Сокращение непроизводительного времени основных рабочих в цехе механообработки крупногабаритных деталей за счет внедрения эффективной системы стружкоудаления

Как проходил проект и каких результатов удалось достичь? Рассказывает Николай Бондарев, заместитель начальника отдела совершенствования процессов производства Иркутского авиационного завода - филиала ОАО "Корпорация "Иркут".

Статья публикуется в рамках Конкурса работ «Управление производством - 2014»

Автор: Бондарев Николай Валерьевич, заместитель начальника отдела совершенствования процессов производства Иркутского авиационного завода - филиала ОАО "Корпорация "Иркут"

Введение

Успех современной машиностроительной компании во многом определяется эффективностью ее работы, наличием знаний и опыта действий, позволяющих выполнять поставленные задачи с минимальными затратами средств и времени, в условиях ограниченных ресурсов, организовывать действия по постоянному улучшению процессов.

Продукция Иркутского авиационного завода – филиала ОАО «Корпорация «Иркут» (боевые и учебно-боевые самолеты) уже сегодня находится в одном из самых конкурентных сегментов рынка, а с новым проектом гражданского самолета МС-21 компания попадает в еще более серьезные условия конкуренции.

Сегодня уже недостаточно иметь только конкурентные преимущества самого продукта, необходимо обеспечить конкурентные преимущества условий, в которых этот продукт разрабатывается и производится. Это касается не только технологии производства, но и технологии управления.

В связи с этим, у ИАЗ появилась необходимость эффективного использование всех видов ресурсов, поэтапное и систематическое сокращение издержек производства и повышение производительности труда, в том числе за счет реализации Lean-технологий.

Важнейшим направлением такой работы стало создание условий для вовлечения подразделений ИАЗ в проекты по улучшению их деятельности, одним из которых стал проект, направленный на сокращение непроизводительного времени основных рабочих в цехе механообработки крупногабаритных деталей за счёт внедрения эффективной системы стружкоудаления. 

Причины реализации проекта

Одной из особенностей производства авиационной техники является тот факт, что коэффициент использования материала при производстве деталей самолёта может достигать 5%. Например, из алюминиевой заготовки массой 100 килограмм после механической обработки получается авиационная деталь массой 5 килограмм, остальные 95 килограмм превращаются в алюминиевую стружку. Это обусловлено тем, что самолёт в конечном итоге должен получиться не только прочным, но и лёгким.

Вместе с тем, такое количество стружки необходимо каким-то образом удалять из производственных цехов и особо остро эта проблема встала перед «Цехом изготовления крупногабаритных деталей из алюминиевых сплавов». На решение этой проблемы и был направлен реализованный проект.  

Справка

«Цех изготовления крупногабаритных деталей из алюминиевых сплавов ИАЗ»

Производственная площадь – 9100 кв.м.

Количествово фрезерных станков – 25 ед. (из них 15 высокопроизводительных обрабатывающих центра - ВПО)

Объемы обрабатываемых заготовок – 85 тонн в месяц (или 1000 тонн в год).

Количество вывозимой стружки – 10 самосвалов ежесуточно!

Процесс уборки стружки от станка «до реализации» проекта представлял собой следующую последовательность действий:

1. Оператор выключает станок после завершения программы;
2. Собирает просыпавшуюся стружку в бак (единого формата баков нет);
3. Ожидает высвобождения кран-балки для транспортировки бака со стружкой;
4. С помощью кран-балки перемещает бак в зону перегрузки стружки в большие баки-накопители;
5. Осуществляет поиск свободного бака для установки к станку, транспортирует его кран-балкой к станку, возвращает кран-балку в зону стоянки, возвращается к станку;
6. Включает станок, продолжает работу.

На транспортировку стружки к месту временного хранения и ожидание кран-балки, занятой транспортировкой стружки, для установки заготовки на станок каждый оператор тратил, в среднем, 40 – 50 минут в смену!

Помимо этого процесс удаления стружки сопровождался и рядом специфических проблем:

- При транспортировке баков со стружкой с использованием кран-балки стружка рассыпалась, смазывающее-охлаждающая жидкость (СОЖ) вследствие негерметичности контейнера растекалась по полу. Существовала высокая вероятность получения персоналом травм, связанных с падением на скользком полу (вследствие пролития СОЖ), порезами о стружку и др.;

- Для транспортировки стружки из цеха использовался грузовой транспорт, который заезжал в цех в среднем 10 раз в сутки, вследствие чего цех загрязнялся, воздух в помещении цеха был насыщен выхлопными газами от работающего двигателя, что могло неблагоприятно отразиться на здоровье рабочих;

- Для проезда грузового транспорта в цех использовались ворота, выходящие на улицу. В зимнее время регулярно открывающиеся ворота снижали температуру в цехе, что в свою очередь способствовало частым простудным заболеваниям работников цеха;

- 30% всего фонда времени использования кран-балки приходилось на перемещение контейнеров со стружкой;

- Такелажники были заняты загрузкой стружки в грузовые машины, а операторы станков были вынуждены участвовать в перемещении стружки по цеху, пересыпать ее из одного контейнера в другой, а затем возвращать пустой контейнер на место;

- Баки-накопители для стружки занимали около 40 м² производственных площадей.

Для решения этих проблем в рамках реализуемого проекта были определены цели и задачи.

Цели проекта:

1. Повышение эффективности процесса изготовления крупногабаритных деталей за счет сокращения потерь, связанных с уборкой и вывозом стружки;
2. Повышение культуры производства в цехе. 

Задачи проекта:

• Сокращение потерь времени основных производственных рабочих (время, затрачиваемое на транспортировку стружки до места временного хранения, и время ожидания кран-балки, занятой транспортировкой стружки для установки заготовок на станок) и связанных с этим простоев высокопроизводительного оборудования (ВПО);
• Сокращение расхода смазывающе-охлаждающей жидкости (СОЖ);
• Высвобождение производственных площадей;
• Сокращение цикла погрузки и вывоза стружки и расходов на арендуемый для вывоза транспорт;
• Сохранение температурного баланса в цехе в зимний период времени. 

Для достижения поставленных целей и решения задач были определены требования к перспективному процессу сбора стружки и целевые показатели:

• исключить участие операторов оборудования в транспортировке стружки от станка;
• транспортировка баков со стружкой и погрузка стружки в автомобиль должна осуществляться без использования кран-балки;
• обеспечить повторное использование СОЖ;
• высвободить производственные площади, занятые баками-накопителями стружки;
• полностью исключить заезд автомобиля в цех для погрузки и транспортировки стружки;
• сократить до минимума время загрузки а/м стружкой;
• погрузка и вывоз стружки из цеха должна осуществляться транспортной компанией без участия персонала цеха;
• повысить культуру производства в цехе. 

Реализация проекта

1. Для выполнения требований к перспективному процессу сбора и вывоза стружки была необходима принципиально новая концепция проведения данных работ. Для поиска и реализации новой концепции была создана рабочая группа, в которую вошли специалисты различных подразделений завода.

2. Принципиальным условием нового порядка удаления стружки было исключение основного персонала цеха и цеховой кран-балки из процесса уборки и вывоза стружки, а также исключение заезда автомобиля в цех.  

3. Были рассмотрены различные варианты сбора и транспортировки стружки:

• система транспортеров, как по полу, так и по воздуху;
• транспортировка баков для стружки на колесном ходу вручную;
• предварительное прессование стружки в брикеты на территории цеха и пр.

4. В результате анализа различных вариантов было принято решение о создании единого накопителя стружки «бункера», эксплуатация которого позволила бы достичь целевых показателей, определённых для проекта.

5. «Бункер» для сбора стружки должен был отвечать требованиям:

• разработка проекта «бункера» должна  проводиться собственными силами без привлечения проектных организаций;
• простота конструкции и ее ремонтопригодность;
• обслуживание одним работником;
• использование отечественных комплектующих. 

6. Было сформировано техническое задание на изготовление бункера для сбора стружки и строительство отдельного пристроя для въезда автомобиля.   

7. После одобрения технического задания началась реализация разработанных технических решений.   

8. Изготовленный «бункер» представляет собой бак для хранения стружки ёмкостью 35 кубических метров, оборудованной лифтовой системой загрузки стружки и рядом технических решений, представленных на рисунке 1. 

9. Процесс сбора и транспортировки стружки от станков стал выглядеть следующим образом:

• высвобожденный в процессе лин-преобразований рабочий (один на смену) в течение смены осуществляет осмотр мобильных баков для стружки (на предмет заполнения), специально изготовленных с учётов требований работы «бункера» (мобильные баки представляют собой герметичные ёмкости на резиновом ходу, оборудованные спец. креплениями для работы с лифтовой системой «бункера»);
• по мере заполнения мобильных баков рабочий вручную транспортирует их от станков до «бункера» (возле каждого станка предусматривается наличие одного резервного пустого мобильного бака);
• мобильный бак устанавливается рабочим в лифтовую систему «бункера», посредством которой стружка поднимается и высыпается в основной бак «бункера»;
• из основного бака «бункера» стружка, посредством шнековой системы поступает в пристроенное к цеху помещение, из которого стружка вывозится грузовым транспортом (шнековая система включается водителем грузового транспорта). Шнековая система оборудована устройством для слива СОЖ из основного бака «бункера», слившаяся СОЖ собирается и возвращается обратно в станки.

Схема доставки стружки от станка до погрузки в автомобиль представлена на рисунке 2. 

• загрузка грузового автомобиля занимает 15 минут и осуществляется водителем грузовика по специальному графику и без участия персонала цеха;
• основные производственные рабочие и цеховая кран-балка из процесса уборки и вывоза стружки исключены.   

Итоги проекта 

В результате реализации проекта основные целевые показатели были достигнуты. Помимо этого был решен ряд проблемы, связанных с:

• охраной труда и техникой безопасности (благодаря существенному снижению риска получения травм персоналом, снижению воздействия вредных факторов – загазованности и низких температур в цехе);
• материальными затратами (сокращение расхода СОЖ, исключение возможности повреждения оборудования и оснастки грузовым транспортом и пр.);
• культурой производства;
• производственными показателями (высвобождена кран-балка, высвобождены производственные площади, высвобождено время работы такелажников и операторов станков и пр.)
• загрузкой оборудования (сокращены потери времени основных производственных рабочих на выполнение непроизводительных работ, сокращено время простоя высокопроизводительного оборудования на 1032,5 часов в месяц).

Примечание

Срок окупаемости проекта составил менее 1 года.

«Цех изготовления крупногабаритных деталей из алюминиевых сплавов ИАЗ сегодня».