțiunilor corective):  

• să dețină cunoștințe despre proces și/sau produs;  • să aibă necesarul de timp alocat;  • să dispună de autoritatea necesară;  • să posede competențe în disciplinele tehnice cerute. 

4.2.4. Descrierea problemei și identificarea cauzei de bază – D2 Scopul  descrierii  problemei  este  acela  de  a  prezenta  problema  internă/externă  a 

clientului prin identificarea necesităților de îmbunătățire. Problema este detaliată în termeni cuantificabili. Enunțarea corectă a problemei este foarte importantă, dat fiind faptul că toate activitățile echipei din etapa D4, ce se  referă  în mod direct  la  localizarea cauzei de bază a problemei, se bazează pe descrierea realizată  în cadrul etapei D2. Se deduce că, rezultatul etapei D4 este puternic dependent de concluziile etapei D2, și, în plus, acestea pot ajunge să pericliteze succesul întregului program de rezolvare a problemei. 4.2.5. Definirea şi verificarea cauzei de bază şi a punctului de

ieșire – D4 Se va  izola  şi apoi verifica ceea ce s‐a  identificat a  fi cauza de bază  testând  fiecare 

cauză posibilă prin comparație cu descrierea problemei şi cu datele rezultate din teste. Se va izola şi verifica, de asemenea,  locul (punctul de  ieșire) din cadrul procesului,  în care efectul cauzei  de  bază  trebuie  să  fi  fost  detectat  și  se  alege modul  de  combatere  temporară  a situației apărute. 4.2.6. Alegerea şi verificarea acţiunilor corective permanente

pentru cauza de bază şi pentru punctul de ieșire – D5 Scopul  fundamental  al  acestei  etape  este  acela  de  a  alege  acțiunea  corectivă 

permanentă  optimă  şi  de  a  îndepărta  cauza  de  bază,  dar  şi  punctul  de  ieșire  posibil. De asemenea,  tot  în  cadrul  acestei  etape  se  validează  decizia,  astfel  încât  să  nu  reapară probleme, ulterior. 4.2.7. Implementarea şi validarea Acţiunilor Corective

Permanente (ACP) – D6 Scopul  etapei  D6  este  acela  de  a  planifica  implementarea  acțiunilor  corective 

permanente.  Evident,  atât  timp  cât  acțiunea  corectivă  interimară  nu mai  este  necesară, aceasta  va  putea  să  fie  înlăturată.  La  final,  se  va  valida  implementarea  acțiunii  corective permanente şi se vor monitoriza rezultatele obținute. 4.2.8. Prevenirea reapariției problemei – D7

În  această  etapă  se  urmărește  realizarea  modificărilor  necesare,  care  privesc politicile,  practicile  și  procedurile  în  scopul  prevenirii  reapariției  acestei  probleme,  sau  a altora, similare ei. Se vor specifica, de asemenea, recomandări necesare pentru îmbunătățiri sistematice, după cum este necesar. În spatele oricărui proces de rezolvare a proceselor stă de  fapt necesitatea de a  întreprinde cel puțin o modificare  la nivel de sistem, practică sau 

Page 18: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Rezolvarea problemelor organizaționale 

 

‐ 16 ‐ 

procedură. În cazul în care această stare de fapt nu este avută în vedere atunci  problema va reapărea cu siguranță. Pentru acțiunile concrete ce urmează a se întreprinde se folosesc fișe tip (Figura 4.3). 

FIŞĂ G8D DE REZOLVARE A PROBLEMEI 

Piesa nr.:    Organizația:   Data apariției problemei: Nume piesă:    Fabrica:  

Material:    Telefon:    Departam.    E‐mail:  

Echipa Nr. crt.  Nume şi prenume  Departament  Telefon  E‐mail  Responsabilitate 1           Descrierea problemei: 

Acțiuni corective intermediare: 

   

Efect:  Data şi ora: 

   

Cauza de bază:   

 

Acțiuni corective permanent adoptate: 

   

Data:  

Acțiuni de supraveghere în timp a acțiunilor 

corective implementate: 

     

Data:  

Felicitarea / premierea membrilor 

echipei: 

    

Data:  

Lecții învățate / Observații suplimentare:     

Data finalizării:   Responsabil proiect: Nume şi prenume: 

Semnătura: 

   Pagina 1 / 1  F 00 – 00

Figura 4.3. Model de fișă G8D 4.2.9. Recunoașterea contribuțiilor echipei și a membrilor

acesteia – D8 Având  ca  și  elemente  de  intrare:  acțiunile  corective  pentru  problema  prezentată, 

acțiunile preventive pentru probleme similare, precum și recomandările pentru o prevenție sistematică,  se  vor  selecta  și  reține documentele  cheie.  Se  vor  analiza  acțiunile echipei  și documentele ce  formalizează elementele, care pot  fi utilizate ca  și acțiuni preventive  și pe viitor, în alte situații, mai mult sau mai puțin, asemănătoare. Este obligatorie recunoașterea eforturilor întregii echipe în demersul rezolvării problemei. 

Page 19: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

OPTIMIZAREA TEHNOLOGIILOR DE MONTAJ ÎN INDUSTRIA DE AUTOMOBILE 

 

‐ 17 ‐ 

5. PROCEDURĂ DE IMPLEMENTARE A UNEI NOI SOLUȚII A DISPOZITIVULUI DE TRANSFER AL PORTIERELOR

5.1. Introducere Deoarece pe  liniile de montaj ale caroseriilor unui mare producător de autovahicule 

s‐au constatat deficiențe la dispozitivul de transfer al portierelor, între operațiile de vopsire și cele de echipare și fixare a acestora pe stâlpii structurii de rezistență, s‐a procedat la:  

• reproiectarea dispozitivului de transfer al portierelor;  • realizarea noii soluții tehnice;  • verificarea noii soluții pe liniile de asamblare;  • modificarea documentației proiectului  inițial al  liniei de montaj; • validarea noilor 

soluții și concepte de operare;  •  implementarea  noului  concept  în  fabricile  firmei  producătoare,  care  produc 

automobile  din  aceeași  gamă  cu  cele  analizate.  Detalii  privind  conceptul  și  modul  de implementare a dispozitivului realizat de autorul lucrării sunt prezentate în continuare. 

5.2. Dispozitivul de transfer În condițiile procesului tehnologic de asamblare a caroseriilor se utilizează mai multe 

tipuri  de  dispozitive  de  transfer.  Întrucât  soluțiile  inițiale  de  dispozitive  nu  au  fost satisfăcătoare din punct de vedere al performanțelor tehnice și ergonomice s‐a procedat  la revizuirea întregului concept de sistem de producție. În acest sens, în Figura 5.1 se prezintă noul dispozitiv de transfer al portierelor demontate de pe caroserie, de pe linia de transport pe autovehicul, în vederea montajului pe acestea a echipamentelor auxiliare acestora.  

Astfel, în Figura 5.1 se pot observa următoarele detalii constructive: 1. Corp dispozitiv – are  rolul de a  susține elementele  inferioare  și  superioare,  și de a 

asigura bazarea și fixarea dispozitivului; 2. Sistem de bazare (inferior) – ca urmare a sistemului de așezare cu prisme (prin care 

se anulează 4 grade de  libertate:  tz,  ty,  ry,  rz), portiera este preluată de pe  linia de transport  prin  așezarea  acesteia  pe  cele  două  prisme.  Acesta  permite  deplasarea (prin acționarea manuală a unei  tije) pe direcție  verticală a portierei astfel bazate. Această deplasare este necesară pentru a putea obține poziția optimă de montaj pe caroserie; 

3. Sistem de bazare și fixare (superior) – după ce ansamblul a fost sprijinit pe cele două prisme  ale  sistemului  de  bazare  inferior,  acesteia  i  se  anulează  încă  un  grad  de libertate  (rx),  prin  sprijinirea  pe  prisma  de  pe  sistemul  de  bazare  superior,  care, ulterior, prin închidere automată (a unui sistem de fixare cu pârghii articulate) va fixa piesa în dispozitiv. Întregul  dispozitiv  poate  prelua  portiera  de  pe  sistemul  de  transport,  în  stare 

dezasamblată,  doar  printr‐o  poziție  prestabilită,  putându‐se  considera,  așadar, implementarea  unui  sistem  de  poka  –  yoke. Deci,  există  o modalitate în  care  se  permite 

Page 20: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Implementarea soluției constructive a dispozitivului de transfer 

 

‐ 18 ‐ 

preluarea portierei doar într‐o anumită poziție, care evită apariția oricăror erori în procesul de montaj, ca urmare a prinderii greșite a piesei în dispozitiv. Forma dispozitivului este una atent studiată  pentru  ca  să  se  poată  echilibra  ansamblul  portieră  –  dispozitiv,  în  vederea manipulării în condiții de siguranță și de ergonomie perfectă. De asemenea, se păstrează o simplitate  relativă  a  soluției  constructive  inițiale  a  dispozitivului,  în  vederea  creșterii fiabilității  ansamblului.  

 

Figura 5.1. Reprezentare în vedere izometrică a dispozitivului de transfer  (1 – corp dispozitiv; 2 & 3 – sistem pentru bazare și fixare) 

Page 21: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Drd. Andrei Mihai Negrus 

 

‐ 19 ‐ 

La  baza  conceptuală  a  dispozitivului,  în  discuție,  stă  principiul  obținerii  unei universalități maxime a aplicațiilor posibile pentru a se putea utiliza acest dispozitiv, practic, pentru orice tip de portieră și pentru orice tip de autovehicul produse de organizația O.E.M. în discuție. Aceste performanțe se pot obține cu intervenții de reglaj minime. 

În structura respectivului dispozitiv intră o serie de elemente standardizate, modulare, care asigură producerea acestuia cu costuri  financiare  și tehnice minime. De asemenea, se specifică  faptul că, prin reglementările specifice ale organizației OEM, se abordează în mod exclusiv, externalizarea completă, atât a proceselor de proiectare cât și a celor de execuție a elementelor de SDV‐istică. Evident, acestea se realizează în cadrul onor organizații evaluate și calificate, care se aprovizionează cu materii prime, echipamente, componente  și materiale din  surse  aprobate  sau  chiar  impuse  de  către  clientul  final.  În  acest  mod,  se  obține standardizarea activităților aferente. 

În Figura 5.1  se pot observa o  serie de detalii privind modul de bazare  și prindere, precum și poziționările relative ale prismelor de așezare în punctele intenționat alese, de pe portieră pentru a asigura o echilibrare simplă a ansamblului, în zona unui punct prestabilit. Ele permit și o prindere optimă a portierei  la nivelul părții superioare a acesteia (pe partea dreaptă,  dispusă  după  direcție  orizontală).  Se  obține  astfel  o  siguranță  suplimentară  a modului  de manipulare,  deci  se  asigură  o  diminuare  a  efortului  uman,  crește  gradul  de securitate și se ameliorează manevrabilitatea. 

În  Figura  5.2,  se  pot  observa  detalii  privind mânerele  de manipulare  ale  întregului ansamblu,  cu  care  este  prevăzut  dispozitivul,  pe  ele,  ulterior  se  vor  prevedea  toate butoanele de comandă pentru acționările sistemului automat al dispozitivului de transfer. În partea superioară se observă și o tijă, care folosește pentru montarea panoului de comandă, iar în partea  inferioară  se observă  soluția constructivă adaptată pentru  facilitarea încărcării dispozitivului în condiții de siguranță. 

   

Figura 5.2. Vederi ale dispozitivului de transfer al portierei 

Page 22: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Implementarea soluției constructive a dispozitivului de transfer 

 

‐ 20 ‐ 

5.3. Demontarea și montarea portierelor - detalii Soluția  inovativă de  reorganizare a muncii pe  liniile de asamblare  finală pe de altă 

parte, a  indus o serie întreagă de modificări,  inclusiv  la nivel de proiect de produs. Astfel, în cazul portierelor a apărut necesitatea  implementării unei soluții  inginerești care să  rezolve problema  preciziei  de  remontare  a  portierelor  de  caroseria  automobilului.  Astfel,  în următoarele paragrafe se prezintă soluția inovativă prin care s‐a rezolvat această problemă. 

În  Figura  5.3  și  Figura  5.4  se  prezintă  un  detaliu  fundamental  privind  fezabilitatea abordării  asamblării  elementelor  de  interior  ale  autovehiculului,  cu  portierele  în  stare dezasamblată.  În  figură  se  poate  observa  modul  de  fixare  a  portierei  în  balama,  pentru montajul  corespunzător  al  acesteia  pe  caroserie.  Astfel,  șaiba  încercuită,  joacă  un  rol fundamental în procesul de  asamblare  inițială  a portierei. Această  șaibă  este  realizată din material epoxidic, cu punct de topire relativ scăzut, care permite „memorarea” poziționării adaptive a portierei în procesul  inițial de montaj, astfel încât  funcționarea ansamblului să  fie una optimă. După vopsirea caroseriei, cu portierele în stare montată, în camera de uscare, ca urmare  a  temperaturilor  specifice    (care  sunt  apropiate  de  temperatura  de  topire  a materialului  epoxidic)  șaiba  se  lipește  de  flanșa  balamalei.  Lipirea  respectivă,  practic, memorează poziția  relativă în care  șurubul de  strângere a  fixat ansamblul, prin  intermediul alezajului de  trecere din  flanșă  care are un diametru mai mare decât diametrul exterior al șurubului.  Șurubul  este  prevăzut  și  cu  o  zonă  lisă,  de  ghidare,  spre  capul  acestuia,  care permite trecerea liberă prin orificiul șaibei din material epoxidic.  

În Figura 5.4 se poate observa starea în care se prezintă aceeași balama în remontare, după  ce  interiorul  caroseriei  s‐au  montat  toate  elementele  și  echipamentele.  Șaiba  de ghidare  este  lipită  pe  flanșa  balamalei  exact  în  poziția  care  asigură  asamblarea  optimă  a portierei pe caroserie,  și  funcționarea optimă, în parametrii stabiliți. Singura diferență,  față de montajul inițial, este determinată de faptul că se folosește un prezon cu zonă de ghidare. O altă soluție constructivă, pentru evitarea problemei ce a apărut la remontarea portierei, ar fi fost utilizarea unei balamale speciale, cu tijă demontabilă, care permite reasamblarea doar prin introducerea acesteia în cele două semi balamale. Această soluție nu este cea optimă din punct  de  vedere  economic.  Criteriul  economic,  presupune  în  primul  rând,  necesitatea reinițializării  procesului  de  omologare  de  produs  și  a  proceselor  de  fabricație  aferente acestuia pentru a le re‐omologa. 

Figura 5.3. Detaliu privind modul de prindere a portierei pe caroserie 

Figura 5.4. Detaliu al sistemului inovativ de memorare a poziției de montaj inițial al 

portierei pe caroserie 

Page 23: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Drd. Andrei Mihai Negrus 

 

‐ 21 ‐ 

5.4. Linia de asamblare În  Figura  5.5  se  reprezintă  dispozitivul  de  transport  inter‐operațional  al  portierelor 

demontate, bazat pe acționare cu lanț, care imprimă o viteză de deplasare în concordanță cu ritmul  liniei.  Portierele  sunt  amplasate  în  poziție  „față  în  față”  ceea  ce  permite,  ulterior, preluarea, în mod facil, cu dispozitivul de transfer și de asamblare deja prezentat. 

 

Figura 5.5. Vedere a dispozitivului de transfer al 

portierei 

Figura 5.6. Dispozitivul de transport cu 4 elemente de bazare și de prindere, prevăzut cu sistem special de evitare a erorilor 

de bazare și prindere(vezi clapeta roșie) – Bazarea corespunzătoare se realizează prin culisare pe direcție 

orizontală a portierei, ghidată în cele două prisme inferioare Modul de prindere al portierelor, pe dispozitivele de pe sistemul de  transport, este 

prezentat  în  Figura  5.5.  Se  pot  vedea,  astfel  cele  patru  puncte  de  sprijin  (două  în  partea inferioară,  pentru  așezare  și  două  puncte  pe  lateralele  portierei,  din  care  unul  este deplasabil pe direcție orizontală, asigurându‐se astfel și fixarea). Cele patru puncte, la care s‐au făcut referire, sunt materializate de fapt prin prisme (Figura 5.6). 

O  altă  soluție  constructivă  posibilă  pentru  bazarea  și  fixarea  portierei  este  cea reprezentată în cadrul Figura 5.7. Acesta este un sistem, ce se folosește doar trei puncte, din care cel  lateral asigură și prinderea. Această soluție,  luată în calcul  inițial, nu a fost aplicată dat fiind susceptibilitatea siguranței transportului inter‐operațional și securitatea în muncă a operatorilor.  

Pentru creșterea gradului de siguranță se prevede un fir de oțel ce asigură securitatea operatorului  și  a  sistemului  de  producție,  în  cazul  în  care  s‐ar  rupe  șurubul  de  susținere. Contrabalansarea ansamblului,  la  cuplare,  se evită prin  faptul  că există două elemente de sprijin, ca urmare a faptului că dispozitivele sunt prevăzute în tandem, (perechi de două câte două). O vedere de ansamblu a modului de organizare a  liniei de asamblare a portierelor demontate pe caroserii în se prezintă în Figura 5.8. Astfel, se poate observa modul în care sunt dispuse elementele de transfer relativ  la  linia pe care se deplasează caroseriile, existând un tact în care se asigură sincronizarea perfectă a deplasării sistemului de transport al  

Page 24: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Implementarea soluției constructive a dispozitivului de transfer 

 

‐ 22 ‐ 

     

A            B Figura 5.7. Sistemul special de siguranță este compus din două elemente de bazare – fixare 

inferioare (B) și elemente de bazare cu rolă, lateral  pe contur (A)  

 Figura 5.8. Vedere de detaliu privind prinderea dispozitivului de transport pe sistemul 

motrice de tip conveior 

Page 25: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Drd. Andrei Mihai Negrus 

 

‐ 23 ‐ 

portierelor  cu  cel  al  caroseriilor  și  un,  sistem  ce  permite  rotația  completă  la  fiecare  al șaisprezecelea  autovehicul.  Pentru  asamblarea  portierelor  există  patru  operatori,  care manevrează câte un dispozitiv pentru fiecare din cele 4 portiere ale autovehicului. Se asigură, astfel, o ergonomie optimă a  locului de muncă, manevrarea  fiind realizat în mod  facil într‐o poziție normală de lucru. 

 Figura 5.9. Vedere de sus a liniei de montaj ‐ privind transferul portierelor de pe dispozitivul 

de transport pe autovehicul, cu ajutorul dispozitivului special proiectat Ca  urmare  a  particularității  soluției  de  optimizare  abordate  pentru  asamblarea 

autovehiculelor, s‐au întreprins o serie de studii schematizate în Figura 5.9, Figura 5.10, Figura 

Page 26: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Implementarea soluției constructive a dispozitivului de transfer 

 

‐ 24 ‐ 

5.11, Figura 5.12 și Figura 5.13. În urma prelucrării informațiilor conținute în aceste imagini au rezultat  soluții pentru îmbunătățirea  timpilor de asamblare,  cu un  consum de energie mai mic din partea operatorilor  și  cu evitarea unor posibile  coliziuni,  care  ar putea  să pună în pericol securitatea în muncă. 

 

  

Figura 5.10. Diagramă spaghetti pentru studiul modalității inițiale de demontare a portierelor 

 

 Figura 5.11. Diagramă spaghetti pentru studiul modalității optimizate de demontare a 

portierelor 

Sensul de avans 

Sistem de transport inter‐operațional 

Demontarea portierelor frontale

Demontarea portierelor dorsale 

Conveior pentru portiere 

Sensul de avans 

Sistem de transport inter‐operațional 

Demontarea portierelor frontale

Conveior pentru portiere Demontarea 

portierelor dorsale 

Start stație de lucru 

Page 27: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Drd. Andrei Mihai Negrus 

 

‐ 25 ‐ 

Astfel, pentru procesul  inițial,  la nivelul fazei de demontare a portierelor, atât pentru portierele din față cât și pentru cele din spate, operatorul se deplasa după trei direcții, care formau un triunghi oarecare, iar timpul disponibil pentru a prelua portierele de pe caroserie era unul relativ scurt, fapt ce presa operatorii; cei fără experiență chiar ajungând să întâmpine probleme. Pentru optimizare, se urmărește reglarea tactului de deplasare a  

 

 Figura 5.12. Diagramă spaghetti pentru studiul modalității inițiale de remontare a portierelor 

 

  

Figura 5.13. Diagramă spaghetti pentru studiul modalității optimizate de remontare a portierelor 

Sensul de avans 

Sensul de avans 

Montarea portierelor dorsale 

Sistem de transport inter‐operațional 

Montarea portierelor frontale 

Conveior pentru portiere 

Sistem de transport inter‐operațional 

Conveior pentru portiere Montarea 

portierelor frontaleMontarea 

portierelor dorsale 

Page 28: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Implementarea soluției constructive a dispozitivului de transfer 

 

‐ 26 ‐ 

 caroseriilor,  într‐un  ritm  corespunzător  relativ  la  cel  al  conveiorului,  cu  dispozitivele  de transport inter‐operațional al portierelor, astfel încât cele trei deplasări să se realizeze după un triunghi dreptunghic, prin care se asigură, pe de o parte, un timp mai mare pentru preluarea portierei  și  pe  de  altă  parte  o  distanță  mai  scurtă  pentru  transferarea  portierei  de  pe dispozitivul de transfer pe cel de transport inter‐operațional (Figura 5.9 și Figura 5.10). 

Prin analogie cu raționamentul prezentat anterior, care privea modul de optimizare a procesului de demontare a portierelor de pe caroserie, în Figura 5.12  se prezintă procesul neoptimizat pentru montarea  la  loc  a  respectivelor portiere,  iar în  Figura  5.13  se observă schema optimizată. Optimizarea procesului de remontare respectă, așadar, aceleași principii. 

Pe  portierele,  în  stare  demontată,  sunt  asamblate  toate  elementele  necesare, aferente ansamblului respectiv, atunci când acestea se află pe dispozitivele de transport inter‐operații. Dispozitivele pe care acestea sunt fixate permit rabaterea portierelor, astfel încât să se  poată  realiza  un  montaj  optim,  al  tuturor  subcomponentelor  aferente  opțiunilor comandate de către clientul final.  

5.5. Concluzii Pornind de  la necesitatea  ameliorării  calității operațiilor de montaj  ale portierelor, 

transferului acestora și diminuarea efortului operatorilor în cadrul operațiilor menționate, a fost conceput și implementat, în 2 fabrici ale firmei Ford, în urma unui studiu complex, cu un nou dispozitiv de transfer.  

Acest sistem asigură următoarele performanțe:  • ușurarea echilibrării ansamblului portieră în dispozitivul de montaj;  •  simplificarea procedurilor de prindere  și  asigurare  a portierei în dispozitiv pentru 

mai multe tipodimensiuni ale acesteia;  • fixarea, în toleranțe strânse, a balamalelor pe stâlpul structurii de rezistență;  • diminuarea timpilor de montaj;  • scăderea substanțială a efortului uman.  Noul dispozitiv a fost proiectat în condițiile  impuse de standardele  interne ale firmei 

producătoare de automobile, care  impun anumite exigențe referitoare  la  furnizori, costuri, materiale, caracteristici tehnice ale componentelor și echipamentelor. Interesant este faptul că soluția proiectată este comparată cu alte variante posibile. Justificările opțiunilor oferă un grad ridicat de originalitate întregului concept. 

Page 29: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

OPTIMIZAREA TEHNOLOGIILOR DE MONTAJ ÎN INDUSTRIA DE AUTOMOBILE 

 

‐ 27 ‐ 

6. PERFORMANȚELE NOULUI CONCEPT DE MONTAJ

6.1. Introducere Studiile  și  cercetările  teoretice  au  condus  la  formularea  unei  soluții  tehnice  noi 

pentru  dispozitivele  utilizate  la  montajul  și  transferul  portierelor  automobilelor.  Noul concept a fost introdus, la început, în fabricile din SUA, ale firmei FORD, după care el a fost generalizat pentru toate liniile noi de asamblare a automobilelor. 

Procedeele  și  modul  de  desfășurare  ale  activităților  au  permis  să  se  obțină performanțe notabile în domeniile:  

• calității operațiilor de montaj;  • siguranței funcționale a liniilor de asamblare;  • reducerii timpilor de montaj;  • diminuării efortului uman în procesele de asamblare și transfer ale caroseriilor și a 

portierelor. În urma sistematizării experienței acumulate, s‐a putut formula o procedură originală 

ce  poate  fi  urmată  pentru  îmbunătățirea  proceselor  de montaj.  Succesiunea  principalelor etape ale procesului și rezultatele obținute prin aplicarea soluției inovatoare de dispozitiv de transfer și fixare a portierei sunt analizate, cu rigurozitate, în cadrul prezentului capitol. 

6.2. Implementarea ciclului de îmbunătățire DMAIC pentru un proces de asamblare a caroseriilor Principalele etape ale procesului de implementare sunt:  

6.2.1. Stabilirea echipei Echipa  se  stabilește  conform  sistemului  de  certificare  a  personalului  pentru 

proiectele de  îmbunătățire 6 Sigma. Rolurile membrilor echipei respectă structura definită, necesară pentru implementarea eficientă a procesului de îmbunătățire continuă a sistemului de management organizațional, prin rezolvarea problemei apărute. 6.2.2. Definirea problemei

În procesul de asamblare, care inițial se realiza cu portierele deschise, apar o serie de rebuturi ce necesită ulterioare reparații sau chiar  înlocuiri. În consecință, scopul proiectului este  acela de  a  reduce  numărul  de  rebuturi datorate  problemelor  specifice  asamblării  cu portierele  în stare asamblată.  În această ordine de  idei, s‐au definit următoarele obiective, cu indicatorii aferenți: 

diminuarea numărului de DPMO (Defects Per Million Opportunities – Numărul de defecte raportat la un milion de oportunități de defectare) cu 70%; 

sporirea productivității în procesele de asamblare caroserie și de vopsitorie;  economie de materiale;  economii la costurile datorate reparațiilor și retușurilor interne ale portierelor asamblate;  creșterea preciziei și ușurinței de fixare a balamalelor pe stâlpii caroseriei. 

Page 30: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Implementarea proceselor de îmbunătățire în procese de producție industriale 

 

‐ 28 ‐ 

Datorită faptului că  într‐o fabrică nouă au apărut defecte crescătoare  în procesul de montaj (Figura 6.1) a apărut necesitatea conceperii unor soluții tehnice noi care să conducă la eliminarea tendiței. 

Vocea  clientului  (VOC)  –  se  referă  la  un  client  intern,  ca  urmare  a  faptului  că defectările apar în cadrul aceleiași fabrici OEM. Astfel, procesul client reclamă faptul că, prin montajul  componentelor  de  interior  ale  autovehiculului,  cu  portierele  asamblate  deja, conduce  la  apariția unor defectări,  care nu pot  să  fie evitate de  către operator. Cele mai multe din stricăciuni apar ca urmare a atingerii portierelor cu cablurile sculelor electrice, cu dispozitivele de manipulare a componentelor, în procesul de asamblare, etc. Această situație conduce la creșterea costurilor, cu non calitatea, care micșorează eficiența organizațională. 

Este evident faptul că utilizatorul final se așteaptă să primească un produs finit, care să nu prezinte defecte de genul celor specificate anterior. 

 Figura 6.1. Prezentarea grafică a problemei apărute – numărul de portiere defecte / numărul 

de probleme, raportate la diferite intervale de timp (6 luni) 6.2.3. Măsurarea datelor

În cadrul celei de a doua  faze s‐au  întreprins măsurătorile  (Figura 6.2  și Figura 6.3). Acestea  au  fost necesare pentru analiza modului  în  care  se manifestă defectările  interne, pentru cele 4 portiere ale autovehiculelor asamblate (pentru două modele de caroserie). Se desprinde  și  de  aici  aceeași  concluzie,că  soluția  corectivă  optimă  va  trebui  să  fie  aplicată pentru toate portierele. 

Figura 6.2. Repartizarea proporțională a defectelor pe cele 4 portiere ale 

autovehiculului model „super cab” 

Figura 6.3. Repartizarea proporțională a defectelor pe cele 4 portiere ale autovehiculului model „crew cab” 

 Figura 6.4. Tabel centralizator pentru caracteristicile de calitate monitorizate ce privesc 

performanța procesului 

Page 31: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Drd. Andrei Mihai Negrus 

 

‐ 29 ‐ 

Conform  tabelului  prezentat  în  Figura  6.4,  care  centralizează  caracteristicile  de calitate,  monitorizate  pentru  determinarea  gradului  de  performanță  al  produsului corespunzător  a  trei  caracteristici  de  calitate  considerate  critice  pentru  procesul  avut  în vedere, au  fost  realizate evaluări pentru: numărul de defecte  (Defs); numărul de produse controlate  (Units);  numărul  de  oportunități  de  defectare  (Opps);  numărul  total  de oportunități  de  defectare  (TotOpps);  numărul  înregistrat  de  defectări  per  produs  (DPU); numărul  înregistrat  de  defectări  per  oportunitate  (DPO);  numărul  înregistrat  de  piese defective per milion de oportunități de defectare  (PPM);  fracțiunea defectivă prag  (ZShift); fracțiunea defectivă înregistrată (ZBench). 6.2.4. Analiza datelor

Ca urmare a aspectelor înregistrate anterior, s‐a întreprins o ședință de analiză de tip brainstorming cu scopul identificării posibilelor cauze care stau la baza situației nefavorabile înregistrate (Figura 6.5). 

 

 

E1 = Proiectarea celulei de lucru E2 = Iluminarea corespunzătoare 

Mas.1 = Cpk ‐ Auditor Mas.2 = Cpk ‐ Mecanic Mas.3 = Cpk ‐ Reglor 

Mat.1 = Rezistența la rupere a materialului 

Mat.2 = Rezistența la coroziune a materialului 

Mat.3 = Rezistența stratului de vopsea 

Mat.4 = Elementele de protecție ale portierei 

Mun.1 = Lipsa respectării procedurilor 

Mun.2 = Lipsa instruirilor Mun.3 = Asamblarea și 

utilizarea unor echipamente necorespunzătoare 

Met.1 = Ajustarea conturului Met.2 = Proiectarea 

necorespunzătoare a celulei de lucru 

Maș.1 = Sisteme de transport al portierelor 

Maș.2 = Sisteme de transfer al portierelor 

Maș.3 = Mentenanța necorespunzătoare a 

dispozitivelor Maș.4 = Proiectarea necorespunzătoare a 

conveiorului Figura 6.5. Diagrama cauză – efect pentru analiza problemei apărute – defectarea 

portierelor 

 

EFECT 

Mediu 

Mașini Metode Muncitor 

E1

Măsurători  Material 

E2 

Măs. 1 

Măs. 2

Măs. 3

Mat. 1

Mat. 2

Mat. 3

Mat. 4

Mun.1

Mun. 3

Mun. 2  Met.1

Met.2 

Maș.1

Maș.2

Maș.3 Maș.4

Page 32: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Implementarea proceselor de îmbunătățire în procese de producție industriale 

 

‐ 30 ‐ 

În urma analizei a  rezultat că principalele elemente, care produc neconformități pe fluxul  productiv  sunt:  asamblarea  defectuoasă  și  utilizarea  necorespunzătoare  a echipamentelor  (ca  și  cauze  care  țin  de  operatorii  umani),  precum  și  dispozitivele  de transport a portierelor și cele de transfer (ca și cauze ce țin de mașini). Așadar, acestea sunt principalele  cauze  la  nivelul  cărora  trebuie  să  se  întreprindă  acțiuni  corective  aferente îndepărtării cauzelor de bază. 6.2.5. Îmbunătățire

În Figura 6.6, se prezintă dispozitivul universal, conceput pentru manipularea tuturor celor  patru  portiere  ale  autovehiculului,  pentru  a  se  evita  apariția  stricăciunilor  aferente modului  anterior  de  organizare  a  procesului  de  asamblare  a  componentelor  de  interior. Dispozitivul permite nu doar bazarea portierei  ci  și prinderea  corespunzătoare  a  acesteia, necesare datorită dimensiunilor de gabarit și greutății acesteia. 

 Figura 6.6. Portiera spate și față (S/C caroserie cu 4 portiere de mărime mare), pentru partea 

dreaptă a autovehiculului 

Figura 6.7. Elementele de poziționare a portierei pe conveiorul de transport inter‐

operații După ce portiera a  fost  transferată de pe autovehicul pe banda  transportoare, prin 

intermediul dispozitivului anterior prezentat, aceasta este bazată pe elementele de orientare specifice,  special proiectate  și pentru  a proteja  împotriva  zgârierii/îndoirii  faței metalice  a portierei. Bazarea portierei se realizează în următoarea succesiune (Figura 6.7):  

• se așează piesa în elementul de orientare numărul 1;  • se așează piesa prin ghidare în conveior;  • se așează piesa pe zona inferioară, în elementele de orientare numărul 3;  • se blochează piesa prin prindere cu elementele specifice  (2), care  translatează pe 

un ghidaj liniar (4). 

     Figura 6.8. Detalii privind elementele de poziționare a portierei pe conveierul de transport – se observă elementul de siguranță, care arată culoarea roșie sau verde, în funcție de poziția 

acestuia 

Page 33: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Drd. Andrei Mihai Negrus 

 

‐ 31 ‐ 

În  Figura  6.8  sunt  prezentate  câteva  detalii  ale  modului  în  care  trebuie  să  fie interpretate elementele specifice dispozitivelor, care nu permit apariția erorilor, în demersul transferului  în condiții de siguranță (pentru piesă și pentru operatori) a portierei. Astfel, se observă cele două poziții ale elementului de bazare și prindere – deschis și închis, subliniate prin componentele de culori specifice situației corespunzătoare – roșu și verde, atât timp cât se definește o bazare corespunzătoare prin poziția închisă a respectivului element. În cazul în care portiera nu este prinsă corespunzător, aceasta va cădea din dispozitiv. 

În structura dispozitivului: s‐au folosit 4 senzori de proximitate pentru a  identifica 4 tipuri de portiere cu lungimi diferite (model scurt, sau lung; portiere față, sau spate):  

• portiera față scurtă (cabină lungă cu 4 portiere);  • portiera față lungă (cabină mijlocie cu 4 portiere);  • portiera spate scurtă (cabină mijlocie cu 4 portiere);  • portiera spate lungă (cabină lungă cu 4 portiere). Senzorii au fost  integrați  în sistemul computerizat de control al  întregului sistem de 

producție  global.  Pentru  aceasta,  s‐au  prevăzut  4  circuite  optice  cu  laser    prin  care  se verifică: dacă în dispozitiv există sau nu piesă; care este tipul piesei respective, și măsura în care fixarea piesei în dispozitiv este sau nu realizată în mod corespunzător. Astfel, semnalul pozitiv,  dat  de  aceste  circuite,  va  permite  lansarea  următoarei  operații  sau  nu,  în  cadrul fluxului procesului. Deci s‐a realizat un sistem de tip poka – yoke, care nu permite apariția unor greșeli. 

 Figura 6.9. Detalii ale sistemului de transfer optimizat 

În Figura 6.9 se prezintă îmbunătățirile aduse dispozitivului de transfer. Ele presupun un schimbător pentru blocare, ce se activează automat în momentul în care piesa atinge rola din  capătul  tijei  respective.  Această  îmbunătățire  are  ca  și  scop  prevenirea  scăpării portierelor din dispozitivul de prindere. Astfel, dacă  circuitul aferent,  care este  închis prin acționarea  respectivei  tije  rămâne  deschis,  atunci  cheia  dinamometrică,  acționată pneumatic, nu va primi aer sub presiune astfel  încât să poată  fi  folosită pentru strângerea șuruburilor necesare montării componentelor pe portieră. 

Page 34: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Implementarea proceselor de îmbunătățire în procese de producție industriale 

 

‐ 32 ‐ 

Figura 6.10. Montarea geamului pe portieră Figura 6.11. Stăvilare amplasate pe linia de 

montaj Montarea  geamului  pe  portieră  putea  produce  posibile  coliziuni  cu  grinda 

converiorului, fapt care conducea la zgârierea portierei. De aceea, s‐a optat pentru montajul manual  (Figura  6.10).  Un  alt  sistem  de  siguranță,  din  cadrul  procesului  de  montaj,  îl reprezintă  elementele  de  reținere  (stăvilare)  de  pe  conveior,  poziționate  pe  planurile înclinate, la capătul inferior și la mijlocul pantei. 

Figura 6.12. Monitorizarea defecțiunilor apărute în cazul portierelor, comparativ cu 

KCAP (a doua fabrica de asamblare a aceluiași model de autoturism produs cu 

„portiere pe mașină”) 

Figura 6.13. Date comparative privind defecțiunile care apar în cazul portierelor, 

pentru zgârieturi și loviri 

Situația defecțiunilor raportate  la 1000 de unități vehicule  (Figura 6.12), s‐a evaluat printr‐un studiu comparativ între două fabrici din cadrul aceluiași grup, pentru același model fabricat  în  două  tehnologii  diferite:  pentru  fabrica  KCAP  asamblarea  se  realizează  cu portierele în stare montată, iar în cazul fabricii DTP asamblarea se realizează cu portierele în stare demontată. Se observă, din grafic, faptul că începând cu luna iunie, numărul relativ de defecțiuni pentru procesul optimizat (aplicat în cadrul fabricii DTP) este în continuă scădere, și,  începând  cu  luna  iulie,  în mod  constant,  inferior  ca  și  proporție  cu  volumul  relativ  de rebuturi  înregistrat  în cadrul fabricii KCAP. Referitor  la situația  înregistrată  în fabrica DTP  în luna mai se subliniază  faptul că procesul era  în curs de  lansare, deci  în curs de stabilizare, fiind produse volume relativ mici de automobile. 

Monitorizarea apariției de defecte pe  linia de montaj din cadrul fabricii DTP, pentru procesul  optimizat  este  prezentată  în  Figura  6.13.  Se  observă  nivelul  preponderent descrescător,  cu  o  pantă  de  descreștere  inițial  abruptă,  aferentă momentului  imediat  al implementării în proces a soluției noi. Spre finalul intervalului de monitorizare procesul este stabilizat, astfel încât se poate considera oportună relaxarea frecvenței de monitorizare. 

Page 35: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Drd. Andrei Mihai Negrus 

 

‐ 33 ‐ 

 Figura 6.14. Raportarea tabelară a performanțelor procesului din punct de vedere a calității 

produsului, ca urmare a implementării soluțiilor corective 

 Figura 6.15. Monitorizarea lunară a problemelor 

În Figura 6.14 se prezintă datele centralizate aferente pentru monitorizarea celor trei caracteristici de calitate de interes (defecte cauzate în fabrică: zgârieturi în vopsea și lovituri raportate la o mărime a eșantionului de producție de 1000 de portiere) observându‐se faptul că optimizarea propusă și implementată a condus la înregistrarea unui nivel DPMO de 1098, aferent unei fracțiuni defective de 4,562. Prin comparație, dacă  inițial DPMO era de 34567, în final, DPMO a avut o valoare de 1098. Rezultă deci, o îmbunătățire de 96,8% a procesului, pe cele trei caracteristici critice de calitate monitorizate. Eficiența este una, așadar, evidentă. 

În  Figura  6.15  se  prezintă  mărimea  comenzilor  de  portiere  efectuate  de departamentul de asamblare finală către departamentul de montaj caroserii. Portierele nu s‐au putut repara, astfel că a fost schimbată  întreaga portieră dat fiind faptul că procesul de reparație era  foarte  costisitor. Pe de  altă parte, unitățile defective  luate  în  calcul,  în  luna iulie,  sunt  raportate  doar  la  două  săptămâni  (perioada  de  lucru  legală  din  luna  iulie), perioadă în care au fost reparate și autovehicule cu defecte produse anterior, reparația fiind înregistrată la momentul realizării ei. 

  Defecțiuni minore  Defecțiuni majore Economii anuale ca urmare a reparațiilor  565958 $  264753 $ 

Figura 6.16. Economii financiare ca urmare a implementării soluției de optimizare 

În concluzie, se poate afirma că îmbunătățirile aduse conduc la: reducerea pierderilor în cadrul procesului de producție; îmbunătățirea flexibilității asamblării, prin luarea în calcul și a aspectelor de ergonomie a lucrului; eficiența operațională mai mare; eficiența mâinii de lucru mai bună. 

Bilanțul  general  al  economiilor  financiare  înregistrate  ca  urmare  a  implementării soluției constructive pentru optimizarea procesului de asamblare este redat  în Figura 6.16. Rezultă  că,  în  cadrul  acestui  proiect  s‐a  înregistrat  o  economie  semnificativă,  de  aproape 800000 de dolari SUA.  

CaracteristicaNr. de unități defective

Unități produse

Oportunități de defectare

Nr. total de oportunități de defectare

DPU ‐ defecte per unitate

DPO ‐ defecte per oportunitate

PPM ‐ fracțiuni defective /milion

Zshift‐ fracțiunea defectivă prag

Zbench ‐ fracțiunea defectivă înregistrată

1 282 56000 1 56000 0,005 0,005036 5036 1,500 4,0732 23 80000 1 80000 0,000 0,000288 288 1,500 4,9433 20 160000 1 160000 0,000 0,000125 125 1,500 5,162

Total 325 ‐ ‐ 296000 ‐ 0,001098 1098 1,500 4,562

Page 36: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Implementarea proceselor de îmbunătățire în procese de producție industriale 

 

‐ 34 ‐ 

6.2.6. Control Rezultatele  obținute  arată  că  prin  implementarea  noii  soluții  de  dispozitive  ale 

sistemului de  transfer  și de  transport  inter‐operațional  a portierelor, dezasamblate de pe autovehicul  în  vederea  realizării  montajului  componentelor  de  interior,  se  înlătură semnificativ posibilitatea de a greși,  fapt constatat printr‐un control 100%, control  realizat prin intermediul QLS (Quality Leadership System). După validarea acestuia, s‐a implementat un control statistic de proces în vederea monitorizării performanțelor obținute prin aplicarea metodei  6  Sigma.  Astfel,  în  vederea  clarificării  unor  detalii  procedurale,  se  o  serie  de elemente specifice. 

6.2.6.1. Control statistic – elemente generale Controlul proceselor se poate realiza printr‐un sistem feedback. Controlul statistic al 

proceselor  (SPC)  este  un  tip  de  sistem  de  feedback.  Există,  de  asemenea,  și  alte  sisteme asemănătoare,  care  se  bazează,  într‐o  măsura  mai  mică  sau  mai  mare,  pe  aplicarea instrumentelor statistice.  

Pentru  acest  tip de  sistem  sunt  importante  în  special următoarele patru elemente (Figura 6.17):  

• procesul;  • informația despre performanță;  • intervențiile în proces;  • intervențiile la nivelul mărimilor de ieşire. 

Figura 6.17. Schema generală a unui sistem de control al proceselor 

Figura 6.18. Reducerea variabilității procesului ca urmare a atingerii fazei de 

maturitate a acestuia 

În  aplicarea  conceptului  de  îmbunătățire  continuă  a  proceselor,  apar  trei  stadii oportune  a  fi  implementate  pentru  ciclul  de  îmbunătățire.  Cele  trei  stadii  sunt:  analiza procesului,  menținerea  (controlul)  procesului  și  îmbunătățirea  procesului.  Îmbunătățirea procesului  prin  reducerea  variației  implică  (Figura  6.18),  în  mod  obișnuit  şi  intenționat, introducerea modificărilor în proces şi măsurarea efectelor acestora.  

Scopul este de a înțelege mai bine procesul, putând astfel să se reducă, în continuare, cauzele  comune  ce  provoacă  variabilitate  și  descentrare  excesivă.  Când  s‐au  atins  noii parametrii ai procesului, ciclul de  îmbunătățire  revine din nou  la  faza  inițială, de analiză a acestuia.  

Atât  timp cât se  fac modificări  în proces, stabilitatea acestuia va avea nevoie să  fie reconfirmată prin noi analize de capabilitate. 

Page 37: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Drd. Andrei Mihai Negrus 

 

‐ 35 ‐ 

6.2.6.2. Noţiuni generale de statistică aplicată în controlul proceselor

Rezultatele  măsurărilor  aceleiaşi  caracteristici  de  calitate  întreprinse  asupra  mai multor  piese,  diferă  întotdeauna  între  ele,  chiar  dacă  nu  se  iau  în  calcul  şi  erorile  de măsurare. Cu  toate că    rezultatele acestor măsurări diferă  între ele, ele  tind  să  formeze o anumită  repartiție  care  poate  fi  descrisă  cu  ajutorul  unei  anumite  distribuții,  denumită distribuție normală. Cele mai  importante două caracteristici ale unei distribuții sunt poziția (tendința centrală a rezultatelor) şi dispersia (împrăştierea rezultatelor). 

Cauzele  comune  de  variație  sunt  acele  surse  de  variație  ale  procesului  care  se caracterizează printr‐o distribuție  stabilă  şi  repetabilă  în  timp. Procesele  sunt  întotdeauna influențate  (afectate) de un număr mare de astfel de  cauze de  variație,  în mod  simultan. Dacă procesul este  influențat de  cauze  comune de variație, acesta este  stabil  şi previzibil. Într‐o astfel de situație, se poate spune că procesul este sub control statistic. 

Cauzele speciale de variație sunt, de fapt, influențate de acei factori de variație care nu acționează în permanență asupra procesului. În momentul în care aceştia apar, conduc la modificarea distribuției caracteristicii de calitate măsurate. Este evident faptul că în cazul în care un proces este  influențat de astfel de  cauze  speciale de variație, acesta nu va mai  fi stabil în timp, deci nu mai este nici previzibil. 

Ca urmare a necesității de a interveni în proces pentru gestionarea cauzelor comune și a celor speciale, se pot întreprinde două tipuri de intervenții la nivelul acestora: locale și la nivel de sistem. 

6.2.6.3. Fișe de control statistic Pentru  a  putea  identifica  care  sunt  situațiile  în  care  procesele  sunt  influențate  de 

cauze  speciale  de  variație  se  utilizează  fişele de  control  („control  charts”). Bazele  acestor instrumente statistice ale calității au fost puse la Bell Laboratories, în S.U.A. de către o echipă de cercetători condusă de dr. Walter Shewhart. Astfel, încă din 1920 acesta a făcut distincția între variații controlate și necontrolate datorate a ceea ce numim a fi cauze comune și cauze speciale ce afectează performanțele procesului. 

Prin  fişă  de  control  se  înțelege  reprezentarea  grafică  a  evoluției  unei  statistici calculate,  de‐a  lungul  timpului  în  care  se  desfăşoară  procesul  respectiv.  Fișele  pentru controlul  statistic al proceselor  implică colectarea, analizarea,  interpretarea  și prezentarea unui număr relativ mare de date numerice.  

6.2.6.4. Fişe de control prin variabile Principalele  faze,  care  au  stat  la  baza  realizării  controlului  statistic  de  proces  prin 

variabile sunt:  • Calcularea mediei aritmetice şi a amplitudinii pentru fiecare eșantion;  • Calculul limitelor de control şi întocmirea fişei;  • Analiza capabilității procesului. 

  Există o serie de indici, cu ajutorul cărora se poate stabili performanța şi capabilitatea proceselor de fabricație: 

Indici de variație, relativ la specificațiile superioară şi inferioară, ai procesului: cp şi pp;  Indici  ai  centrării  şi  de  variație  relativ  la  specificațiile  superioară  şi  inferioară,  ai procesului: cpk şi ppk. 

Page 38: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Implementarea proceselor de îmbunătățire în procese de producție industriale 

 

‐ 36 ‐ 

  „cp” este un  coeficient de  capabilitate, definit  ca  fiind  raportul dintre  intervalul de toleranță specificat şi variabilitatea procesului, indiferent de centrarea acestuia. 

−=

2

6dR

pLISLSSc

σ 

(6.1.)

unde:    LSS = Limita Superioară Specificată și LIS = Limita Inferioară Specificată; 6.2.6.5. Exemplu de aplicare a controlului statistic în procesul de

montaj al automobilelor Aplicațiile sunt realizate pe  linia de montaj  în discuție. Ca urmare, atât a anvergurii 

respectivelor studii, dar și a faptului că se află  încă sub un nivel sporit de confidențialitate, acestea nu vor fi tratate exhaustiv ci doar cu titlu general, informativ. 

 Figura 6.19. Poziția punctului în care s‐au realizat măsurători, pentru portiera din față 

 Figura 6.20. Valori ale abaterilor măsurate în timpul monitorizării, pentru controlul statistic 

al procesului 

 Figura 6.21. Valori ale abaterilor măsurate în timpul monitorizării, pentru controlul statistic 

al procesului, reprezentate sub formă de fișă de control prin variabile Punctul A din Figura 6.19 se referă la poziția nominală a unui alezaj tehnologic, folosit 

în procesul de asamblare al portierei pe șasiu. Cu titlu general, se subliniază faptul că studiul statistic  are  ca  și  aplicație măsurarea  caracteristicii  variabile  în  discuție,  în mod  automat, printr‐un sistem de măsurare optic. Astfel,  în Figura 6.20 se prezintă o serie de măsurători, 

A

Time: am 6:00 6:20 6:40 7:00 7:20 7:40 8:00 8:20 8:40 9:00 9:201009080706050403020100

-3

-2

-1

0

1

2

3Sample 1 2

Car No.

Eșantion 

Mașina nr. Ora: (AM) 

Page 39: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Drd. Andrei Mihai Negrus 

 

‐ 37 ‐ 

prelevate,  așa  după  cum  se  specifică  în  procedurile  de  control  statistic  al  proceselor  de fabricație  și  montaj,  dar  și  o  serie  de  statistici  calculate  în  vederea  obținerii  metricilor specifice metodei 6 Sigma. În Figura 6.21 se prezintă fișele de control aferente reprezentării valorilor individuale astfel măsurate. 

O  altă  aplicație  a  vizat modalitate  de manipulare  (în  eventualitatea  implementării unor brațe robotizate în loc de operatorii umani) pe fluxul de montaj al ușilor pe caroserie și al demontării, transferului și transportului  inter‐operațional al acestora. Acest studiu a fost realizat pentru portiera posterioară, așa după cum este schițat în Figura 6.22. 

 Figura 6.22. Punct de pe portiera posterioară, monitorizat în demersul controlului statistic al 

procesului de asamblare finală a automobilelor 

   Figura 6.23. Valorile înregistrate pe fișa de proces, ca urmare a monitorizării unei 

caracteristici variabile, de pe portiera posterioară 

 Figura 6.24. Valorile dispersiilor măsurătorilor obținute în urma centralizării datelor înregistrate ca urmare a monitorizării a 26 de puncte de pe conturul portierelor 

•A

01020

-1.2

-0.8

-0.4

-0.0

0.4

0.8

1.2

Frequency

Dev

iatio

n (m

m)

120100806040200-2

-1

0

1

2

Samples

xt

3025201510500

1

2

3

4

5

6

Points

6 Si

gma

Varia

tion

(mm

)

123456789

101112

1314151617

18

19

20

21

22

23

24 25 26

Homeline Run 2

Non-Homeline

Homeline Run 3

Homeline Run 1

EșantioaneFrevența 

Aba

terea [m

m] 

Variația 6 Sigm

a [m

m] 

Puncte

 

 

 

 

Page 40: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Implementarea proceselor de îmbunătățire în procese de producție industriale 

 

‐ 38 ‐ 

În Figura 6.23 se prezintă reprezentarea grafică, sub formă de fișă de control, pentru mai multe eșantioane prelevate pentru măsurătorile realizate pentru portierele posterioare ale  automobilelor  fabricate,  reprezentare  însoțită  de  graficele  de  tip  histogramă,  care reprezintă incidența frecvenței de înregistrare a punctelor măsurate deasupra și dedesubtul liniei de referință. 

În Figura 6.24 se reprezintă un exemplu de reprezentare grafică a valorilor dispersiilor înregistrate pentru punctele măsurate pe conturul portierelor evaluate. 

 Figura 6.25. Incidența însumării variației și descentrării proceselor de realizare a 

subcomponentelor asupra controlului statistic al procesului de asamblare al autovehiculului 

Ca urmare a faptului că procesele de execuție a subcomponentelor care, prin montaj, formează produsul  final,  sunt menținute  sub  control  statistic,  se presupune  că, pentru un proces de  asamblare  finală  validat,  acesta  va  fi  cu  certitudine  sub  control  statistic  (Figura 6.21).  Realitatea  industrială,  însă,  este  una  destul  de  diferită  de  teorie,  atât  timp  cât procesele de  fabricație sunt caracterizate prin grade de complexitate  înalte  și  interpretate, încă, destul de diferit. 

În această ordine de idei, prin International Automotive Task Force, se încearcă (chiar și  în  continuare)  uniformizarea  la  maxim  a  modalităților  de  implementare  a  diferitelor abordări ale procedurii de control statistic de proces, dar și sporirea importanței respectării cerințelor  specifice  ale  clienților,  de  către  furnizori,  în  ceea  ce  privește  sistemele  de management al calității. 

6.3. Implementarea procedurii DMAICR în alte unități de producție În mod analog, s‐a aplicat același ciclu de îmbunătățire specific metodei 6 Sigma, însă 

pentru optimizarea altei linii de fabricație. O serie de rezultate, comparativ cu datele inițiale ale performanței procesului, sunt prezentate în continuare. 

Evaluarea  datelor  din  Figura  6.26  arată  că  prin  implementarea  acțiunilor  corective propuse s‐a ajuns  la un nivel al DPMO de 24200, cu un nivel de fracțiuni defective de 3,47, ceea ce înseamnă 44% reducere față de nivelul DPMO inițial. 

Indicatorii  globali,  care  pun  în  evidență  situația  inițială  și  cea  finală  din  punct  de vedere al calității produselor, dar și din punct de vedere economic sunt prezentați în Figura 

Part #2

Part #1

Part #3

BIW-Pt.X

Piesa nr. 1 

Piesa nr. 2 

Piesa nr. 3 

Ansamblu 

Page 41: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Drd. Andrei Mihai Negrus 

 

‐ 39 ‐ 

6.27. Rezultă, astfel, că dincolo de reducerea cu 44% la DPMO, se înregistrează o diminuare cu 19,5 a TGW și economii globale de 38000 de dolari SUA. 

Indicatorul 6 Sigma  Abr.  Valoare  Definiție / Observații Numărul de defecte  D  24,2   Oportunitațile  de  defectare  per unitate 

OP  1000   

Unități  U  1   Numărul  total  de  oportunități  de defectare 

TOP  1000  Oportunitățile per unitate * numărul de unități 

Numărul  de  defectări  per oportunitate de defectare 

DPO  0,0242  (Numărul total de defecte)/(numărul total  de  unități  *  numărul  de oportunități per unitate) 

Numărul  de  defectări  per  un miliion de oportunități de defectare 

DPMO 24200  DPO * 1000000 

Numărul de defectări per unitate  DPU  24,2  (Numărul  toatal  de  defecte) /(Numărul total de unități) 

TPY    0,000  =e(‐DPU)

RTY cumulativ    0,000   z pe termen lung    1,97384  grafic sau formulă z pe termen scurt    3,47384  z pe termen scurt + 1,5 Figura 6.26. Tablou centralizator cu metricile monitorizate pentru calculul indicatorilor de 

proces, pentru o singură operație Înainte  După 

TGW:2006 MYTD B01 = 16 TGW F19C = 11 TGW F19S = 17 TGW 

TGW:2007 MY B01 = 9 TGW F19C = 6 TGW F19S = 9,5 TGW 

R/1000:2006 MY 0,92 r/1000 pentru o medie de 12 luni 

R/1000:2007 MY 0,51 r/1000 pentru o medie de 12 luni 

CPU $:2006 MY 0,24 $ per unitate 

Aproximativ 86000 $ 

CPU $:2007 MY 0,14 $ per unitate 

Aproximativ 48000 $ Figura 6.27. Reprezentarea comparativă a situației inițiale și finale din punct de vedere 

economic și al calității procesului de asamblare 

Se  desprinde,  așadar,  concluzia  că  prin  implementarea  soluțiilor  corective permanente  propuse  prin  proiectul  de  îmbunătățire  în  discuție  se  reduce  frecvența  defectărilor din cadrul procesului organizațional studiat, se mărește flexibilitatea procesului de  asamblare  cu  îmbunătățirea  condițiilor  de  ergonomie,  și  se  obține  o  eficiență operațională superioară. 

Page 42: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

OPTIMIZAREA TEHNOLOGIILOR DE MONTAJ ÎN INDUSTRIA DE AUTOMOBILE 

 

‐ 40 ‐ 

7. CONCLUZII GENERALE ȘI CONTRIBUȚII ORIGINALE

7.1. Concluzii generale În  urma  sistematizării  informațiilor  din  capitolele  lucrării  au  rezultat  următoarele 

concluzii generale. 

1. Din  punct  de  vedere  al  caracteristicilor  globale,  sistemele  flexibile  de  fabricație  sunt superioare sistemelor din producția de serie. Eficacitatea SFF creşte odată cu majorarea flexibilității,  integrabilității,  conducerii  şi monitorizării.  Pentru  optimizarea  parametrilor tehnico – economici ai SFF,  trebuie  stăpânite  subtilitățile privind  tehnicile de  control  și procedurile de conducere științifică a proceselor. 

2. În vederea dimensionării, configurării, reconfigurării şi optimizării sistemelor tehnologice se utilizează proceduri moderne de modelare  şi  simulare. De aceea, apare, necesitatea însuşirii  tehnicilor  de modelare  şi  simulare  a  sistemelor,  în  general,  şi  a  sistemelor  de fabricație, în special, pentru abordarea problemelor de optimizare a structurii şi studiului comportării sistemelor pe baza unor criterii specifice. 

3. Aplicarea  tehnicilor  de modelare  şi  simulare  în  optimizarea  structurilor  şi  funcționării sistemelor este determinată de condițiile impuse de sistemele de management. Metodele tradiționale de evaluare a condițiilor de interacțiune, cu aceşti factori, sunt greu de aplicat şi  ineficiente.  Aplicarea  tehnicilor  și  procedurilor  de  optimizare  implică  existența  unui aparat de  calcul  complex. Faptul  că acesta a  stat  la dispoziția echipei,  care a optimizat sistemele de transport pe liniile de montaj a asigurat reușita proiectului. 

4. Una  din  metodele  eficiente,  utilizată  pentru  rezolvarea  unor  probleme  tehnice  și tehnologice  apărute  pe  fluxul  de  producție,  este G8D.  Ea  se  bazează  pe  activitatea  în echipă,  dar  și  pe  cea  individuală.  Echipele  trebuie  să  acopere  prin  cunoștințe  și competențe  subiectele  problemelor,  care  trebuie  tratate.  Pentru  aplicarea  eficientă  a metodei este necesară parcurgerea a opt etape specifice. 

5. Abordarea  îmbunătățirii  continue  a  sistemelor  tehnice  și  tehnologice,  prin  rezolvarea problemelor  cu  un  grad  sporit  de  dificultate  se  recomandă  a  se  realiza  prin implementarea ciclului DMAIC, specific abordării 6 Sigma. 

6. Între  metodele  G8D  și  DMAIC/6Sigma  există  o  serie  de  asemănări  (se  bazează  pe activitățile  unei  echipe multidisciplinară,  desfășurate  într‐o  anumită  succesiune),  dar  și prin  deosebiri  (de  exemplu,  complexitatea  problemei  și  a  operativității  rezolvării acesteia); 

7. Pentru rezolvarea corectă, a problemelor, se  impune  identificarea exactă a cauzelor și a limitelor tehnologice ale sistemelor tehnice utilizate pentru operațiile de montaj, transfer și control tehnic. 

Page 43: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Drd. Andrei Mihai Negrus 

 

‐ 41 ‐ 

8. După  identificarea  cauzelor  căderilor,  specialiștii  în  domeniu  trebuie  să  inoveze  soluții tehnice cu grad ridicat de specializare. Acestea trebuie optimizate în mediu virtual, după care sunt supuse spre validare pentru a fi realizate fizic. 

9. Activitățile  de  concepție,  proiectare,  modelare  și  simulare  necesită,  din  partea specialiștilor,  vaste  cunoștințe  din  domeniile  fundamentale  ale  ingineriei,  informaticii, tehnicilor de calcul și de automatizare. 

10. În urma rezolvării cerințelor enunțate în punctele anterioare, autorul prezentei lucrări a conceput, proiectat, modelat, optimizat și realizat un sistem inovativ de transport inter‐operațional a portierelor automobilelor pe liniile de montaj final. 

11. Proiectul  de  dispozitiv  realizat  are  un  pronunțat  caracter  inovativ  prin  câteva elemente specifice, cum sunt:  

•  sistemul  de  „memorare”  a  poziției  asamblării  inițiale  (înainte  de  vopsirea  în  stare asamblată) a portierelor prin procesul de lipire a șaibei de ghidare, realizată din material epoxidic;  

• asamblarea componentelor din interior odată cu întreprinderea de activități de montaj, simultan, de către operatori diferiți, pentru componentele montate pe portiere;  

•  optimizarea  deplasărilor  operatorilor  umani  aferente  procesului  de  asamblare  / dezasamblare a portierelor. 

12. Aplicarea  unor  soluții  fizice  de  gestionare  a  procesului  pentru  minimizarea neconformităților  datorate  modului  de  manevrare,  de  către  operator  presupun,  în special:  

•  adoptarea  sistemului  poka  –  yoke  pentru  semnalizarea modului  de  bazare  și  fixare corectă în dispozitiv;  

• adoptarea unui sistem poka – yoke bazat pe circuite optice cu raze laser; 

• construcția unor stăvilare pe  linia de asamblare pentru creșterea gradului de protecție al pieselor și pentru asigurarea securității în muncă; 

• conceperea unor soluții tehnice constructive, de protejare a piesei. 

13. Introducerea noului concept de montaj și transfer al portierelor automobilelor asigură o economie globală de aproximativ 800000 USD într‐o singură fabrică. 

7.2. Contribuții originale După însușirea cunoștințelor fundamentale și de subtilitate a tehnicilor de proiectare 

și simulare a tehnologiilor de montaj ale automobilelor, în mai multe centre de proiectare și de producție din SUA,  și acumularea unei experiențe profesionale,  în domeniul optimizării tehnologiilor de montaj, autorul  lucrării a realizat un dispozitiv  inovativ destinat montajului și  transferului  portierelor  pe  liniile  de  asamblare  a  automobilelor.  În  procesele  de documentare,  cercetare,  proiectare,  optimizare  în  mediul  virtual,  fabricare  și  punere  în funcțiune  a noilor  soluții  tehnologice, prezentate detaliat  în  lucrarea de doctorat,  au  fost realizate mai multe contribuții originale. Dintre acestea, se enumeră: 

1. Punerea  la  punct  a  unei  proceduri  de  documentare  a  procesului  de  rezolvare  a problemelor organizaționale prin metoda G8D; 

Page 44: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Concluzii generale și contribuții originale 

 

‐ 42 ‐ 

2. Realizarea  unui  studiu  comparativ  între  metoda  de  rezolvare  a  problemelor organizaționale G8D  și cea de  tip 6 Sigma, prin ciclul de  îmbunătățire  continuă DMAIC, aplicând instrumente ale calității specifice, pentru fiecare din etapele aferente; 

3. Utilizarea în practică a procedurii G8D și a unor aplicații, pentru probleme organizaționale considerate a necesita  rezolvări operative dar durabile  (în  condiții de eficiență), pentru procesul de producție tratat; 

4. Aplicarea  soluției  inovative  de  îmbunătățire  a  procesului  prin  demontarea  portierelor înainte de montajul componentelor din interiorul autovehicului; 

5. Dezvoltarea  conceptului  de  integrare  a  sistemelor  computerizate  în  procesele  de concepție, fabricație și montaj ale automobilelor; 

6. Studierea  modalităților  de  creștere  a  calității  în  operațiile  de  montaj  și  asamblare. Aplicarea  noului  sistem  inovativ  a  dus  la  îmbunătățirea  a  trei  caracteristici  critice  ale procesului  de montaj  (zgârieturi  în  vopsea,  lovituri,  vopsea  sărită)  cu  96,8%  (scăderea nivelului DPMO de la 34567 la 1098 / an); 

7. Abordarea practică a procedurilor de proiectare a unui dispozitiv de transfer; brevetarea internațională  a  soluției  și  implementarea  ei  în  toate  fabricile  producătoare  de autovehicule, din SUA, ale firmei FORD; 

8. Optimizarea  deplasărilor  inter‐operații  în  procesele  de  asamblare/dezasamblare  a portierelor pe caroserii. Studiile și modelările realizate au permis diminuarea timpilor de demontare și transfer al portierelor pe conveior cu 10 … 15%; 

9. Creșterea  siguranței  la  manipularea  portierelor  între  operațiile  de  demontare,  după vopsire și cele de asamblare cu caroseria; 

10. Crearea  unui  sistem  mecanic  inteligent,  care  a  ușurat  echilibrarea  ansamblului portieră în dispozitivul de montaj; 

11. Simplificarea  procedurilor  de  prindere  și  asigurare  a  portierelor  în  dispozitivul  de transfer pentru mai multe tipo‐dimensiuni de portiere (2 tipuri de camionete); 

12. Crearea unor echipamente, componente  și tehnici, care au permis  fixarea precisă și facilă a balamalelor portierelor pe stâlpii structurii caroseriei; 

13. Diminuarea substanțială a efortului uman  în operațiile de echipare a portierelor și a celor de demontare – transfer și montaj pe linia de asamblare a caroseriilor; 

14. Realizarea tuturor echipamentelor, sistemelor și elementelor de comandă și control în conformitate cu standardele organizațiilor profesionale (SAE) și ale producătorului; 

15. Optimizarea  procesului de montaj prin  introducerea  noilor  dispozitive  a  asigurat  o economie de aproximativ 800000 USD pentru fiecare fabrică de asamblare finală. 

7.3. Direcții de dezvoltare ale temei abordate Dat fiind particularitățile  industriei constructoare de autovehicule, a concurenței din 

acest sector, dar nu numai, apare necesitatea inovării noilor modele produse și a proceselor de producție și montaj aferente. Pornind de  la subiectele tratate  în cadrul prezentei  lucrări se desprind o serie de direcții posibile de dezvoltare, dintre care se enumeră: 

Page 45: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Drd. Andrei Mihai Negrus 

 

‐ 43 ‐ 

integrarea metodei  ingineriei  robuste  în demersul  îmbunătățirii continue prin metodele 6Sigma – DFSS (Design For Six Sigma) – Proiectare pentru 6 sigma; 

aplicarea soluțiilor constructive  inovative a dispozitivelor destinate asamblării diverselor tipuri de autovehicule produse de același fabricant; 

realizarea  unor  studii  destinate  optimizării  rețelelor  de  transport  a  componentelor, echipamentelor și subsistemelor prin evitarea intersecțiilor și a blocajelor operaționale; 

optimizarea operațiilor  și a deplasărilor  în cadrul  tactului  liniei de asamblare  în vederea creșterii  eficienței  procesului  și  a  sincronizării  perfecte  a  operatorilor  cu  viteza  de deplasare a benzii de montaj. 

7.4. Diseminarea rezultatelor Principalele modalități de diseminare a rezultatelor au fost: 

Publicarea  de  articole  științifice  la  conferințe  /  congrese  internaționale  patronate  de FISITA: 

• CAR 2005 – Pitești;  

• CONAT 2010 – Brașov; • CONAT 2010 – Brașov;  

• SAE 2011– Congresul mondial al automobilului, Detroit;  

• Revista Ingineria automobilului – București. 

Susținerea  unor  conferințe,  în  cadrul  organizației OEM:  seminarii  de  Prezentare  FORD 2006, 2007, 2008, cu caracter de confidențialitate; 

Certificarea  ca  deținător  de  centură  neagră  pentru  proiecte  de  îmbunătățire  de  tip  6 Sigma în cadrul Institutului de Proiectare Ford (Ford Design Institute) / Detroit, SUA. 

Page 46: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

OPTIMIZAREA TEHNOLOGIILOR DE MONTAJ ÎN INDUSTRIA DE AUTOMOBILE 

 

‐ 44 ‐  

BIBLIOGRAFIE

[ABR 96]  Abrudan,  I.,  Sisteme  flexibile  de  fabricație.  Concepte de proiectare  şi management.  Editura Dacia, Cluj – Napoca, 1996. 

[AIA 95]  Statistical Process Control  (SPC) – AIAG Reference Manual, Crysler Corporation,  Ford Motor Company and General Motors Corporation, International Automotive Task Force, 1995 

[AIA 02]  Measurement  Systems Analisys  (MSA)  – AIAG  Reference Manual,  Crysler  Corporation,  Ford Motor  Company,  and  General  Motors  Corporation,  International  Automotive  Task  Force, March 2002 

[AIA 03]  ISO/TS 16949:2002  Implementation Guide Published by: AIAG  ‐ Automotive  Industry Action Group, 2003, CQI‐7 

[AIA 06]  Production  Part  Approval  Process  (PPAP),  Fourth  Edition,  March  2006,  DaimlerChrysler Corporation, Ford MotorCompany, General Motors Corporation, AIAG  ‐ Automotive  Industry Action Group 

[AIA 94]  Advanced  Product Quality  Planning  (APQP)  – AIAG  Reference Manual,  Crysler  Corporation, Ford Motor Company, and General Motors Corporation, International Automotive Task Force, 1994 

[ALT 05]  Altmann, Wolfgang, Macdonald, David, Mackay, Steve, Practical Process Control for Engineers and Technicians, Elsevier Ltd, 2005, ISBN: 978‐0‐7506‐6400‐4 

[BAI 89]  Baird, Lloyd S., Post,  James E., Mahon,  John F., Management:  functions and responsabilities, Publishers Harper & Row, New York, Philadelphia, St. Louis, San Francisco, London, Singapore, Sydney, Tokyo, 1989, ISBN 0‐06‐040438‐8 

[BEN 01]  Bendarek, M., Just In Time Implementation Analysis  in the Mexican Manufactguring Industry, Barcelona, October 1 – 3, 2001, ATTCE 2001 

[BER 00]  Berk, Joseph, Berk, Susan, Quality Management for the Technology Sector, Elsevier Ltd, 2000, ISBN: 978‐0‐7506‐7316‐7 

[BUZ 93]  Buzatu, C., ş.a., Sisteme flexibile de prelucrare prin aşchiere. Ed. Tehnică, Bucureşti, 1993.[BUZ 03]  Buzatu,  Constantin,  Tehnologii  de  fabricație  în  construcția  de  maşini,  Editura  Universității 

Transilvania din Braşov, Braşov, 2003, ISBN 973 – 635 – 238 – 2  [CEB 01]  Cebulla, Th., Teamoriented speechacts in Manufacturing Processes, Barcelona, October 1 – 3, 

2001, ATTCE 2001 [CHI 91]  Chiru,  A., Marincas,  D.,  Tehnologii  speciale  de  fabricare  și  reparare  a  autovehiculelor.  Ed. 

Universitatii Transilvania din Brasov, Brasov, 1991. [CHI 91a]  Chiru, A., Marincaş, D., Materialele ceramice şi motorul de automobil, În: R.I.A. nr. 4‐5/1991 (I) 

p.30‐32. [CHI 94]  A.Chiru.  Calculul ştiințific al caroseriilor automobilelor. În: R.I.A. nr. 2/1994, pag.3‐4. [CHI 95]  A.Chiru.  Cooperare în industria de automobile. În: R.I.A. nr. 3/1995, p.3‐4. [CHI 97]  A. Chiru, H.R. Anca. An Example of Co‐operation  in Continuous  Learning Field Between SIA‐

France and SIAR‐Romania. in RIA nr. 1‐2/1997, pag. 11 [COL 94]  Cole, G.A., Strategic Management, DP Publication Ltd, London, UK, 1994. [FIL 92]  Filip, N., Chiru, A.Technologies nonconventionelles de l’usinage des arbres a cames, In:  

Buletin of the Transilvania University of Brasov, series A, volume XXXIV, 1992, p.173‐182. [FOR 04]  Failure Modes and Effects Analysis – FMEA Handbook with Robustness Linkages Version 4.1, 

Ford Design Institute, February 2004 [FOR 03]  Ford Motor Company Customer‐Specific Requirements For Use With ISO/TS 16949:2002, Nov 

2003 [FOR 08]  Ford – custormer driven 6 Sigma ‐material de școlarizare 6 Sigma Ford pentru centura neagră[FOW 95]  Fowlkes, William Y., Creveling, Clyde M., Engineering Methods  for Robust Product Design –

using Taguchi Methods  in Technology an Product Development, Addison‐Wesley,1995,  ISBN 

Page 47: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Drd. Andrei Mihai Negrus 

 

‐ 45 ‐ 

0201633671[GOR 02]  Gordon, M.  Joseph,  Jr.,  Six  Sigma Quality  for Business and Manufacture, Elsevier  Ltd, 2002, 

ISBN: 978‐0‐444‐51047‐1 [ISO 08a]  Technical Specification ISO/TS 16949, Third Edition, Quality management systems — Particular 

requirements  for  the  application of  ISO 9001:2000  for  automotive production  and  relevant service  part  organizations  ,  ANFIA,  CCFA/FIEV,  SMMT,  VDA,  DaimlerChrysler,  Ford  Motor Company, General Motors Corp., ISO 2008 

[JOH 02]  Johnson,Norman L., Kotz, Samuel, Process Capability Indices — A Review, 1992–2000, Journal of Quality Technology, Vol. 34, No. 1, January 2002. 

[KAL 95]  Kalpakjian,  Serope,    Manufacturing  Engineering  and  Technology  – third  edition,  Addison‐Wesley Publishing Company,1995, ISBN 0‐201‐84552‐0 

[KAM 99]  Kamen, Edward W., Industrial Controls and Manufacturing, Elsevier Ltd, 1999, ISBN: 978‐0‐12‐394850‐2 

[MIH 08f]  Mihail,  Laurențiu‐Aurel,  Cercetări  privind  eficientizarea  sistemului  tehnologic  de  prelucrare  prin așchiere – teză de doctorat, Universitatea Transilvania din Braşov, 2008  

[MIH 10a]  Laurențiu – Aurel, Mihail, Andrei, Negruș, The Incidence of the Quality Management Principles in the Automotive Supplier’s Management Systems, pp. 199 – 203, ISSN 1843 – 2522, CONAT 2010 –  International CONgress on Automotive and Transport Engineering, Brasov, Romania, October 27‐29, 2010, Transilvania University from Brașov 

[MIH 10b]  Laurențiu  – Aurel, Mihail,  Andrei,  Negruș, An  Alternative  for  8D  Problem  Solving Method During  Product  Development  Process,  pp.  199  –  203,  ISSN  1843  –  2522,  CONAT  2010  – International CONgress on Automotive and Transport Engineering, Brasov, Romania, October 27‐29, 2010, Transilvania University from Brașov – 

[MIH 10c]  Laurențiu ‐ Aurel MIHAIL, Francesco CECOLIN, Cristin ‐ Olimpiu MORARIU, High Speed Milling Process Problem Solving by Six Sigma Quality Managements Systems Tools, Academic Journal of  Manufacturing  Engineering,  Volume  No.8  Issue  1/2010,  pp.  67  ‐  72,  ISSN  1583‐7904, Politehnica Publisher, Timisoara, Romania  

[MOU 92]  Moucha, R.I., Chiru, A. Profesionalism  în proiectarea, cercetarea şi fabricarea autovehiculelor industriale şi comerciale, În: R.I.A. nr. 1/1992 (II) p. 15‐19. 

[NEG 05]  Andrei M. Negrus, Track Plant Door‐Off Assembly Process, sustinuta si publicata  in Buletinul Congresului International sub patronaj FISITA, CAR '05, Pitesti. 

[NEG 05a]  Negruș, Andrei, Referat 1  ‐ Auto  Industry of  the Future  ‐ A World of Vanishing Boundaries, Universitatea Transilvania din Brașov 

[NEG 05b]  Negruș, Andrei, Referat 2 ‐ Truck Plant Doors‐Off Assembly Process, Universitatea Transilvania din Brașov, 10 octombrie 2005. 

[NEG 07]  Negruș, Andrei, Referat 3 ‐ Optimizarea tehnologiilor de montaj  in  industria de autovehicule, Universitatea Transilvania din Brașov, mai 2007. 

[NEG 11a]  Andrei, Negruș, Laurențiu – Aurel, Mihail, Anghel, Chiru, Innovative Robust Solution for Lean Manufacturing  in  Automotive  Assembly  Lines,  SAE  Congress  2011,  Society  of  Automotive Engineering, Detroit, Michigan, USA, 2011 

[NEG 11b]  Andrei, Negruș, , Anghel, Chiru, Laurențiu – Aurel, Mihail, Aplicarea abordării 6 Sigma pentru îmbunătățirea  continuă a proceselor de producție din  sectorul  construcției de autovehicule, Revista Ingineria Automobilului, Societatea Inginerilor de Automobile din România, ISSN 1842 ‐ 4074, București, România, 2011 

[TAG 04]  Taguchi, Genichi, Chowdhury, Subir, Wu, Yuin, Tacughi’s Quality Engineering Handbook, John Willey & Sons Inc. and ASI Consulting Group LLC Michigan, USA, 2004, ISBN: 0‐471‐41334‐8 

[TIM 98]  Timings,  R.L.,   Manufacturing  Technology,  Third  Edition,  Volume  1,  Pearson  Prentice  Hall, 1998, ISBN‐10: 0‐582‐35693‐8, ISBN‐13: 978‐0‐582‐35693‐1 

[THO 03]  Thomas,  P.  The  Six  Sigma Handbook  ‐ A  Complete Guide  for Green  Belts,  Black  Belts,  and Managers at All Levels, New York, Chicago, San Francisco, Lisbon, London, Madrid, Mexico City, Milan,  New  Delhi,  San  Juan,  Seoul,  Singapore,  Sydney,  Toronto, McGraw‐Hill,  2003,  0‐07‐141596‐3 & 0‐07‐141015‐5 

[ZAR 00]  Zardin, K. B., Maynard’s Industrial Engineering Handbook, Mc. Graw‐Hill, New York, 2000. 

Page 48: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Optimizarea tehnologiei de montaj în industria de autovehicule 

 

‐ 46 ‐ 

Optimizarea tehnologiilor de montaj în industria de automobile

Rezumat:  Cercetările  realizate  în  teza  de  doctorat  vizează  optimizarea montajului final  al  autovehiculelor  prin  implementarea  unor  noi  soluții,  atât  organizatorice,  cât  și constructive,  în  fluxul  de  fabricație.  Pentru  a  reduce  defectele  la montajul  final,  datorate manevrelor  operatorilor  umani  de  pe  linia  de  asamblare,  s‐au  adoptat:  un  alt  sistem  de organizare  al  muncii,  noi  dispozitive  și  s‐a  modificat  fluxul  tehnologic  de  montaj.  Prin implementările  soluțiilor  corective  (montarea  componentelor  de  interior  cu  portierele dezasamblate)  concepută  și  optimizată  de  autor,  materializată  printr‐un  dispozitiv  de transfer al portierei de pe șasiu. În demersul îmbunătățirii continue a calității s‐au adoptat și alte  soluții  de  tip  „poka‐yoke”,  prin  care  frecvența  de  apariție  a  erorilor  a  fost  redusă. Întregul  proces  de  inovare  pentru  îmbunătățirea  continuă  a  calității  este  gestionat  prin aplicarea unor metode specifice,  în speță Global 8D și 6 Sigma (prin ciclul DMAIC). Soluțiile tehnice noi dezvoltate  în cadrul  lucrării  sunt aplicate  în  toate  fabricile unui producător de automobile. Teza aduce contribuții notabile în domeniul tehnologiilor moderne de montaj a caroseriilor de automobile. 

The Optimization of Final Assembly Processes in the Automotive Industry

Abstract: The PhD Thesis addresses the optimization of the final assembly of vehicles by  implementing  flexible  constructive  methods  within  the  manufacturing  processes, rendering it leaner. In order to reduce defects it was implemented a different technological management  system.  Also,  it  was  explored  the  necessity  of  developing  and  applying  a constructive  innovation –  a  flexible  transfer work‐holding  for doors  from  the  car‐body on another  work‐holding,  used  for  the  inter‐operational  transport.  For  the  continuous improvement  of  quality,  there  were  implemented  several  ”poka‐yoke”  error  proofing solutions.  The  entire  innovation  process  for  the  continuous  improvement  is managed  by applying specific methods. 

Page 49: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Optimizarea tehnologiei de montaj în industria de autovehicule 

 

‐ 47 ‐ 

Andrei Mihai NEGRUȘ __________________________________________________________________________________ [email protected]                            OBJECTIVE:  Challenging engineering work in the manufacturing field where I can 

apply my knowledge while learning and growing with the company. EDUCATION:     Sept 1989 ‐ June 1996    Bachelor Degree in Mechanical Engineering         Major: Mechanical Engineering         Minor: Automotive Engineering         University of Brasov; Brasov, Romania. EXPERIENCE: February 2000 – Present  Vehicle Operation Manufacturing Engineer Specialist ‐ Ford Motor 

Company Dearborn, MI ‐Provide manufacturing leadership throughout program; beginning at initial concept through launch at the assembly facility. ‐Support the study process through development of accurate Facilities and Tooling requirements based on product content, process, and quality objectives. ‐Coordinate development of assembly plant layout for new models based upon lean manufacturing principles. ‐Lead digital pre‐assembly and virtual builds for new vehicle programs and drive resolution of manufacturing issues identified during virtual reviews. ‐Develop labor, quality and cost opportunities for new vehicle programs. ‐Lead assembly tooling/Facilities, including; strategies, bid package, procurement, supplier management, design & build and installation & run‐off at the assembly site. ‐Prepare management presentations regarding manufacturing status associated with product issues, tooling, processes, facilities and issue resolution.  ‐Drive both current and future model quality improvements in support of Corporate Quality objectives. ‐Support new model launches on‐site at assembly plant (Canada, Mexico & US) for extended periods. 

July 1999 – February 2000  Product Engineer – Emissions Lab Supervisor, DaimlerChrysler Corp ‐ Jeep &Truck Engineering, Detroit, MI. 

Analyze emissions and fuel economy test data for vehicle development and certification. I also supervise, direct and plan for a group of salaried bargaining unit employees (UAW drivers and mechanics) during the preparation and testing of engineering vehicles. Interfacing with certification and development groups (engineering staff) to coordinate and schedule emissions testing is also part of my responsibility. 

Feb. 1997 – June 1999  Manufacturing Engineer, DaimlerChrysler Corp. Detroit Axle Plant, Detroit, MI. 

Responsibilities included proposing and evaluating manufacturing processes and equipment as well as directing design, development and/or improvements of manufacturing processes.  I also evaluated expenditures, processed cost requests, managed appropriation control activities and provided technical assistance and training for plant operations. My area of responsibility included machining, welding, and assembly. 

July 1994 – Feb. 1997  Manufacturing Processing Leader, “Progresive Tools ‐ PICO”, Southfield, Michigan. 

I supervised a group of engineers and designers responsible for BIW assembly and metal forming manufacturing processing. I have also held other positions in which some of the 

Page 50: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Curriculum Vitae et Studiorum 

 

‐ 48 ‐ 

responsibilities I had were: BIW tooling design (bodyside, underbody, and framing) and robotic work cell studies and simulations using computer modeling.  

 CAREER DEVELOPMENT TRAINING  : 

• Six Sigma Black Belt • Geometric Dimensioning and Tolerancing • Advanced Geometric Dimensioning and Tolerancing for Rigid Parts • Inspection and Gaging of Geometric Dimensioning and Tolerancing • Problem Solving / Root Cause Analysis • Machining Principles • Design Failure Mode and Effects Analysis • Process Failure Mode and Effects Analysis • Group Leadership • Time Management • Fundamentals of Vehicle Dynamics 

CAD TRAINING: CATIA, AUTOCAD.  PROFESSIONAL PROFILE 

•Highly organized, dedicated team member. •Fast learner, works well under pressure with attention to detail. •Hands‐on mechanical and electronic skills with sound technical institution. 

__________________________________________________________________________________  [email protected]                            OBIECTIV:  Angajarea permanentă în activități de inginerie în sectorul 

construcțiilor de mașini în care pot să îmi aplic cunoștințele și să promovez odată cu dezvoltarea organizației. 

EDUCAȚIE:     Sept. 1989 ‐ Iunie 1996   Inginer diplomat ‐ Inginerie Mecanică / Autovehicule Rutiere         Universitatea „Transilvania” din Brașov, Romania. EXPERIENȚĂ: Februarie 2000 – Prezent  Specialist în sisteme de fabricație pentru construcția de automobile ‐ 

Ford Motor Company Dearborn, MI ‐ Leader în activități de fabricație pentru întreg ciclul de dezvoltare de nou produs, de la fabricație de prototip până la lansarea în fabricație de serie în sediu de producție. ‐ Realizarea de studii de proces prin dezvoltarea unor sisteme de producție (linii flexibile, SDV‐istică) ce țin seama, prin cerințe precis definite, de produs, proces și obiectivele calității. ‐ Coordonarea dezvoltării de scheme de amplasare pentru un sediu de producție (montaj) pentru modele noi, bazate pe principiile fabricației suple. ‐ Conducerea de activități de inginerie virtuală pentru pre‐asamblarea și construcția de noi vehicule și aducerea de contribuții pentru rezolvarea problemelor de fabricație identificate în timpul analizelor virtuale. ‐ Dezvoltarea de studii pentru determinarea necesarului de forță de muncă, calității și costurilor pentru noi programe de vehicule. ‐ Conducerea de activități de implementare de noi echipamente și sisteme de producție, incluzând: strategii, achiziții, gestionarea furnizorilor, proiectarea & realizarea & instalarea & punerea în funcțiune de sedii de producție (montaj).   

Page 51: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

dr.ing. Andrei Mihai NEGRUȘ 

 

‐ 49 ‐ 

‐ Pregătirea de materiale de bază pentru analizele efectuate de management pentru evaluarea stadiului fabricației și rezolvarea de probleme la nivel de produs, echipamente, procese, fabrică. ‐ Realizarea calității curente și viitoare pentru îmbunătățirea calității în concordanță cu obiectivele generale privind calitatea, la nivel de corporație.  ‐ Aducerea de contribuții pentru lansarea în fabricație de noi modele, în cadrul diferitelor sedii de producție (montaj) (Canada, Mexic, SUA), pentru perioade de timp prelungit. 

Iulie 1999 – Feb. 2000  Inginer de produs – Supraveghetor în cadrul laboratorului de emisii, DaimlerChrysler Corp ‐ Jeep &Truck Engineering Detroit, MI. 

  Analizează datele de testare pentru emisiile și economia de carburant pentru dezvoltare și certificare de produs. 

Feb. 1997 – June 1999  Inginer de fabricație, DaimlerChrysler Corp. Detroit Axle Plant, Detroit, MI. 

  Responsabilitățile include propunerea și evaluarea de procese șe de echipamente de fabricație, precum și conducerea proiectării, dezvoltării și/sau îmbunătățirilor proceselor de fabricație. Responsabilitățile au cuprins activități de prelucrare, sudură și montaj. 

Iulie 1994 – Feb. 1997  Responsabil pentru pregătirea fabricației, “Progresive Tools ‐ PICO”, Southfield, Michigan. 

  Supraveghează o echipă de ingineri și proiectanți responsabili pentru montajul BIW și pentru prelucrarea metalelor. De asemenea, s‐a avut în responsabilitate: proiectarea echipamentelor de fabricație BIW și întreprinderea de activități de studiere și simulare asistată de calculator a celulelor de fabricație robotizate. 

 INSTRUIRI PENTRU DEZVOLTAREA CARIEREI: 

• Deținător de centură neagră pentru sisteme de tip Șase Sigma • Toleranțare și Dimensionare Geometrică pentru piese rigide  • Toleranțare și Dimensionare Geometrică  pentru piese rigide ‐ modul pentru avansați • Control dimensional și geometric și proiectarea dispozitivelor de control • Rezolvarea problemelor / Analiza cauzei de bază • Bazele prelucrării materialelor • Analiza modurilor de defectare și a efectelor lor pentru procese de fabricație și 

pentru proiectare • Conducere în echipă • Managementul timpului • Bazele dinamicii automobilelor 

Instruiri CAD:  CATIA, AUTOCAD.  PROFIL PROFESIONAL 

• Foarte organizat și dedicat echipei. • Învață rapid, lucrează sub presiune, acordă atenție detaliilor. 

Page 52: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

OPTIMIZAREA TEHNOLOGIILOR DE MONTAJ ÎN INDUSTRIA DE AUTOMOBILE 

 

‐ 50 ‐ 

CUPRINS

CUVÂNT ÎNAINTE  .................................................................................................................................................... 1  1. ASPECTE GENERALE PRIVIND PROCESUL DE ASAMBLARE A AUTOVEHICULULUI ............................................... 2 

1.1. Introducere .................................................................................................................................................. 2 1.2. Importanța economică a industriei de autovehicule ................................................................................... 2 1.3. Scurta istorie a automobilului ...................................................................................................................... 2 1.4. Linia de asamblare ....................................................................................................................................... 2 1.5. Producția de masă ....................................................................................................................................... 3 1.6. Conceptul ”Lean manufacturing” (”fabricație suplă”) ................................................................................. 4 

 2. INTEGRAREA SISTEMELOR COMPUTERIZATE ÎN PROCESUL DE MONTAJ A AUTOMOBILELOR ........................... 5 

2.1. Introducere .................................................................................................................................................. 5 2.2. Sistemul de fabricație .................................................................................................................................. 5 2.3. Analiza fluxurilor sistemului de fabricație ................................................................................................... 6 2.4. Concepte noi privind sistemele de producție .............................................................................................. 6 

2.4.1.  Locul sistemelor flexibile de fabricatie în cadrul sistemelor de producție ............................... 7 2.4.2.  Organizarea ierarhică a sistemelor flexibile de fabricație ........................................................ 7 2.4.3.  Domeniile de utilizare a structurilor flexibile ........................................................................... 7 

2.5. Structura sistemelor flexibile de fabricatie .................................................................................................. 8 2.5.1.  Tipuri de sisteme flexibile de fabricatie .................................................................................... 8 2.5.2.  Configurații de layout ale sistemelor flexibile de fabricație ..................................................... 8 2.5.3.  Subsistemul de prelucrare ........................................................................................................ 8 

2.6. Subsistemul de manipulare materială ......................................................................................................... 8 2.6.1.  Subsistemul de manipulare tip conveior .................................................................................. 8 2.6.2.  Subsistemul de stocare / depozitare ........................................................................................ 8 2.6.3.  Subsistemul de conducere cu calculatorul ............................................................................... 8 2.6.3.1.  Niveluri de ierarhizare a rețelei de calculatoare în fabricație .............................................. 8 

2.7. Integrarea sistemelor computerizate (CIM) ................................................................................................ 9 2.7.1.  2.7.1. Subsisteme ale CIM ........................................................................................................ 9 2.7.2.  Proiectare asistată de calculator (CAD) .................................................................................... 9 2.7.3.  2.7.3. Fabricație asistată de calculator (CAM) .......................................................................... 9 2.7.4.  Planificarea asistată de calculator a procesului (CAPP) ............................................................ 9 

 3. OBIECTIVELE TEZEI DE DOCTORAT .................................................................................................................... 10  4. METODA  GLOBAL  8D(ISCIPLINE)  APLICATĂ  PENTRU  REZOLVAREA  PROBLEMELOR  SPECIFICE MONTAJULUI AUTOMOBILELOR .................................................................................................................................................. 11 

4.1. Generalități ................................................................................................................................................ 11 4.2. Prezentarea metodei G8D ......................................................................................................................... 13 

4.2.1.  Aspecte generale ........................................................................................................................ 13 4.2.2.  Pregătirea pentru procesul Global 8D – D0 ................................................................................ 14 4.2.3.  Stabilirea echipei – D1 ................................................................................................................ 15 4.2.4.  Descrierea problemei și identificarea cauzei de bază – D2 ........................................................ 15 4.2.5.  Definirea şi verificarea cauzei de bază şi a punctului de ieșire – D4 ........................................... 15 4.2.6.  Alegerea şi verificarea acțiunilor corective permanente pentru cauza de bază şi pentru punctul de ieșire – D5 ................................................................................................................................................ 15 

Page 53: TEZA DE DOCTORAT Optimizarea tehnologiilor de montaj în

Drd. Andrei Mihai Negrus 

 

‐ 51 ‐ 

4.2.7.  Implementarea şi validarea Acțiunilor Corective Permanente (ACP) – D6 ................................. 15 4.2.8.  Prevenirea reapariției problemei – D7 ....................................................................................... 15 4.2.9.  Recunoașterea contribuțiilor echipei și a membrilor acesteia – D8 ........................................... 16 

 5. PROCEDURĂ DE IMPLEMENTARE A UNEI NOI SOLUȚII A DISPOZITIVULUI DE TRANSFER AL PORTIERELOR .... 17 

5.1. Introducere ................................................................................................................................................ 17 5.2. Dispozitivul de transfer .............................................................................................................................. 17 5.3. Demontarea și montarea portierelor ‐ detalii ........................................................................................... 20 5.4. Linia de asamblare ..................................................................................................................................... 21 5.5. Concluzii ..................................................................................................................................................... 26 

 6. PERFORMANȚELE NOULUI CONCEPT DE MONTAJ ............................................................................................ 27 

6.1. Introducere ................................................................................................................................................ 27 6.2. Implementarea ciclului de îmbunătățire DMAIC pentru un proces de asamblare a caroseriilor .............. 27 

6.2.1. Stabilirea echipei ................................................................................................................................ 27 6.2.2. Definirea problemei ........................................................................................................................... 27 6.2.3. Măsurarea datelor .............................................................................................................................. 28 6.2.4. Analiza datelor .................................................................................................................................... 29 6.2.5. Îmbunătățire ....................................................................................................................................... 30 6.2.6. Control ................................................................................................................................................ 34 

6.2.6.1.  Control statistic – elemente generale ....................................................................................... 34 6.2.6.2.  Noțiuni generale de statistică aplicată în controlul proceselor ................................................ 35 6.2.6.3.  Fișe de control statistic ............................................................................................................. 35 6.2.6.4.  Fişe de control prin variabile ..................................................................................................... 35 6.2.6.5.  Exemplu de aplicare a controlului statistic în procesul de montaj ale automobilelor .............. 36 

6.3. Implementarea procedurii DMAICR în alte unități de producție ............................................................... 38  7. CONCLUZII GENERALE ȘI CONTRIBUȚII ORIGINALE ........................................................................................... 40 

7.1. Concluzii generale ...................................................................................................................................... 40 7.2. Contribuții originale ................................................................................................................................... 41 7.3. Direcții de dezvoltare ale temei abordate ................................................................................................. 42 7.4. Diseminarea rezultatelor ........................................................................................................................... 43 

 BIBLIOGRAFIE ........................................................................................................................................................ 44  REZUMAT / ABSTRACT  ......................................................................................................................................... 46  CV .......................................................................................................................................................................... 47  CUPRINS ................................................................................................................................................................ 50