LAPPEENRANNAN TEKNILINEN YLIOPISTO Teknillinen tiedekunta
Konetekniikan koulutusohjelma
Antti Itävuo
LOHKOVALMISTUKSEN LÄPIMENOAIKOJEN TARKASTELU JA KEHITTÄMINEN TYÖNTUTKIMUKSEN AVULLA
Työn tarkastajat: Professori Juha Varis DI Pasi Hiltunen
TIIVISTELMÄ
Lappeenrannan teknillinen yliopisto Teknillinen tiedekunta
Konetekniikan koulutusohjelma Antti Itävuo
Lohkovalmistuksen läpimenoaikojen tarkastelu ja kehittäminen työntutkimuksen avulla
Diplomityö 2012
86 sivua, 40 kuvaa, 1 taulukkoa ja 11 liitettä
Tarkastajat: professori Juha Varis ja diplomi-insinööri Pasi Hiltunen Hakusanat: telakka, läpimenoaika, työntutkimus
Keywords: shipyard, throughput time, lead time, time and motion study
Tutkimus tehtiin STX Finlandin Turun telakalle osana suurempaa kehitysohjelmaa, joka tähtää läpimenoaikojen lyhentämiseen ja kilpailukyvyn paranemiseen. Työntutkimuksesta saatujen tietojen avulla toimintaa pyritään kehittämään tuottavammaksi ja läpimenoaikaa lyhyemmäksi. Työssä pyrittiin löytämään valmistusteknillisiä keinoja läpimenoajan lyhentämiseksi käyttäen hyväksi Lean-ajattelutapaa.
Mittaustuloksista voidaan nähdä, miten aika jakaantuu lohkonkoonnissa ja mihin aikaa hukataan. Tuloksista huomataan, että lisäarvoa tuottavan työn osuutta työajasta voidaan lisätä. Kasvattamalla jalostavan työn osuutta voidaan tuotannosta tehdä tehokkaampaa ja läpimenoaikaa lyhentää. Tuloksista selviää, minkälaisia Lean-ajattelutavan hukkia työvaiheet sisältävät ja kuinka paljon aikaa niihin kuluu.
Tutkimus tehtiin tunnettuja työntutkimuksen keinoja hyväksikäyttäen. Käytössä oli havainnointitutkimus sekä ajankäyttötutkimus. Havainnointitutkimuksen avulla saatiin selville tuotannon epäkohtia. Työntutkimuksen avulla selvisi myös, ettei mekanisointien käyttö hitsauksessa ole riittävällä tasolla. Suuri osa hitsauksesta tehdään manuaalisesti ilman kuljettimia, jolloin paloaikasuhde pysyy matalana.
Tuotannossa esiintyvät virheet jäävät liian usein raportoimatta. Tutkimuksessa on esitetty toimintamalli tuotannon epäkohtien raportoinnin toteutukselle. Johtopäätöksinä syntyi kehitysideoita lohkovalmistuksen tehostamiseksi. Tutkimuksen avulla luotiin pohja työntutkimuksen uudelleenkäynnistämiselle. Luotuja työntutkimuskaavioita voidaan käyttää tulevissa työntutkimuksissa. Johtopäätöksinä syntyi kehitysideoita lohkovalmistuksen tehostamiseksi. Menetelmien avulla lohkovalmistuksen läpimenoaikaa saadaan tehostettua.
ABSTRACT
Lappeenranta University of Technology Faculty of Technology
Department of Mechanical Engineering Antti Itävuo
Development and Review of block manufacturing throughput times using Time and motion studies.
Master’s thesis 2012
86 pages, 40 figures, 1 tables and 11 appendices
Supervisors: professor Juha Varis and M.Sc. Pasi Hiltunen
Keywords: shipyard, throughput time, lead time, time and motion study
This master´s thesis was prepared for STX Finland´s Turku shipyard as part of a larger development program that aims to cut throughput times and increase competitiveness. The aim of the research was to gain information about block manufacturing by using time and motion studies to develop processes and increase the productivity. Utilizing Lean manufacturing, this study aims to find ways to shorten the throughput times by improving production methods.
As a result of time and motion studies, it can be seen how time is divided in block manufacturing and where time is being wasted. The results indicate that the share of value adding activities are not on the desired level. A large part of the time is being used for non- value adding activities. By increasing the amount of value adding activities, production efficiency will improve and shorten the throughput times. The motion studies are showing what types of waste production contains, and how much time is being wasted on them.
The study was conducted by using well-known time and motion study methods, which revealed a number of production defects. Time study revealed that the use of mechanization of welding was not on a sufficient level. Most of the welding is done manually without using carriages, so the actual welding time remains really low.
Production errors are too often unreported. A new proposal was made to report production defects. This study includes different ways to increase efficiency in block manufacturing. In conclusion, new ideas were developed for block manufacturing. Methods are being used to reduce the throughput times and increase efficiency.
ALKUSANAT
Työ on tehty STX Finland Oy:n Turun telakalle loppuvuodesta 2011 ja alkuvuodesta 2012.
Työssä tarkastellaan lohkovalmistuksen tehokkuutta työntutkimuksen avulla ja pyritään löytämään keinoja tuotantotehokkuuden parantamiseksi sekä läpimenoaikojen lyhentämiseksi. Työ tehtiin tuotantotehokkuus ja – tekniikka osastolle.
Haluan kiittää koko STX Finlandin Turun telakan henkilöstöä avusta, jota olen saanut läpi koko prosessin. Erityisesti haluan ilmaista kiitokseni esimiehelleni Pasi Hiltuselle, joka uskoi minuun ja antoi minulle tilaisuuden näyttää taitoni. Kiitos kaikille työkavereille mukavista ja antoisista hetkistä työn ja vapaa-ajan parissa. Haluan kiittää myös työnohjaajaa professori Juha Varista asiantuntevasta ja sujuvasta ohjauksesta.
Lämmin kiitos Ullalle, Markulle, Mikolle, Timolle, Heatherille ja Cleolle tuesta, jota olette osoittaneet diplomityön ja opiskelun aikana.
Turussa 31.12.2015
Antti Itävuo
SISÄLLYSLUETTELO ALKUSANAT
SISÄLLYSLUETTELO
SYMBOLI- JA LYHENNELUETTELO
1 JOHDANTO ... 7
1.1 Työn taustaa ... 7
1.2 Työn tavoitteet ja rajaus ... 7
1.3 Tutkimusmenetelmät ... 8
1.4 Yritysesittely ... 8
2 LAIVAN RUNGON VALMISTUS ... 10
2.1 Osavalmistus ... 10
2.2 Lohkonkoonti ... 11
2.2.1 Tasolohkot ... 11
2.2.2 Muotolohkot ... 12
2.3 Suurlohkokoonti ... 12
2.4 Rungonkoonti ... 13
3 TUOTANTOFILOSOFIAT ... 14
3.1 Time-Based Management ... 14
3.2 Lean ... 15
3.2.1 5S-menetelmä ... 17
3.2.2 Just in Time ... 19
4 LÄPIMENOAIKA ... 22
4.1 Valmistuksen läpäisyajan lyhentämiskeinoja ... 23
4.2 Läpäisyajan lyhentämisen vaikutukset ... 27
5 HITSAUKSEN TEHOSTAMISKEINOJA ... 29
5.1 Paloaikasuhteen vaikutus hitsauskustannuksiin ... 29
5.2 Kevytmekanisoinnin vaikutus hitsauksen tehokkuuteen ... 30
6 TYÖNTUTKIMUS ... 31
6.1 Työntutkimuksen tavoitteet ... 32
6.2 Näkökulmat työntutkimukseen ... 33
6.3 Työnmittauksen vaiheet ... 34
6.4 Työnmittausmenetelmät ... 35
6.4.1 Havainnointitutkimus ... 35
6.4.2 Kelloaikatutkimus ... 36
6.4.3 Liikeaikatutkimukset ... 37
6.4.4 Aikalaskelmat ... 37
6.4.5 Standardiaikajärjestelmät ... 37
6.5 Aikalajit ... 38
7 LOHKOVALMISTUS TURUN TELAKALLA ... 40
8 MUOTOLOHKOVALMISTUKSEN TARKASTELU ... 42
8.1 Havainnointitutkimus ... 43
8.2 Läpimenoaika ... 44
8.3 Kuormitus ... 45
8.4 Työnmittaus ... 47
8.5 Aputöihin kuluva aika ... 52
9 TASOLOHKOVALMISTUKSEN TARKASTELU ... 55
9.1 Levylakanoiden päittäisliitos ... 55
9.2 Osakoontien hyödyntäminen ... 57
9.3 Jäykkääjien asennus ... 59
9.4 Laitojen valmistus ... 61
10 TUOTANNONOHJAUKSEN TARKASTELU LÄPIMENOAJAN KANNALTA .. 63
10.1 Töiden ajoitus ja tuotannonohjauksen päällekkäisyys ... 63
10.2 Tuotannon epäkohtien raportointi ... 65
11 TUTKIMUSTULOSTEN ARVIOINTI ... 66
11.1 Jäykkääjien hitsauksen tehostaminen ... 66
11.2 Osakoontien tehostaminen ... 74
11.3 Kaarevien laitojen koonnin tehostaminen ... 76
11.4 Kuormituksen optimointi ... 77
11.5 Mekanisointien lisääminen ... 78
11.6 Tuotannon epäkohtien raportoinnin tehostaminen ... 79
11.7 Työntutkimuksen kehitysehdotukset ... 81
12 JOHTOPÄÄTÖKSET ... 84
13 YHTEENVETO ... 86
LÄHTEET ... 87 LIITTEET
SYMBOLI- JA LYHENNELUETTELO
JP-ohjelma Jatkuvan parantamisen ohjelma Kehyskaari Poikittaisjäykkääjä
Laipio Aluksen rungon poikki- tai pituussuunnassa kulkeva osastoiva seinä
Lohko Lohkovalmistuksen perusyksikkö. Koostuu tyypillisesti kannesta ja sen alapuoleisista rakenteista kuten laipioista.
Longi Pituusjäykkääjä
Muotolohko Lohko, joka sisältää kaarevia muotoja.
Osakoonti Osista koottu osalohkoon liitettävä rakenne. Esim. kootut jäykkääjät ja polviot, laipiot, jne..
Osalohko Osavalmistuksen perusyksikkö ja suurlohkokoonnin koontiyksikkö. Koostuu osakoonneista ja osista. esim. lohkon kansi
Paneli Tasomainen tai käyrä levykenttä
P-Puoli Paapuurin puoli
Pulbi Palkitusvaiheessa asennettava pienikokoinen jäykistäjä
t Tonni
Tasolohko Laivan rungon tasomaiset rakenne-elementit. koostuu kannesta, laidoista ja laipioista
S-puoli Styyrpuurin puoli
Suurlohko Rungon koonnin koontiyksikkö. Koostuu lohkoista, joita on yleensä 3-4 päällekkäin.
1 JOHDANTO
1.1 Työn taustaa
Kilpailun kiristyessä ja kustannusten kasvaessa STX Finland Oy:n Turun telakan runkotuotannossa on käynnistetty ohjelma, jonka tavoitteena on lyhentää tuotannon eri vaiheiden läpimenoaikaa. Ohjelmaan kuuluu mm. uuden tuotannonohjausjärjestelmän käyttöönotto sekä työnsuunnittelun ja rakennustapasuunnittelun kehittäminen.
Työ on osa STX:n Turun telakan käynnissä olevaa kehitysohjelmaa. Pyrkimyksenä on lyhentää läpäisyaikaa 15 prosenttia ja samalla parantaa kustannustehokkuutta.
Kehitysohjelman avulla telakasta pyritään tekemään kilpailukykyisempi ja paremmin hallittavissa oleva organisaatio. Muutosten avulla telakka pystyy reagoimaan ja sopeutumaan nopeasti muuttuviin olosuhteisiin.
1.2 Työn tavoitteet ja rajaus
Työn tutkimuksen kautta halutaan selvittää, miten aika jakautuu lohkokoonnin aikana, onko osavalmistuksen osatoimitukset optimoitu ja millä toimilla läpimenoa voidaan ensisijaisesti parantaa. Työn tavoitteena on työntutkimuksen menetelmien käyttöönotto ja toiminnan hyödyn arvioiminen. Työntutkimuksesta saatujen tietojen avulla toimintaa pyritään kehittämään tuottavammaksi ja läpimenoaikaa lyhyemmäksi. Työssä pyritään löytämään valmistusteknillisiä keinoja läpimenoajan lyhentämiseksi käyttäen hyväksi Lean- ajattelutapaa.
Tutkimukset tehdään Viking Grace NB 1376 laivan valmistukseen liittyen. Työ rajataan käsittelemään osavalmistusta ja lohkonkoontia. Varustelu, suurlohko- ja rungonkoonti jätettiin työn ulkopuolelle, mutta työntutkimusmenetelmiä voidaan soveltaa myös kyseisille osastoille.
1.3 Tutkimusmenetelmät
Tutkimuksessa kerätty tieto on pääasiassa saatu työntutkimusmenetelmiä käyttäen.
Työntutkimuksen avulla tuotannosta voitiin kerätä yksityiskohtaista informaatiota. Käytetyt työntutkimusmenetelmät olivat havainnointitutkimus ja ajankäyttötutkimus. Tutkimuksessa tietoa on hankittu myös henkilöstöä haastattelemalla ja havaintoja tekemällä. Työpisteitä tarkkailemalla tuotannosta voitiin löytää tarpeettomia työvaiheita ja ideoita tuotannon tehostamiseksi. Työntekijöitä ja työnjohtajia haastattelemalla saatiin tietoa tuotannon tilasta, minkä takia asiat tehdään tietyllä tavalla, mitä ongelmia heillä on työssään ja miten asiat voitaisiin tehdä paremmin. Tutkimuksessa käytettiin hyväksi tuotannonohjausjärjestelmästä saatavaa informaatioita.
1.4 Yritysesittely
STX Finland Oy on yksi maailman johtavista risteilijöiden valmistaja. STX Finland työllistää noin 2500 työntekijää, joista noin 400 työskentelee Helsingissä. Turussa STX työllistää noin 1500 työntekijää. STX Finland on rakentanut maailman suurimmat matkustaja-alukset Oasis of the Seas ja Allure of the Seas. Kyseiset alukset ovat Suomen kalleimmat yksittäiset vientituotteet. Tutkimuksen aikana Turun telakalla oli rakentumassa matkustaja-alus Viking Grace. Kuvassa 1 kyseinen laiva on rakenteilla rakennusaltaassa.
Kuva 1. Viking Grace valmistumassa Turun telakalla kesäkuussa 2012.
STX Finland Oy:llä on kolme telakkaa Suomessa: Turun ja Rauman telakat ovat kokonaan STX:n omistamia, kun taas Helsingin telakasta STX omistaa 50 prosenttia. Turussa STX valmistaa pääasiassa risteilylaivoja, erikoisaluksia ja offshore projekteja. Raumalla puolestaan valmistetaan autolauttoja ja monikäyttöaluksia. Helsingin telakka keskittyy pääasiassa arktisten alusten valmistukseen.
2 LAIVAN RUNGON VALMISTUS
Laivanrakennusprosessi pyritään pitämään virtaviivaisena, mutta muuntautumiskykyisenä.
Kaikki laivat eivät ole samanlaisia, joten prosessia voidaan joutua muokkaamaan tarpeen mukaan. Laivoja rakennetaan usein samanaikaisesti tai limittäin, joten eri projektien töitä joudutaan tekemään samanaikaisesti. Jotta läpimenoajat pysyvät lyhyinä, on tuotannon toimittava tehdasmaisesti. Laivan rungon valmistus voidaan jakaa osavalmistukseen, lohkonvalmistukseen, suurlohkovalmistukseen ja rungonkoontiin sekä pintakäsittelyyn.
Kuvassa 2 nähdään kuinka rungon valmistus etenee STX:n Turun telakalla. Osavalmistus toteutetaan tuotantolinjojen ja tuoteverstaiden avulla, minkä jälkeen osat ja osakoonnit toimitetaan lohkonkoontiin. Lohkonkoonnissa osista muodostetaan lohkoja, joista taas suurlohkovalmistuksessa kootaan suurlohkoja. Valmiit suurlohkot yhdistetään toisiinsa rakennusaltaassa. (Räisänen, 2002, 37/s.1)
Kuva 2. Rungon valmistus Turun telakalla. (STX Finland, 2011.)
2.1 Osavalmistus
Laivanrakennus alkaa osavalmistuksella. Osavalmistus sisältää niin osien kuin osakoontienkin valmistamista. Osavalmistuksessa valmistetaan mm. polvioita,
levykappaleita, jäykistäjiä, laipioita ja laitoja. Tavoitteena hyvin toimivalle laivanrakennukselle on, että osista koottaisiin mahdollisimman suuria kokonaisuuksia osavalmistuksessa ennen niiden lähettämistä lohkonkoontiin. Kuvassa 3 on osavalmistuksen valmistamia tuotteita.
Kuva 3. Osavalmistuksessa valmistettavia tuotteita ovat mm. levylakanat ja laipiot (STX Finland, 2011.)
2.2 Lohkonkoonti
Lohkonkoonti voidaan jakaa taso- ja muotolohkojen valmistukseen. Osalohkot ovat lohkonkoonnin koontiyksikköjä. Lohko sisältää tyypillisesti kannen, laidat ja laipiot eli kannen ja sen alapuoliset rakenteet. Lohko koostuu osalohkoista, jotka ovat lohkonkoonnin koontiyksikköjä.
2.2.1 Tasolohkot
Tasolohkot ovat tasomaisia lohkoja, joiden kannet ja laidat valmistetaan tasolohkolinjoilla.
Kannet muodostetaan levylakanoista, joiden maksimi pituus on 26 metriä ja leveys 22 metriä. Valmistetut levylakanat ovat yleensä 11–22 metriä leveitä ja niiden pituudet vaihtelevat laivan leveyden mukaan. Laivan ollessa yli 26 metriä leveä, kansi muodostetaan kahdesta levylakanasta. Kuvassa 4 on esitetty tyypillinen tasolohko.
Kuva 4. Tasolohko, joka sisältää kannen ja sen alapuoliset rakenteet (STX Finland, 2011.)
2.2.2 Muotolohkot
Muotolohkoiksi lasketaan kaikki lohkot, jotka eivät ole tasomaisia, vaan niistä löytyy kaarevia muotoja. Kuvan 5 lohko määritellään kaarevien laitojensa takia muotolohkoksi.
Muotolohkojen valmistus on pääasiassa käsityötä ja niiden valmistus ei ole yhtä mekanisoitua ja automatisoitua kuin tasolohkojen valmistus. Kaarevapintaiset laidat ja niiden osat kootaan jigien päällä. Muotolohkojen läpimenoajat ovat pitkiä verrattuna tasolohkojen läpimenoaikoihin. (Räisänen, 2002, 37/s. 27)
Kuva 5. Muotolohko, jossa sisältää mm. laipioita ja jäykistäjiä.
2.3 Suurlohkokoonti
Suurlohkokoonnissa lohkoista muodostetaan suurlohkoja yhdistämällä ne keskenään.
Suurlohkot koostuvat yleensä kolmesta päällekkäin asetetusta lohkosta. Kuvassa 6 on tyypillinen suurlohko, joka koostuu muoto- ja tasolohkoista. Rajoittavana tekijänä suurlohkojen koossa on allasnosturin nostokyky. Turun telakalla suurlohkot voivat painaa maksimissaan 600 t. Mitä suuremmissa kokonaisuuksissa laiva voidaan rakentaa sitä tehokkaampaa valmistus on. Tämän takia suurlohkot pyritään mitoittamaan lähelle maksimipainoaan. Suurlohkoja ovat mm. kansirakenteet ja konehuoneet. (Räisänen, 2002, 37/ s.28)
Kuva 6. Suurlohko, joka muodostuu muoto- ja tasolohkoista. (STX Finland, 2011.)
2.4 Rungonkoonti
Rungonkoonnissa laivanrunkoa lähdetään rakentamaan suurlohkoista, jotka ovat rungonkoonnin koontiyksikköjä. Rungonkoonti tapahtuu rakennusaltaassa kuvan 7 mukaisesti. Suurlohkot kootaan päällekkäin allasnosturin avulla, jonka jälkeen suurlohkot hitsataan kiinni. Rungonkoontivaiheeseen saapuessa suurlohkot ovat pitkälle varusteltuja ja maalattuja.
Kuva 7. Laivan runkoa rakennetaan rakennusaltaassa. (STX Finland, 2011.)
3 TUOTANTOFILOSOFIAT
Yrityksen tuotanto perustuu yhteen tai useampaan tuotantofilosofiaan, jonka oppien mukaan tuotantoa ohjataan. Yrityksen sisällä on erilaisia tarpeita tuotannonohjauksella ja eri organisaation tasoilla voidaan käyttää eri menetelmiä tai muunnelmia useista eri menetelmästä. Yksi filosofia ei aina palvele yrityksen kaikkia tarpeita. Kappaleessa esitellään aikaperustainen tuotantofilosofia Time-Based Management sekä Lean, jossa pyritään yksinkertaistamaan tuotantoa karsimalla tarpeettomia toimia.
3.1 Time-Based Management
1980-luvulla Japanilaiset yritykset alkoivat käyttää aikaa keinona saavuttaa kilpailuetua.
Tätä alettiin kutsua nimellä Time-Based Management eli aikapohjainen johtaminen.
Tuotteen koko valmistusketjua alettiin tutkia tilauksesta toimitukseen. Tutkittiin kuinka suuri osa toimitusajasta käytettiin tuotteen valmistamiseen. Yksittäisten osavaiheiden läpimenoaikaa verrattiin koko tuotteen läpimenoaikaan ja huomattiin, että vain murto-osa ajasta käytettiin tuotteen valmistamiseen. Ajasta 95–99,95 prosenttia käytettiin arvoa tuottamattomaan toimintaan. Suuri osa ajasta käytettiin odotteluun. Odotusaika pystyttiin jakamaan kolmeen kategoriaan (Kujala, Lillrank, Kronström & Peltokorpi, 2006, s. 514–
515.):
- Erän käsittelyyn kuluva odotusaika
- Lupiin ja muihin hallinnollisiin toimiin kuluva aika - Virheiden korjaamiseen kuluva aika
Time-based managementin tavoitteena on lyhentää läpimenoaikaa tehostamalla prosessia siten, että tilauksen virtaus organisaation sisällä paranee, ja poistamalla valmistuksen arvoa tuottamattomat vaiheet. Huomattiin, että läpimenoajan lyhentämisellä oli vaikutusta moneen suorituskyvyn mittariin. Sitoutuneen pääoman osuus kasvaa läpimenoajan kasvaessa ja osien laatu saattaa kärsiä odottelun seurauksena. (Kujala et al., 2006, s. 514–515.)
Time-based managementin oppien mukaan toimivan yrityksen toiminnan mittareina toimii aika, eikä kustannukset niin kuin perinteisillä yrityksillä. Investoinnit tehdään valmistusajan lyhentämiseksi eikä kustannusten vähentämiseksi. Olettamuksena on, että lyhentyneen läpimenoajan avulla myös kustannukset laskevat. Toiminnan seurantaa pyritään kohdistamaan ryhmiin ja osastoihin yksilöiden sijaan. Time-based management pyrkii luomaan joustavuutta matalin kustannuksin sekä nopeaa vasteaikaa asiakkaiden tarpeisiin.
(Koskinen, 1995, s. 97.)
Prosessin tehostaminen alkaa valmistuksen pullonkaulojen määrittämisellä. Kun tiedetään, mikä on tuotannon heikon lenkki, voidaan resursseja jakaa sen mukaan. Valmistusprosessia limittämällä saadaan selviä etuja ketjumuotoiseen prosessiin. Prosessin läpimenoaika lyhenee, koska osia voidaan tehdä rinnakkain samanaikaisesti ilman, että odotetaan edeltävän vaiheen valmistumista. Prosessista on tunnistettava arvoa tuottava ja arvoa tuottamaton aika. Poistamalla arvoa tuottamatonta aikaa ei varsinaisesti paranneta tuottavuutta, mutta lyhennetään läpimenoaikaa, minkä takia tuotannossa oleviin virheisiin voidaan nopeammin reagoida. (Kujala et al., 2006, s. 515.)
Aika on tärkeä kilpailutekijä yrityksille. Sen avulla voi saavuttaa kilpailuetua, seurata materiaalin ohjauksen tehokkuutta ja mitata eri osavaiheisiin kuluvaa aikaa. Mitä nopeammin ulkoisen- tai sisäisenasiakkaan tilauksiin voidaan reagoida sitä joustavampaa toiminta on.
3.2 Lean
Lean on tuotantofilosofia, joka pyrkii parantamaan yrityksen toimintoja. Lean -tuotannossa pyritään pääsemään eroon kaikesta turhasta. Lean on levinnyt nopeasti yrityksiin ympäri maailman ja sitä sovelletaan lähes kaikissa tuotantoyrityksissä tavalla tai toisella. Lean- ajattelutavassa tuotantoa pyritään tehostamaan keskittymällä arvoa tuottavaan työhön.
Kaikkea arvoa tuottamatonta työtä voidaan pitää tarpeettomana. Lean -ajattelun mukaan tuotantoa haittaavia osa-alueita on seitsemän kappaletta. Näitä tuhlauksen kohteita kutsutaan hukiksi. Lean -ajattelussa pyritään pääsemään eroon näistä seitsemästä hukasta, joita ovat (Uusi-Rauva et al., 2005, s. 406.):
1. Varastot
2. Kuljetukset
3. Odotusajat
4. Ylituotanto
5. Vialliset tuotteet
6. Tarpeettomat liikuttelut
7. Yliprosessointi
Tuotteiden liiallinen varastointi sitoo pääomaa, eikä se edusta Just in Time -valmistusta.
Tuotteiden liian aikainen valmistuminen sitoo varastopaikkoja ja pääomaa. Valmistamalla tuotteita tarpeeseen, voidaan varastointipaikkoja vähentää. Turhista kuljetuksista aiheutuu läpimenoajan kasvamista ja samalla sidotaan työvoimaa. Kuljetuksista ei tule lisäarvoa asiakkaalle, joten kuljetuksien määrä on syytä pitää minimissä. Työpisteet olisi sijoitettava siten, että valmistusketju liikkuu loogisesti eteenpäin. Materiaali virtaa yhteen suuntaan, eikä edestakaisia kuljetuksia tapahdu. (Waters, 2009, s. 341–342)
Odotus on yksi Lean-filosofian keskeisistä hukista. Tuotteen läpimenoajasta valtaosa on odottelua, kun taas valmistusajan osuus on erittäin pieni suhteessa odotusaikaan. Tuote odottaa, joko kuljetusta tai työpisteen vapautumista. Keskittymällä odotusajan syihin, pystytään odotusaikoja vähentämään ja läpimenoaikaa lyhentämään. Ylituotannosta eli tilanteessa, jossa tuotantoa on enemmän kun kysyntää, aiheutuu varastojen kasvua.
Varastojen kasvaessa tuotantoon sitoutuu entistä enemmän pääomaa ja läpimenoaika kasvaa.
Hävikkiä syntyy, kun tuotteet eivät vastaa tuotteelle asetettuja laatuvaatimuksia. Tuotteita joudutaan tekemään uudestaan tai korjaamaan viallinen tuote. Mitä aikaisemmin tuotantoprosessia viallinen tuote huomataan sitä halvemmaksi sen korjaaminen tulee.
Tuotteen lähettäminen takaisin edeltävään työvaiheeseen on aikaa ja resursseja kuluttavaa.
Tekemällä tuotteen kerralla valmiiksi voidaan säästää kustannuksissa. (Kuisma, 2007, s. 12–
15.)
Tarpeettomat liikuttelut tarkoittavat pääasiassa työntekijöiden liikkumista työpisteissä ja niiden välillä. Tämä voi johtua huonosta ergonomiasta, työkalujen sijoittelusta, huonosta layoutista ja materiaalin huonosta sijoittelusta. Työvälineiden ja koneiden liikuttelu työpisteiden välillä on myös Lean-ajattelun vastaista. Yliprosessoinnilla tarkoitetaan tilannetta, jossa työvaiheita on liikaa ja kaikki niistä eivät ole välttämättömiä työnteon
kannalta. Työvaiheet olisi korvattava tehokkaammilla menetelmillä tai jätettävä kokonaan pois. (Waters, 2009, s. 391.)
Lean-filosofian avulla pyritään lyhentämään tuotteen läpimenoaikaa sekä parantamaan asiakastyytyväisyyttä. Lean-filosofian oppien mukaan toimiminen johtaa parantuneeseen laatuun, koska laatuongelmiin on pakko puuttua. Pieni virhe tuotannossa voi johtaa tuotannon pysähtymiseen. Tuotannossa olevat epäkohdat huomataan nopeasti ja virheet on korjattava, jotta valmistus voi jatkua. Verrattuna perinteiseen toimintaan Lean-tuotanto on alttiimpi tuotannon häiriöille.
3.2.1 5S-menetelmä
5S-menetelmä on Lean-tuotannon työkalu hukkien estämiseksi. Menetelmän avulla kannattavuutta ja kilpailukykyä pyritään nostamaan tuotannon systemaattisella kehityksellä huomioiden henkilöstön viihtyvyyden ja hyvinvoinnin. Tuominen (2010b, s. 19) on todennut 5S-menetelmä koostuvan viidestä vaiheista:
- Sort (erottele)
- Set in order (järjestä) - Shine (puhdista) - Standardize (vakioi) - Sustain (ylläpidä)
5S-menetelmässä kaikki viisi vaihetta on käytävä järjestelmällisesti läpi, jotta toimintaa pystytään kehittämään halutulla tavalla. Vaiheita voidaan yhdistää keskenään, mutta yhtään vaihetta ei voida jättää kokonaan väliin. Menetelmä pyrkii muuttamaan työpaikalla vallitsevia tapoja. Virheellisistä toimintavoista tulee hyväksyttyjä ja valmistuksen hukat kasaantuvat ajan myötä. 5S-menetelmän ajatuksena on parantaa tuotteiden ja toiminnan laatua pitämällä työpiste siistinä ja järjestyksessä. (Tuominen, 2010b, s. 25.)
Työpisteille kertyy ajan kuluessa paljon ylimääräistä tavaraa. 5S-menetelmän ensimmäisessä vaiheessa työpisteeltä pyritään erottelemaan kaikki ylimääräinen tarpeellisista tavaroista. Vanhoja tarpeettomia tavaroita poistamalla saadaan lisää lattia- ja säilytystilaa. Työpisteelle kuuluu ainoastaan usein käytettyjä tavaroita. Tavarat voidaan erotella esimerkiksi kuvan 8 mukaisesti käyttötarpeen mukaan. Osa tavaroista hävitetään, osa taas varastoidaan työpisteeseen tai sen lähelle. (Bresko, 2012.)
Kuva 8. 5S-menetelmän toteuttamiseen suunnattu lomake. Valitsemalla tavaroiden käyttötarpeen saadaan selville tarvittava varastointitapa. (Metalliteollisuuden keskusliitto, 2001, s. 16)
Toisessa vaiheessa työpisteeseen jääneille tavaroille määritetään säilytyspaikat.
Selkeyttämällä järjestystä voidaan tavaroiden etsimiseen kuluva aika poistaa. Usein käytetyt työkalut varastoidaan työpisteeseen siten, ettei työntekijä joudu lähtemään työpisteestä hakeakseen työkalua. Työkalut sijoitetaan työpisteessä työergonomian kannalta parhaalle paikalle. Kolmannessa vaiheessa työpiste puhdistetaan perusteellisesti. Puhdas työpiste on viihtyisämpi verrattuna sekaisin olevaan työpisteeseen. Pudistuksen yhteydessä laitteiden kunto tarkastetaan ja niille tehdään tarpeen mukaan vaadittavat huollot. Tapaturmien todennäköisyys pienenee, kun lattioilla ei loju sinne kuulumatonta tavaraa. (Bresko, 2012.) Neljännessä vaiheessa luotu toimintatapa vakioidaan. Tehdään ohjeet, miten työpisteen puhtautta ja järjestelmällisyyttä pidetään yllä. Voidaan sopia esimerkiksi, että jokaisen työviikon jälkeen työntekijät käyttävät puoli tuntia työpisteen puhdistamiseen. Viimeisessä vaiheessa opittuja tapoja pyritään ylläpitämään, ettei toimintatapa jää kokeiluluonteiseksi.
Toiminnot pyritään saamaan osaksi päivittäisiä toimenpiteitä. Kuva 9 kuvastaa, minkälainen muutos 5S-menetelmän käytöllä voidaan saavuttaa. Tavaroiden hakemiseen kuluva aika
lyhenee ja tuotteet ovat helpommin saatavilla. Suurempi osa työajasta voidaan käyttää jalostusarvoa lisäävän työn tekemiseen. (Tuominen, 2010b, s. 62–79.)
Kuva 9. Työpiste ennen ja jälkeen 5S-menetelmän käyttöönoton. Vasemmalla nähdään kuinka paljon enemmän työpisteessä joudutaan liikkumaan ja hakemaan työkaluja ennen menetelmän käyttöönottoa. (Bresko, 2012.)
3.2.2 Just in Time
Just in Time eli Juuri oikeaan aikaan -tuotanto on toimintamalli, joka poikkeaa selvästi perinteisestä massateollisuusmallista. JIT-tuotannossa lähdetään liikkeelle sisäisestä asiakkuudesta. Jokainen tuotantovaihe olisi tehtävä niin hyvin kuin tuote päätysi lopulliselle asiakkaalle. Toimitusketjun seuraavaa työvaihetta pidetään asiakkaana. JIT–ajattelutavassa henkilöstön kouluttaminen ja työkohtainen perehdyttäminen nähdään tärkeinä asioina.
Niiden avulla voidaan parantaa yrityksen joustavuutta ja tehokkuutta laajentamalla työntekijöiden osaamisalueita. Työntekijät voivat toimia entistä vaihtelevimmissa työtehtävissä ja toimia laajemmalla toiminta-alueella. (Fullerton & McWatters, 2001, s.
82–83.)
Massateollisuusmallissa valmistuksen kapasiteetti pyritään maksimoimaan. Kysynnän ollessa heikkoa tehdään tuotteita varastoon. Ideana massateollisuusmallissa on, että valmistetaan niin paljon tavaraa kuin mahdollista. Just in Time –tuotantoa voidaan pitää
lähes massatuotannon vastakohtana. JIT-tuotannossa tuotteita valmistetaan vain tarpeeseen.
Varastoon päätyvä tuote on merkki heikosta tuotannonohjauksesta. Verrattuna perinteiseen malliin, jossa kustannukset pyritään pitämään alhaalla valmistamalla tuotteet suurissa erissä, perustuu JIT-tuotannon tehokkuus nopeaan läpimenoaikaan. Tuotantoon ei sitoudu niin paljon pääomaa ja pystytään reagoimaan nopeasti muuttuvaan kysyntään. (Uusi-Rauva, Haverila & Kouri, 2005, s. 428–429)
JIT-tuotannossa tuotteet valmistetaan pienissä sarjoissa asiakkaan tilauksesta. Asiakas voi olla ulkoinen tai sisäinen. Ajatuksena on, että seuraava vaihe on asiakas ja asiakkaille ei toimiteta virheellisiä tuotteita. JIT-tuotannolla saavutettavia etuja ovat (Tuominen, 2010a, s. 180–181.):
- Tuotannon ohjauksen helppous - Luotettavat toimitukset
- Joustavuus - Korkea laatu
- Nopea reagointi valmistuksessa havaittuihin poikkeamiin - Vähäinen tilantarve
- Korkea työmotivaatio
Ilman välivarastoja toimivassa organisaatiossa tuotannossa tapahtuvien virheiden vaikutukset ovat valtavat. Tämän takia JIT-tuotannossa virheitä pyritään välttämään loppuun asti. Verrattuna tavalliseen malliin tulevat virheet JIT-tuotannossa helpommin esille niistä aiheutuvien vaikutusten takia. Tämän takia niiden syyt on helppo selvittää. JIT-tuotanto vaatii toiminnalta korkeaa laatua. Virheet keskeyttävät prosessin, joten laatua on jatkuvasti parannettava. JIT-tuotantoa ei ole mahdollista toteuttaa ilman virheiden vähentämistä ja tavoitteena on virheetön tuotanto. Virheitä ei pyritä poistamaan lisäämällä laadullisia tarkastuksia, vaan laatuvastuu siirretään tuotannolle. Työntekijät ovat itse vastuussa tuotetusta laadusta. Koko organisaation on panostettava JIT-toimintaa, jotta se saadaan toimimaan halutulla tavalla. JIT-tuotannon tuottavuus on parempi verrattuna perinteisiin tuotantoon. JIT-tuotannon kehitysvaiheet on kuvattu kuvassa 10. (Uusi-Rauva et al., 2005, s. 428–429.)
Kuva 10. JIT-tuotannon kehittämisen vaiheet. Vaiheiden edetessä läpäisyajat lyhenevät ja toiminnan laatu paranee. (Uusi-Rauva et al., 2005, s. 429.)
4 LÄPIMENOAIKA
Läpimenoaika on aika, joka kuluu toiminnon alkamisesta valmistumiseen. Läpimenoaika kuvaa aikaa, jonka toiminta vaatii ja on yksi tärkeimmistä mittareista, kun arvioidaan tuotannon tehokkuutta. Se voidaan määrittää erilaisille toiminnoille kuten esimerkiksi osavalmistukselle tai lohkonvalmistukselle. Tilauksen läpimenoajan määrittävät materiaalihankintoihin kuluvan ajan sekä valmistuksen läpimenoajan summa. On tavallista, että läpimenoajasta vain pieni osta koostuu työvaiheajasta. Uusi-Rauvan et al. (2005, s. 401) mukaan valtaosa läpimenoajasta kuluu odotusaikaan. Kuvassa 11 nähdään esimerkki läpäisyajan rakenteesta ja kuinka jokaista vaihetta edeltää odotusaika. (Lapinleimu, Kauppinen & Torvinen, 1997, s. 41,53)
Kuva 11. Läpäisyajan rakenne tuotteen valmistuksessa. Vain pieni osa ajasta kuluu tuotteen jalostusarvoa kasvattavaan työhön. (Uusi-Rauva et al., 2005 s. 401.)
Lyhyt läpimenoaika on tila, johon organisaatioissa pyritään. Se kuvastaa, että toiminta on joustavaa ja tehokasta. Lyhyt läpimenoaika mahdollistaa lyhyet toimitukset, vähentää keskeneräiseen työhön sitoutunutta pääomaa sekä parantaa laatua ja ohjattavuutta.
Toimivassa järjestelmässä läpimenoajat pysyvät lyhyinä ja helposti kontrolloitavissa.
Lyhyiden läpimenoaikojen avulla saadaan joustavuutta tuotannon ajoitukseen ja helpotetaan tuotannon suunnittelua. (Lapinleimu et al., 1997, s. 55.)
Lapinleimun et al. (1997, s. 55) mukaan läpäisyaika ja työkustannukset eivät ole suoraan toisistaan riippuvia. Valtaosa läpäisyajasta on odotteluaikaa, jolloin kapasiteettia ei sidota.
Asiakasohjautuvassa tuotannossa läpimenoajan on oltava huomattavasti toimitusaikaa lyhempi. Mitä lyhyempi läpimenoaika on suhteessa toimitusaikaan sitä joustavampaa tuotanto on. Ylimääräinen aika voidaan käyttää tuotannon tasoittamiseen. Uusi-Rauva (2005, s. 407) on todennut, että puolittamalla läpäisyaika päästään seuraaviin tuloksiin:
- 8,5 % tuotantokustannuksiin + 9,5 % kannattavuuteen
- 47 % keskeneräisen tuotannon arvoon - 15 % sitoutuneeseen pääomaan
4.1 Valmistuksen läpäisyajan lyhentämiskeinoja
Läpimenoajan lyhentämiseksi on olemassa monenlaisia keinoja. Läpimenoajan rakenne vaihtelee eri yrityksissä ja työvaiheissa. Valmistusajan lyhentämiskeinot ovat varsin erilaiset erilaisille prosesseille. Jotta yritys pystyisi keskittämään toiminnan tehostamisen oikeisiin kohteisiin, on läpimenoajan rakennetta tutkittava tarkemmin. Tutkimuksen avulla tuotannosta voidaan huomata, mihin läpimenoaika kuluu. Mikäli läpimenoajasta 90 prosenttia kuluu odotusaikaan, on läpimenoaikaa lyhennettävä erilaisin keinoin kuin tilanteessa, jossa 90 prosenttia ajasta kuluu tekemisaikaan. Ensimmäisessä tapauksessa on löydettävä keinot, miten poistaa turha odottelu ja kasvattaa vaiheajan osuutta.
Jälkimmäisessä tavassa taas on keskityttävä työmenetelmien kehittämiseen. Yleisimmät tavat lyhentää valmistuksen läpimenoaikaa ovat (Uusi-Rauva et al., 2005, s. 407; Lapinleimu et al., 1997, s. 56,58.):
- Valmistustekniset keinot
- Tuotantoprosessin mukauttaminen - Häiriöiden minimointi
- Siirtojen tehostaminen - Kuormituksen ohjaus - Kapasiteetin ohjaus
- Tuotannonohjauksen tehostaminen - Tuotantoprosessin mukauttaminen - Eräkoon pienentäminen
- Asetusaikojen lyhentäminen
- Layout-suunnittelu - Välivarastojen poisto
Läpimenoaikaa voidaan lyhentää kehittämällä käytössä olevia työmenetelmiä. Tuotteiden läpimenoaikoja voidaan lyhentää käyttämällä suurempaa osaa koneiden tehosta. Samassa ajassa saadaan enemmän tuotosta aikaiseksi, joten tuotteita menee läpi nopeammalla aikataululla. Esimerkiksi käyttämällä tehokkaampia hitsausmenetelmiä voidaan hitsausnopeutta kasvattaa ja hankkimalla tehokkaamman polttokoneen voidaan levyjä polttaa aikaisempaa nopeammin. (Arlander, 1983, s. 8–10.)
Läpimenoaikoja voidaan lyhentää tehokkaalla layout-suunnittelulla. Työpisteet sijoitellaan siten, että niiden väliset siirrot ja käsittelyt tapahtuvat mahdollisimman helposti.
Välivarastojen tarve pienenee, kun työpisteet sijaitsevat lähekkäin. Materiaalivirtoja selkeyttämällä vältytään tuotteiden edestakaiselta siirtelyltä. Tuotannosta tulee selkeämpää ja läpimenoajat lyhenevät. (Larikka, Heinilä, Selin & Tuominen, 2007, s. 146.)
Yhdistämällä työvaiheita on mahdollista päästä eroon turhista odottelu- ja kuljetusajoista.
Näin nopeutetaan läpimenoa ja parannetaan tehokkuutta. Kuvassa 12 on esitetty kuinka työvaiheita yhdistämällä voidaan saavuttaa lyhyempi läpimenoaika. Yhdistämällä työvaiheita ei työvaiheiden välille pidä enää varata aikamarginaalia. Optimoimalla työvaiheiden järjestyksen saadaan kuljetusmatkoja ja niihin liittyviä odotusaikoja lyhennettyä. Samanpituiset työvaiheet olisi sijoitettava perätysten, jottei valmistusketjuun synny pullonkauloja, jotka rajoittavat läpimenoa. (Arlander, 1983, s. 8–9.)
Kuva 12. Työvaiheiden yhdistämiselle saavutettavat hyödyt. Yhdistämällä työvaiheita voidaan tuotteen läpimenoaikaa lyhentää huomattavasti. (Lapinleimu et al., 1997, s. 57.) Siirtoja tehostamalla voidaan odotteluun kuluvaa aikaa lyhentää. Kuljetusaikoja voidaan lyhentää uusien kuljetusreittien avulla sekä parantamalla käytössä olevia kuljetuslaitteita.
Siirtoja voidaan automatisoida automaattikuljettimilla. Kun osa tulee valmiiksi, se siirtyy automaattisesti seuraavaan vaiheeseen. Kasvattamalla kuljetusvälineiden kapasiteettia esimerkiksi hankkimalla uusia kuljetuslaitteita voidaan kuljetuksen odotusaikoja lyhentää.
Kuljetuslaitteiden käyttöaste laskee ja läpimenoaika lyhenee keskimääräisten odotteluaikojen mukana. Läpimenoaikaa voidaan lyhentää myös tehostamalla tuotannonohjausta. Seuraava työvaihe voi alkaa, vaikka kaikki tuotteet eivät ole vielä valmistuneet edellisessä vaiheessa. Tätä kutsutaan tuotannon limittämiseksi. Tuotteita ei käsitellä yhtenä isona kokonaisuutena, vaan pienempinä ryhminä siten, ettei ensimmäiseksi valmistuneen kappaleen tarvitse odottaa viimeisen tuotteen valmistumista. Kyseinen muutos toteutetaan yleensä yhdessä kuljetuserien pienentämisen kanssa. Tarkemmalla ajoituksella voidaan lyhentää jonotusaikoja sekä aikamarginaaleja. Aikamarginaalit olisi määritettävä työvaihekohtaisesti, eikä käytettävä kaikille vaiheille yhtä suuria aikamarginaaleja.
(Arlander, 1983, s. 18–19.)
Kuormitusryhmät olisi sijoitettava siten, ettei tuotetta tarvitse kuljettaa kesken kaiken toiselle osastolle, vaan prosessi olisi tehtävä alusta loppuun samalla osastolla. Etäisyyksien
lyhentyessä kuljetuksiin ei tarvitse varata niin paljon aikaa, vaan tuotteet liikkuvat osaston sisällä sulavasti ilman suuria odotusaikoja. Eri vaiheiden odotusaikoja voidaan lyhentää kuljettamalla tuotteet pienemmissä erissä ja sijoittamalla työpisteet valmistusvaiheiden mukaiseen järjestykseen, ettei edestakaisin siirtoja pääse tapahtumaan. (Uusi-Rauva et al., 2005, s. 406.)
Poistamalla tuotannon välivarastot tuotteet eivät kasaudu odottamaan pitkäkestoisimman työpisteen vapautumista, vaan työvaiheet toimivat samassa tahdissa. Välivarastojen poistamisen johdosta prosessista tulee virtaviivaisempi, kun tuote kulkee prosessin läpi ilman keskeytyksiä. Aloitettavien ja valmistuneiden töiden määrän kuuluisi pysyä lähes vakiona. Aloitettavien töiden määrä ei saisi ylittää valmistuneiden töiden määrää säännöllisesti, etteivät työt lähde kasaantumaan. Keskittymällä myöhässä olevien töiden poistamiseen tuotantoa tehostamalla, voidaan turhista jonotusajoista päästä eroon.
Kapasiteetin ohjauksella voidaan vaikuttaa läpimenoajan pituuteen. Kapasiteettia voidaan kasvattaa erilaisilla kehitystoimilla ja uutta kapasiteettiä voidaan hankkia mm. investoimalla uusiin laitteisiin. Lisäkapasiteettia voidaan ohjata kriittisin kuormitusryhmiin estämään jonojen syntymistä. Kapasiteettiä voidaan myös kasvattaa tilapäisesti käyttämällä alihankkijoita tai teettämällä ylitöitä. Ylitöiden avulla kapasiteettiä voidaan nostaa hetkellisesti kriittisissä työvaiheissa. Tämän avulla tilapäiset pullonkaulat pystytään purkamaan. Työskentelemällä useassa vuorossa voidaan laitteita hyödyntää paremmin.
(Uusi-Rauva et al., 2005, s. 404; Arlander, 1983, s. 16–17.)
Yksi tehokkaimmista keinoista läpäisyaikojen lyhentämiseksi on eräkoon pienentäminen.
Tämä johtuu odotusaikojen lyhenemisestä. Eräkoko ja läpimenoaika ovat toisistaan riippuvia. Pienentämällä toista saadaan myös toinen pienenemään. Eräkokoon pienentäminen pitää yleensä sisällään asetusaikojen pienentämisen. Asetusaika on tuotteen vaihdosta työpisteelle aiheutuva ylimääräinen aika. Asetusaika pitää sisällään mm.
työkalujen vaihdot ja ohjelmien muuttamisen. Pitkät asetusajat voivat estää pienten eräkokojen tehokkaan hyödyntämisen, sillä asetuksien tekemiseen kuluva aika on pois lisäarvoa tuottavasta ajasta. Asetusaikoja voidaan lyhentää teknisillä ratkaisuilla ja aputyöntekijää käyttämällä. Käyttämällä automaattisia valmistusjärjestelmiä asetusajat jäävät erittäin pieniksi. (Uusi-Rauva et al., 2005, s. 404.)
Kuormittamalla töitä tasaisesti kaikkien kuormitusryhmien kesken voidaan pahimmat pullonkaulat välttää ja siten lyhentää läpimenoaikaa. Eniten kuormitettujen kuormitusryhmien jonot lyhenevät ja vähän kuormitettujen kuormitusryhmien jonot kasvavat. Näin pystytään estämään pullonkaulojen syntyminen. Kuormitusta pitäisi keskittää työvaiheketjujen alkupäähän, koska loppupäässä olevat työvaiheketjut ovat vaikeammin ennakoitavissa. Täten loppupään jonotusajat lyhenevät ja tuotannosta tulee sujuvampaa. Vähentämällä laitteiden kuormitusta ja käyttämällä rinnakkaisia kuormitusryhmiä päästään lyhempiin odotusaikoihin. Ensisijaisen kuormitusryhmän ollessa liian kuormitettu, on kuormitusryhmälle hyvä olla vaihtoehtoinen kuormitusryhmä.
(Arlander, 1983, s.14–15.)
On ehdottoman tärkeää minimoida häiriöiden osuus tuotannosta. Tärkeimmille koneidenkäyttäjille on koulutettava varahenkilöt, jotta koneet pystytään pitämään käynnissä taukojen aikana. Tällä toimenpiteellä pystytään myös varautumaan äkillisiin sairastumisiin ja muihin odottamattomiin tilanteisiin. Laitteiden huollot olisi toteutettava silloin, kun koneet eivät ole käytössä. Varastoimalla halvimpia ja yleisimpiä osia voidaan joutuisuutta lisätä ja samalla lyhentää läpimenoaikaa. Kriittisten osien puskurointi on monessa tilanteessa hyödyllinen toimenpide, ettei tuotanto pysähdy odottamaan osien saapumista. (Arlander, 1983, s.11–12.)
4.2 Läpäisyajan lyhentämisen vaikutukset
Arlander (1983, s.43) on todennut, että tuotannon ollessa asiakasohjautuvaa voidaan läpäisyajan lyhentäminen siirtää suoraan toimitusaikoihin. Tämä parantaa yrityksen kilpailukykyä muita yrityksiä vastaan. Mitä nopeammin yritys pystyy tuotteen toimittamaan asiakkaalleen sitä nopeammin asiakas pystyy ottamaan tuotteen käyttöön. Mikäli toimitusaikoja ei lyhennetä samassa suhteessa läpimenoaikojen lyhentämisen kanssa, voidaan toimitusvarmuutta ja joustavuutta parantaa. Toimituksen viivästymisestä peritään usein sakkoja ja yrityksen maine voi tahriutua, jos he eivät pysty toimittamaan tuotetta alkuperäisen aikataulun mukaisesti. Lyhentynyt läpimenoaika lisää valmistuksen joustoa ja parantaa toimitusvarmuutta. (Uusi-Rauva et al., 2005, s. 406)
Lyhyiden läpimenoaikojen on todettu parantavan laatua, koska virheet huomataan ja voidaan korjata nopeasti. Tieto laatupoikkeamasta tulee tietoon välittömästi ja siihen ehditään puutua ennen seuraavan tuotteen valmistamista. Pitkien läpimenoaikojen tuotteita voidaan valmistaa huomattava määrä ennen vian huomaamista. Mitä aikaisemmin vika huomataan sitä halvemmaksi sen korjaus tulee. Häiriöiden aiheuttamiin ongelmiin ja syihin on helppo tarttua, koska virheet usein pysäyttävät tuotannon. Ilman riittävää panostusta laatuun ei lyhyitä läpimenoaikoja kannata edes tavoitella. Virheet heijastuvat koko tuotantoon ja niihin on yksinkertaisesti pakko puuttua. Tuottavuus paranee läpimenoajan lyhentyessä. Tämä johtuu siitä, että läpimenoaikaa ei ole mahdollista laskea ilman laadun parantamista. Laadun paraneminen pienentää virheiden ja häiriöiden aiheuttamia kustannuksia. (Uusi-Rauva et al., 2005, s. 406–407.)
Mitä lyhyempi läpimenoaika on sitä helpompi tuotannon tarvitsemia materiaaleja on arvioida. Tämän takia raaka-ainevaraston kokoa voidaan pienentää. Pienentyneiden raaka- ainevarastojen johdosta ja keskeneräisten töiden vähenemisen vaikutuksesta valmistukseen sitoutunut pääoma pienenee. Läpimenoaikojen lyhentyessä tuotannonohjaus helpottuu, koska ennusteita ei tarvitse tehdä enää niin pitkälle tulevaisuuteen. Lyhyet läpäisyajat asettavat tuotannonohjausjärjestelmän alttiiksi häiriöille. Häiriöiden takia töitä ei välttämättä ohjata kaikille työpisteille ja työt voivat valmistua myöhässä. (Lapinleimu et al., 1997, s.
55.)
Valmistukseen keskimäärin sitoutuneen pääoman oletetaan olevan vakio läpi koko prosessin. Lyhentämällä läpimenoaikaa voidaan sitoutuneen pääoman osuutta vähentää, koska keskeneräiseen tuotantoon sitoutuu vähemmän rahaa. Tuotannon ollessa asiakasohjautuvaa vaikuttaa läpäisyajan lyhentäminen vaikuttaa suoraan tuotteen toimitusaikoihin. Tuotannon ollessa varasto-ohjautuvaa ei läpäisymenon lyhentäminen vaikuta suoraan toimitusaikoihin, mutta lyhyiden läpimenoaikojen takia varastoja voidaan täydentää nopeasti. Puskurivaraston ei tarvitse enää olla yhtä suuri kuin ennen ja sama palvelutaso voidaan saavuttaa pienemmällä varastolla. (Uusi-Rauva et al., 2005, s. 406–
407.)
5 HITSAUKSEN TEHOSTAMISKEINOJA
Hitsauksen tehostamisella pyritään saamaan enemmän tuotosta lyhyemmässä ajassa. Mitä nopeammin työ voidaan tehdä sitä tehokkaampaa hitsaus on. Tuottavampien hitsausmenetelmien avulla hitsiaineentuotto kasvaa ja voidaan käyttää suurempia kuljetusnopeuksia. Hitsiaineentuottoa voidaan myös nostaa käyttämällä useita hitsauslaitteita samanaikaisesti. Hitsauksen tehostamisessa paloaikasuhde eli aika, joka työn kestosta kuluu varsinaiseen hitsaamistyöhön, pyritään nostamaan mahdollisimman korkeaksi. Manuaaliselle hitsaukselle paloaikasuhde on huomattavasti matalampi verrattuna mekanisoituun ja robotisoituun hitsaukseen.
5.1 Paloaikasuhteen vaikutus hitsauskustannuksiin
Paloaikasuhde kuvaa hitsauksen tuottavan työn osuutta kokonaisaikaan. Paloaikasuhde kuvaa kaariajan suhdetta kokonaisaikaan ja se ilmoitetaan prosentteina. Paloaikasuhde on eräs keskeisimmistä hitsauskustannuksiin vaikuttavasti tekijöistä. Kuvasta 13 nähdään, kuinka työkustannukset alenevat jyrkästi paloaikasuhteen kasvaessa. Martikainen (2009, s.45) on todennut, että paloaikasuhde vaikuttaa merkittävästi hitsauksen kokonaiskustannuksiin, koska työkustannukset ovat yleensä noin 75–90 prosenttia hitsauksen kokonaiskustannuksista.
Kuva 13. Paloaikasuhteen vaikutus hitsauskustannuksiin. Työkustannukset laskevat voimakkaasti kunnes paloaikasuhde kasvaa 60 prosenttiin. (Martikainen, 2009, s. 45.)
Martikaisen (2009, s.45) mukaan paloaikasuhteeseen voidaan vaikuttaa monilla toimenpiteillä:
- Hitsauksen mekanisointi ja automatisointi - Töiden organisointi ja yleinen järjestys - Työohjeet ja WPS
- Hitsaajan ammattitaito - Kappaleenkäsittelylaitteet - Aputyöntekijät
- Työnopastus
5.2 Kevytmekanisoinnin vaikutus hitsauksen tehokkuuteen
Kevytmekanisoinnilla tarkoitetaan hitsauksen mekanisointia, jossa käytetään pieniä helppokäyttöisiä kuljetuslaitteita hitsauspään kuljettamiseen. Kyseisiä laitteita ovat mm.
pienet traktorikuljettimet ja kiskokuljettimet. Kevytmekanisointilaitteiden käyttö on helppoa ja tehokasta. Traktoreiden avulla voidaan hitsata alapienahitsejä, kun taas kiskokuljettimilla hitsataan mm. laki-, vaaka- ja pystyhitsejä. (Lukkari, 2005, s. 9.)
Tyypillinen paloaikasuhde manuaaliselle hitsaukselle on noin 20–35 prosenttia, kun taas kuljettimella se on noin 50 prosenttia. Siirryttäessä manuaalisesta hitsauksesta mekanisoituun hitsaukseen tuottavuus paranee noin 40–150 prosenttia. Kuljettimien avulla voidaan hyödyntää hitsausvälineiden kapasiteettia tehokkaammin ja voidaan siirtyä huomattavasti tehokkaampien hitsausprosessien käyttöön. Hitsauksesta saadaan yhtäjaksoista ja kuljetusnopeuksia voidaan nostaa. Kuljetin voi kuljettaa hitsauspistoolia yli 100 cm minuutissa. Hitsaajalta on mahdotonta odottaa samaa. Mekaanisesti toteutetulla hitsauksella saadaan tuottavampaa ja parempilaatuista hitsiä. (Martikainen, 2009, s.47;
Lukkari, 2005, s. 9)
6 TYÖNTUTKIMUS
Työntutkimus on työn tuottavuuden kehittämisen vuoksi tehtävä tutkimus.
Työntutkimuksella pyritään löytämään parhaat tavat työn tekemiseksi ja luoda hyvät työolosuhteet tehokkaalle toiminnalle. Työntutkimuksen avulla voidaan myös määrittää aika, jossa tietyt työtehtävät tehdään. Työntutkimus voidaan jakaa neljään osa-alueeseen (Uusi-Rauva et al., 2005, s. 490.):
- Menetelmätutkimus - Työn vakiinnuttaminen - Työnopastus
- Työnmittaus
Menetelmätutkimus on järjestelmällistä työn kehittämistä, joka tähtää tehokkaaseen, turvalliseen ja taloudelliseen työn tekemiseen. Tavoitteena on saavuttaa alhaisemmat tuotantokustannukset, parempi ergonomia ja työturvallisuus sekä tuottavuus.
Menetelmätutkimus sisältää kaikki tuotannon osatekijät ja niiden yhteistoiminnan.
Tutkimuksella voidaan tutkia mm. koneita, työntekijöitä, raaka-aineita ja läpimenoaikaa.
Menetelmätutkimus pitää sisällään erilaisia keinoja työn kehittämiseksi ja hyödyntää monia olemassa olevia tapoja kuten mm. jatkuvan parantamisen menettelytapoja.
(Teknologiateollisuus ry, 2011, s. 6.)
Työntekijöillä voi olla erilaiset työmenetelmät ja eri suorituskerroilla työt saatetaan tehdä eri tavalla. Työn vakiinnuttamisessa pyritään varmistumaan, että kaikilla työntekijöillä on käytössä tehokkaimmat työmenetelmät. Tehokkaat työmenetelmät menevät hukkaan, jos kaikki työntekijät eivät käytä niitä. Menetelmävaihtelut aiheutuvat työntekijöiden erilaisista tottumuksista, taustoista, työkaluista ja työmenetelmistä. Työn vakiinnuttamisessa käytetään apuna työpaikkakuvauksia, työohjeita ja koulutusta. Vaikka työn vakiinnuttamisella pyritään yhtenäistämään työtavat, ei tämä tarkoita, että oma-aloitteisuutta ei sallittaisi.
(Teknologiateollisuus ry, 2011, s. 6.)
Työn vakiinnuttaminen luo pohjan systemaattiselle työn kehittämiselle. Ennen kuin työntekijöillä on parhaat mahdolliset käytössä olevat työmenetelmät, on työmenetelmiä
turha lähteä kehittämään. Työn vakiinnuttamisen yhteydessä on menetelmien kehitystä jatkettava käyttäen jatkuvan parantamisen tekniikoita. Vakiinnuttamalla työmenetelmät voidaan tuottaa parempaa ja tasaisempaa laatua. Laatua pystytään helpommin hallitsemaan, jos työt tehdään aina samalla tavalla. (Vartiainen, 1994, s. 125.)
Työnopastuksessa varmistetaan, että kaikki työntekijät hallitsevat tehokkaat ja turvalliset työmenettelyt. Työnopastuksen avulla pyritään resurssien korkeaan hyödyntämiseen.
Työnopastukseen pitää sisällään työhön perehdyttämisen sekä opastuksen käytettäviin menetelmiin. Työnopastus tukee ammattitaidon kehittämistä. Työnopastuksen avulla työntekijöiden osaamista pystytään hyödyntämään paremmin. (Teknologiateollisuus ry, 2011, s. 7.)
Työmittauksessa pyritään selvittämään aika, joka työntekijällä kuluu työtehtävän suorittamiseen. Työnmittausta voidaan soveltaa myös tuotteen läpimenoajan selvittämiseen.
Työajan selvittämiseen käytetään työnmittauksen vakiomenetelmiä ja mittaukset pyritään suorittamaan normaalioloissa ja normaalijoutuisuudella. Mittaus pyritään toistamaan useita kertoja, sillä saman työmäärän tekemiseen voi kulua eri suorituskerroilla eri aika. Tämän takia tuloksista on otettava keskiarvo, jotta aika saadaan normalisoitua. Työnmittauksen avulla saadusta ajasta nähdään, kuinka kauan tietyn toimenpiteen tekemiseen kuluu aikaa keskimäärin ammattitaitoiselta työntekijältä. (Vartiainen, 1994, s. 125.)
6.1 Työntutkimuksen tavoitteet
Työntutkimus voidaan jakaa useisiin kategorioihin tavoitteiden mukaan. Jotta kehittävää työntutkimusta voidaan toteuttaa tehokkaasti, on tavoitteet asetettava täsmällisesti.
Työntutkimuksen aikana voi nousta esiin asioita, joita ei ole ennakkoon ajateltu.
Työntutkimuksen tavoitteina voivat toimia mm. (Teknologiateollisuus ry, 2011, s. 8–9.):
- Hinnoittelu
o Pyritään selvittämään kuinka paljon tuotteen valmistaminen maksaa ja tietoa voidaan käyttää tuotteiden hinnoitteluun ja kustannuslaskentaan.
- Tuotannon suunnittelu o Tuotannon ohjaus
o Kuormitus
o Tuotannon virtaus o Tavoitteiden asettaminen - Menetelmien vertailu ja kehitys
o Työkalujen suunnittelu o Työpisteiden suunnittelu o Koneinvestointien suunnittelu o Menetelmien suunnittelu o Missä tehdään
o Kuormitus - Urakka palkkaus
o Suoritukseen perustuva palkkaus
6.2 Näkökulmat työntutkimukseen
Työntutkimuksen näkökulma vaihtelee valitun tavoitteen mukaan. Työntutkimuksen näkökulmat voidaan jakaa kolmeen toisistaan eroavaan kategoriaan (Aulanko, Huovinen, Kiikka & Lehtinen, 2010, s. 43; Teknologiateollisuus ry, 2011, s. 6.):
- Taloudellinen näkökulma
o Työtä ja työmenetelmiä tarkastellaan niiden aiheuttamien kustannuksien avulla.
o Pyritään löytämään tuotannon pullonkaulat.
o Selvitetään, mitkä työt aiheuttavat lisäkustannuksia ja laatuongelmia.
o Tehdäänkö työt oikeaan aikaan ja oikeassa paikassa.
- Teknologinen näkökulma
o Uuden tekniikan tarjoamat mahdollisuudet, uusien prosessien kehittäminen, uuden teknologian tarjoamat hyödyt
- Työntekijänäkökulma
o Ergonomia ja turvallisuus
o Tutkimus kohdistetaan työntekijän jokapäiväisen toiminnan tutkimiseen.
o Pyritään selvittämään sisältääkö työ väsyttäviä ja monotonisia töitä, epäkäytännöllisiä ja jopa vaarallisia vaiheita.
o Selvitetään käytetäänkö oikeita menetelmiä.
6.3 Työnmittauksen vaiheet
Työnmittauksen vaiheet ovat Teknologiateollisuus (2011, s. 25) ry:n mukaan:
1. Tiedottaminen työnmittauksesta 2. Työmenetelmien määrittäminen 3. Työn osittelu ja kuvaus
4. Erien ajan mittaaminen
5. Ajan laskeminen, tulosten esittäminen ja taltiointi
Työmittaus tehdään avoimesti ja yleisesti käytössä olevia menetelmiä hyödyntäen.
Työmittauksesta ilmoitetaan luottamusmiehelle ja tiedotetaan, minkä takia työnmittaus tehdään. Työnmittauksen kuvaus on suoritettava riittävällä tarkkuudella, jotta saatuja tietoja voidaan käyttää jälkeenpäin. Tiedoista on käytävä ilmi mittauksen kohde, tapahtuneet muutokset ja tulosten käyttökelpoisuus. (Uusi-Rauva et al., 2005, s. 492–493.)
Mitattava työ jaetaan mittausta varten pienempiin osiin. Se kuinka pieniin osiin työ jaetaan, riippuu valitusta mittaustavasta, tavoitteesta ja työnlaadusta. Työnmittaus toteutetaan työntekijää häiritsemättä. Mikäli mittaus tehdään videokameran avulla, on varmistuttava, että näkyvyys on kunnossa työvaiheiden havaitsemiseksi. Saaduista tuloksista olisi suotavaa tehdä erilaisia erittelyjä, jotta mittaustuloksia voitaisiin hyödyntää mahdollisimman hyvin.
(Teknologiateollisuus ry, 2011, s. 25.)
Engeström (1995, s. 127–128) on todennut kehittävän työntutkimuksen olevan vaiheittain etenevä prosessi, joka palaa aina samaan lähtötilanteeseen. Kehittävä työntutkimus alkaa nykyisen toimintatavan tarkastelemisella, jonka jälkeen luodaan analyysi kehityshistoriasta ja nykyisistä ristiriidoista. Analyysin pohjalta luodaan uusi toimintatapa, jolla ristiriitoja pyritään ratkaisemaan. Uusi toimintamalli otetaan käyttöön ja käyttöönotosta tehdään analyysi, jossa arvioidaan käyttöönoton onnistumista. Käyttöönottoa pyritään tukemaan, jotta uusi menetelmä saadaan vakiinnutetuksi. Menetelmän vakiinnuttamisen jälkeen
uudesta toimintatavasta tehdään selvitys ja tutkitaan sen vaikutuksia koko prosessiin.
Prosessin vaiheet voidaan nähdä kuvasta 14.
Kuva 14. Kehittävän työntutkimuksen vaiheet. Tutkimus alkaa nykytilan kartoittamisesta ja päättyy uuden tavan arvioimiseen. (Engeström, 1995, s. 128.)
6.4 Työnmittausmenetelmät
Työnmittauksessa yleisesti käytetyt menetelmät ovat:
- Havainnointitutkimus - Kelloaikatutkimus
o normaaliaikatutkimus o ajankäyttötutkimus - Liikeaikatutkimus
- Aikalaskelmat
- Standardiaikajärjestelmät
6.4.1 Havainnointitutkimus
Havainnointitutkimuksen avulla voidaan selvittää monenlaisia asioita, kuten mm.
tapahtumien esiintymistiheys, riskitekijöitä, kulkureittejä, laitteiden käyttöön ja toimintaa hidastavia tekijöitä. Ennen tutkimuksen aloittamista on valittava, mitä tietoa kyseisestä
työvaiheesta halutaan saada. Havainnointitutkimuksen avulla työsuoritus voidaan myös jakaa eri aikalajeihin, perustuen niiden suhteelliseen esiintymiseen. Työsuoritus jaetaan tekemisaikaan, taukoaikaan, häiriöaikaan ja apuaikaan. Työsuoritus voidaan jakaa myös tarkempiin aikalajeihin, mikäli kyseiset aikalajit eivät kuvaa työsuoritusta riittävällä tarkkuudella. Havainnointitutkimuksen avulla voidaan seurata yhtä työntekijää, koneita tai koko osastoa. (Aulanko et al., 2010, s. 152.)
Havainnot tehdään tasaisin välein. Mitä lyhempi havainnointiväli on sitä tarkempi tutkimuksesta tulee. Tutkimuksessa on hyvä käyttää apuna videokameraa, jotta päästään lyhyisiin havainnointiväleihin. Videon avulla tutkija voi keskeyttää ja jatkaa havainnointia milloin vain. Havainnointitutkimuksen suorittamiseen ei tarvita ammattilaista, vaan tutkimus on suhteellisen helppo suorittaa. Havaintojen teossa käytetään apuna kelloa, joka voi olla työntutkimuskello tai tavallinen kello, jossa on sekuntiviisari. (Aulanko et al., 2010, s. 152–153.)
6.4.2 Kelloaikatutkimus
Kelloaikatutkimusta käytetään, kun halutaan tarkkaa tietoa työtehtävien kestoista.
Kelloaikatutkimuksella voidaan tutkia ja mitata toistuvia kuin myös harvemmin tehtäviä töitä.
Normaaliaikatutkimus
Normaaliaikatutkimuksessa määritetään aika, joka kuluu kyseisen toimenpiteen suorittamiseen normaalioloissa. Ajan määrittämiseen käytetään kelloa ja mittaus toistetaan, kunnes saadaan tarpeeksi luotettava tulos. Tarvittavien mittausten määrään vaikuttaa monet asiat, kuten aikojen hajonta ja haluttu mittatarkkuus. Tutkimuksessa työtehtävä jaetaan pienempiin toistuviin eriin ja mitataan niihin kuluva aika. Normaaliaikatutkimusta käytetään toistuvien työtehtävien mittaamiseen. (Uusi-Rauva et al., 2005, s. 492–493.)
Ajankäyttötutkimus
Ajankäyttötutkimus soveltuu työn jatkuvaan seuraamiseen. Menetelmä soveltuu pidempikestoisten ja harvemmin tehtävien töiden, kuten erilaisten korjaustöiden tutkimiseen. Ajankäyttötutkimuksen avulla voidaan tutkia työntekijän, koneen, ryhmän tai
koneenhoitajan ajankäyttöä. Ajankäyttötutkimuksessa työaika jaetaan aikalajeihin kuten normaaliaikatutkimuksessa. (Teknologiateollisuus ry, 2011, s. 25.)
6.4.3 Liikeaikatutkimukset
Liikeaikatutkimuksessa työ jaetaan niin pieniin osiin, että niihin kuluva aika on vakio.
Liikeaikatutkimuksen suorittajan on oltava koulutettu ammattilainen. Työntutkimuksen suorittaja ei tarvitse ollenkaan kelloa, vaan hän käyttää taulukoituja aikoja.
Liikeaikatutkimus soveltuu työmenetelmien kehittämiseen ja vertailuun.
(Teknologiateollisuus ry, 2011, s. 25.)
6.4.4 Aikalaskelmat
Aikalaskelmissa työvaiheiden kestot lasketaan vakioitujen aika-arvojen, kuten koneen suorituskyvyn avulla. Menetelmä soveltuu erityisesti automaattisten koneiden työajan laskemiseen. (Uusi-Rauva et al., 1999, s. 493.)
6.4.5 Standardiaikajärjestelmät
Standardiaikajärjestelmä on työntutkimusmenetelmä, jossa työhön kuluva aika pystytään määrittämään laskennallisesti. Työtehtävät jaetaan pienempiin osiin, joiden valmistamiseen kuluva aika tiedetään. Standardiaikajärjestelmässä tehdään kuvaus työtehtävän vaatimista työvaiheista ja niiden avulla lasketaan koko työtehtävään tarvittava aika. Menetelmää pystytään käyttämään esimerkiksi arvioitaessa valmistuskustannuksia.
(Teknologiateollisuus ry, 2011, s. 25.)
6.5 Aikalajit
Työpäivä voidaan jakaa erilaisiin aikalajeihin tekemistavan mukaan. Kuvassa 15 nähdään, miten työvaiheet jaetaan aikalajeihin hitsauksessa. Aikalajien esiintyminen vaihtelee työtehtävän, työntekijän ja työpaikan ilmapiirin mukaan. Tyypilliset työntutkimuksessa käytettävät aikalajit ovat (Uusi-Rauva et al., 2005, s. 491–493; Vartiainen, 1994, s. 125.):
Tekemisaika
- Tekemisaika on se osuus työajasta, joka kuluu jalostusarvoa lisäävien työtehtävien suorittamiseen.
Valmisteluaika
- Valmisteluaika tehdyt työnosat esiintyvät vain yhdenkerran valmistuserää kohden kuten esimerkiksi hitsausarvojen valitseminen työn alkaessa.
Vaiheaika
- Valmisteluaika on varsinaisten työtehtävien suorittamiseen kuluva aika.
Henkilökohtainen apuaika
- Työpäivästä osa ajasta varataan henkilökohtaisten tarpeiden ja työstä johtuvasta kuormituksesta elpymiseen.
Apuaika
- Apuaika on se osa työpäivästä, joka käytetään tarpeellisten aputehtävien hoitoon.
- Apuaika sisältää elpymisajan, henkilökohtaisen apuajan ja päivävakion.
Taukoaika
- Taukoaika on apuajassa mukana olevan elpymisajan ja henkilökohtaisen apuajan ylittävä aika.
- Taukoaika on tarpeetonta aikaa, joka heikentää tuottavuutta.
Häiriöaika
- Häiriöaika on työnkulun katkeamiseen kuluva aika.
- Häiriöt tapahtuvat ennalta odottamattomasti ja niiden kestoa ei tiedetä.
- Häiriöaika pitää sisällään odottamattoman odotus- ja apuajan.
Elpymisaika
- Työntekijät tarvitsevat osan työpäivästä työn kuormittavuudesta palautumiseen.
- Elpymisajat perustuvat työpaikalla tai työehtosopimuksessa sovittuihin käytäntöihin.
- Elpymisaika kasvaa samassa suhteessa työn kuormittavuuden kanssa.
Päivävakio
- Ovat päivittäin tehtäviä töitä, jotka mahdollistavat työsuorituksen.
- Päivävakio toistuu päivittäin lähes samansuuruisena.
Kuva 15. Työjakson jakaminen aikalajeihin hitsaustyössä. Hitsauslangan vaihto kuuluu päivävakioon, eikä valmisteluaikaan, koska se joudutaan vaihtamaan tasaisin väliajoin.
Työjakso (hitsausprosessi)
Tekemisaika (Hitsaustyö)
Valmisteluaika (Välineiden ja kohteen valmistelu
työntekoa varten)
Työvaiheaika (Hitsaus)
Apuaika (aputehtävät)
Päivävakio (Hitsauslangan
vaihto)
Henkilökohtainen apuaika (Henkilökohtaiset
tarpeet)
Elpymisaika
Taukoaika (ylimääräiset tauot)
Häiriöaika (erilaiset häiriöt)
7 LOHKOVALMISTUS TURUN TELAKALLA
Turun telakalla on neljä lohkojenvalmistushallia. Kuvassa 16 näkyy kuinka materiaalit virtaavat osavalmistuksesta lohkonkoontihalleihin. Lohkonvalmistushalleissa valmistusolosuhteet vaihtelevat ja niissä rakennetaan erilaisia lohkoja. 10-hallissa lohkot kootaan lattiatasolla. Hallissa valmistetaan tasolohkoja, joita pystytään valmistamaan kuusi kappaletta samanaikaisesti. 5-linjalla valmistetaan myös tasolohkoja. Lohkoja hallissa pystytään 10-hallin tapaan valmistamaan kuusi kappaletta samanaikaisesti. 5-halli poikkeaa kuitenkin oleellisesti 10-hallista. 10-hallissa lohkot valmistetaan lattiatasolla, kun taas 5- hallissa lohkot valmistetaan kuljettimen päällä. Lohkot liikkuvat kuljettimen päällä kuin liukuhihnalla. Lohkon valmistaminen aloitetaan kuljettimen alusta. Aikaisempien lohkojen valmistuttua kuljetin liikkuu siirtäen lohkot eteenpäin. Ensimmäinen lohkonrakennuspaikka vapautuu antaen tilaa seuraavalle lohkolle.
Kuva 16. Teräshallien materiaalivirtaus ja layout. Materiaalit virtaavat profiilivarastoja ja levyvarastosta osavalmistukseen, josta ne viedään lohkonkoontiin osina, osakokoonteina ja osalohkoina. (STX, 2011.)
6- ja 7-hallit ovat toimintaperiaatteiltaan hyvin samanlaisia. Halleista käytetään nimitystä web-hallit. Web-halleissa valmistetaan pääasiallisesti muotolohkoja. Molemmissa halleissa koonti tehdään joko lattiatasolla tai jigi-tolppien päällä. Lohkohallit ovat kooltaan samankokoisia ja niihin mahtuu samanaikaisesti yhteensä 10 lohkoa. Levylakanat web- halleihin toimitetaan 5-hallin kautta.
Kaikissa lohkonkoontihalleissa lohkot kuljetetaan pois hallienpäädyistä. Pienemmät lohkonosat voidaan kuljettaa myös hallien sivuovista. Osat ja osakoonnit toimitetaan lohkonkoontiin sivuovien kautta. Osat varastoidaan lohkonkoontipaikan välittömään läheisyyteen.
8 MUOTOLOHKOVALMISTUKSEN TARKASTELU
Työn tutkimus oli 80-luvulla erittäin kovassa nosteessa telakalla. Työntutkimusta tehtiin aktiivisesti ja työntutkimukselle oli jopa oma osasto. Työntutkimus lopetettiin kuitenkin 90- luvun taitteessa. Nykyään käytetyt standardiaikalaskelmat pohjautuvat silloiseen tutkimukseen. Telakalla oli käytössä urakkapalkkaus eli työntekijöille maksettiin tavallisen palkan lisäksi valmistuneiden tuotteiden määrän mukaan ylimääräistä korvausta.
Urakkapalkkauksen aikana työskentely oli tehokasta, koska osa palkasta oli sidottu tehokkuuteen. Mitä tehokkaammin työntekijät työskentelivät sitä enemmän palkkaa he saivat. Nykyään työt tehdään tehokkaammilla menetelmillä ilman urakkapalkkaa. Vuosien aikana menetelmät ja työolot ovat muuttuneet, mutta työajan laskentaperusteet ovat edelleen samat.
Työntutkimus toteutettiin web-hallissa, jossa seurattiin laitalahkon 4983-99 S- ja P-puolen valmistumista. Laitalohko koottiin jigi-tolppien päällä. Käytetyt työntutkimismenetelmät olivat havainnointitutkimus ja ajankäyttötutkimus. Tutkimusmenetelmät tukevat toisiaan ja muodostavat kattavan kokonaisuuden tarkastelun kohteesta. Kyseisiin menetelmiin päädyttiin niiden monipuolisuuden vuoksi. Saatuja tuloksia voidaan käyttää myös muilla osastoilla ja samat työntutkimusmenetelmät soveltuvat erilaisten asioiden tarkasteluun.
Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, miten aika jakautuu muotolohkovalmistuksessa, mihin aikaa kuluu, havainnoida työtä hidastavista tekijöistä ja luoda pohjaa työmenetelmien parantamiseksi. Mittausten avulla työstä voidaan erottaa lisäarvoa tuottava ja lisäarvoa tuottamaton aika. Tutkimuksen oli myös tarkoitus toimia pohjana tulevaisuudessa tapahtuville työntutkimukselle telakalla.
Tutkimuksessa tarkasteltiin yksittäisten työntekijöiden ajankäyttöä sekä laitalohkon läpimenoaikaa. Tutkimus seurasi laitalohkon työvaiheiden valmistusta alusta loppuun.
Työvaiheet kestivät yhteensä seitsemän työpäivää ja työtunteja tutkimuksen kohteille muodostui yhteensä 74. Levyseppien osuus kokonaismäärästä oli 40 tuntia ja hitsaajien 34 tuntia. Työntutkimus suoritettiin normaalioloissa työntekijöitä häiritsemättä.
Työntutkimuksesta avulla saatiin selvitettyä, minkälaisia tuotantoa haittaavia häiriöitä
