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
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.
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
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
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
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.
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;
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
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
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.
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.
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
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.
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.
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.
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
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.
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
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
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.
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
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)
3
2
1
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
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
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
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
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
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
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
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.
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.
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
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
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
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.
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.
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
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.
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.
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)
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
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
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.
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.
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;
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:
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.
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
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.
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.
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
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).
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.
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
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