Autonomous Management – projekti rullan tulppaajalla
Siiri Venäläinen
OPINNÄYTETYÖ Syyskuu 2020
Biotuote- ja prosessitekniikka
TIIVISTELMÄ
Tampereen ammattikorkeakoulu Biotuote- ja prosessitekniikka VENÄLÄINEN SIIRI
Autonomous Management –projekti rullan tulppaajalla Opinnäytetyö 61 sivua
Syyskuu 2020
Tämän opinnäytetyön tarkoitus oli toteuttaa rullan tulppaajalaitteiston Au- tonomous Management -projekti, jonka toimeksiantajana toimi Stora Enson Imat- ran tehtaat. Autonomous Management on osa opinnäytetyön toimeksiantajayri- tyksen harjoittamaa maailmanluokan toimintaa. AM-projektin tarkoituksena on luoda kestäviä toimintamalleja parantamaan prosessien ja laitteiden toimintaa.
Systemaattisen toimintamallin avulla projektissa puututtiin kohdelaitteen häiriöi- hin, niiden lähteisiin ja niiden poistamiseen. Tavoitteena oli poistaa näkyvää ja näkymätöntä hukkaa laitteiden toiminnassa luomalla projektikohteeseen ennalta- ehkäiseviä tarkastuskierroksia, perehtymällä laitteen suunniteltuun toimintaan ja poistamalla hukkaa aiheuttavat tekijät prosessista.
Projektissa hyödynnettiin toimeksiantajan käytössä olevia tietojärjestelmiä ja työntekijöiden ammattitaitoa. Tiimityönä toteutetussa projektissa saavutettiin hy- viä tuloksia. Kohdelaitteelle luotiin tarkastuskierrosmenettely ja muita korjaavia toimenpiteitä, kuten lisävalaistuksen asennus. Laitteen suorituskyky parani pro- jektin aikana OEE-laskennan mukaan yli 35 %, kun laitteella seurannassa olleet häiriöt saatiin minimoitua projektin tavoitteen mukaisesti.
Autonomous Management on projektimuodossa toimiva ongelmanratkaisu- ja jat- kuvan parantamisen työkalu, joka tarjoaa monipuolisesti erilaisia lähestymista- poja hukan poistamiselle. Projektit palvelevat maailmanluokan toiminnan periaa- tetta ja ideologioita sen taustalla, kun ongelmanratkaisu tehdään tiimityönä ja hyödyntäen monipuolisesti tietoa eri järjestelmistä, yhteistyökumppaneilta ja ken- tältä. Tekemällä päätöksiä yhteisymmärryksessä vältyttiin tässäkin projektissa turhilta työvaiheilta ja kohdelaitteen toiminta tehostui muutaman hyvin yksinker- taisen toimenpiteen avulla.
Asiasanat: Autonomous Management, Maailmanluokan toiminta
ABSTRACT
Tampere University of Applied Sciences Bioproduct and process engineering VENÄLÄINEN SIIRI
Autonomous Management –Project in Roll Plugging Bachelor's thesis 61 pages
September 2020
The purpose of this thesis was to execute an Autonomous Management -project on a roll plugging equipment. The contracting company of this project was Stora Enso Imatra Mills. Autonomous Management is a segment of World Class Man- ufacturing which is implemented by the contracting company. This AM-project’s main target was to establish sustainable operations models to improve the func- tions of the processes and equipment in question. In the systematic operations model, the target device’s errors and their origin were intervened, and actions were taken towards eliminating them. The main objective was to remove all visi- ble and invisible losses in the operations of the equipment by creating preventive rounds, examining the designed functions of the equipment and by eliminating the loss causing factors from the process.
In the project, information systems and professionalism of workers were provided by the contracting company. By team work, remarkable results were accom- plished by establishing the preventive round and other actions on the target de- vice. The performance of the equipment was increased over 35 % according to the OEE -calculations. The trend in errors that were monitored during the project got decreased significantly and the project’s primary aim was accomplished.
When implemented as a project, Autonomous Management is a functioning tool for problem solving and making continuous improvement happen. Project offers diverse approaches for eliminating losses. The projects serve the principles of the World Class Manufacturing and the ideologies behind it when problem solving is executed by team work and information is gathered by using multiple sources such as subcontractors and own field workers. In this project the decision making involved the whole team and was done slowly and carefully. Due to this modus operandi, all unnecessary work phases were avoided in the project and the func- tioning of the equipment improved only by a few simple actions.
Key words: Autonomous Management, World Class Manufacturing
SISÄLLYS
1 JOHDANTO ... 6
2 TOIMEKSIANTO ... 7
2.1 Stora Enso Imatran tehtaat ... 7
2.2 Rullan tulppauslaitteisto ... 8
2.2.1 Rullan tulppaaminen ... 9
2.2.2 Rullan tulppaamisprosessi kohdelaitteella ... 11
3 MAAILMANLUOKAN TOIMINTA ... 13
3.1.TPS maailmanluokan toiminnan taustalla ... 16
3.2 OEE ... 27
4 PROJEKTIN TOTEUTUS ... 30
4.1 Tulppausaseman häiriötilastot ... 32
4.2 0. Askel – Nykytilan kartoitus ja alueen rajaus ... 33
4.3 1. askel – Perushuolto ja puhdistus ... 35
4.4 2. askel – Poikkeamien analysointi ja poisto ... 39
4.5 3. askel – Luo standardit ja kouluta ... 40
5 HÄIRIÖIDEN MINIMOINTITOIMENPITEET ... 41
5.1 Juurisyyanalyysi ... 41
5.1.1 Juurisyyanalyysi PE6 Tulppaajan häiriöistä ... 44
5.2 Toimenpiteiden toteutus ... 52
6 PROJEKTIN TULOKSET JA POHDINTA ... 54
6.1 Toimenpiteiden vaikutukset häiriötilastoihin ... 54
6.2 Saavutetut tavoitteet ... 56
LÄHTEET ... 60
LYHENTEET JA TERMIT
AM Autonomous Management, autonominen hallinta
JSA Juurisyyanalyysi
MLT Maailmanluokan toiminnot
OEE Overall Equipment Effectiveness, kokonaistehokkuus
TPS Toyota Production System
1 JOHDANTO
Tämän opinnäytetyön keskiössä on Storan Enson Imatran tehtaiden PE6 ko- nelinjan rullantulppaajalaitteisto. Opinnäytetyö on kuvaus laitteella tehdystä Au- tonomous Management –projektista, sen vaiheista, tuloksista sekä itse projektin toteutustavan taustaideologiasta. Työn tarkoituksena oli puuttua tulppaajalait- teiston häiriöihin tuotannon aikana minimoimalla häiriöistä johtuvat aikahäviöt, kehittää ja kouluttaa laitetta käyttävää henkilöstöä ja poistaa hukkaa ja lisäarvoa tuottamattomia työvaiheita laitteen operoinnista.
Autonomous Management on teollisuusyrityksissä käytössä oleva toimintamalli, jossa tuotannon työntekijät ja toimihenkilöt saavat vastuun hallita ja kehittää itse omia prosessejaan ja niiden oheislaitteita sen sijaan, että ohjeistus jokapäiväi- seen toimintaan tulisi ylimmältä johdolta. Autonomisuuteen perustuvan käynnis- säpidon tavoitteena on lisätä tuottavuutta antamalla sijaa laitteiden käyttäjien luovuudelle ja taidoille, jolloin prosessien kehittäminen vähentää hukkaa ja tuot- taa lisäarvoa tuottavuuden kasvaessa (Pearson, 2020).
Autonomous Management on osa Stora Enson Packaging Materials -divisioo- nassa ja Imatran tehtailla harjoitettavaa maailmanluokan toimintaa. Maailman- luokan toiminta perustuu Japanissa Toyotan kehittämään Lean -ajattelutapaan ja sen mukaiseen hukan vähentämiseen sekä toiminnan ja ihmisten johtami- seen. AM-projektien avulla puututaan prosesseissa syntyviin hukkiin vähentä- mällä niitä systemaattisesti askeleittain etenevän prosessin mukaisesti (Tö- rönen, 2020).
Opinnäytetyönä toteutettu projekti on tehty Stora Enson Packaging Materials - divisioonassa käynnistyneessä AM-projektien pilot -vaiheessa. Pilot -vaiheen tarkoituksena on jalkauttaa AM-projektit osaksi päivittäistä organisaatioiden toi- mintaa. Projektien on määrä tulla tulevaisuudessa toimimaan yrityksen strate- gian mukaisena työkaluna yhteisten tavoitteiden saavuttamisessa ja prosessien kehittämisessä (Törönen, 2020).
2 TOIMEKSIANTO
Tässä luvussa käsitellään opinnäytetyönä tehdyn projektin toimeksiantoa ra- jauksineen sekä toimeksiantajayrityksen tietoja. Projekti suoritettiin Stora Enson Imatran tehtailla kartongin jalostuksessa. Projekti ajoittui 25.3.-18.6.2020 väli- selle ajalle.
Työn tarkoituksena oli toteuttaa Autonomous Management, eli AM -projekti kar- tongin jalostuksessa PE6 -konelinjalla. Projektissa opinnäytetyön tekijä toimi projektin päävastuuhenkilönä ja kokosi työntekijöistä koostuvan projektiryhmän toteutukseen 12 viikon ajaksi. Projektikohteeksi valikoitui PE6 -konelinjan pak- kaamon rullan tulppauslaitteisto. Laitteiston häiriöt vaativat tuotannon aikana jatkuvasti toimenpiteitä kuormittaen operaattoreita ja aiheuttaen suuria aikahävi- öitä. Tavoitteeksi projektille asetettiin tulppauslaitteiston häiriöiden minimointi.
2.1 Stora Enso Imatran tehtaat
Stora Enso Imatran tehtaat on yksi maailman suurimmista kuluttajapakkauskar- tongin tuottajayksiköistä ja edustaa Stora Enson Packaging Materials -divisioo- naa. Tehtaaseen kuuluu kaksi tehdasyksikköä, Kaukopää ja Tainionkoski.
Tehtaalla valmistetaan vuosittain 1 195 000 tonnia kuluttajapakkauskartonkia, 1 300 000 tonnia sellua ja 435 000 tonnia muovipäällysteitä.Tehdas työllistää noin 1300 henkilöä ja lukuisia alihankkijoita, ollen alueensa suurimpia työllistäjiä Kaakkois-Suomessa. Tehdas on perustettu vuonna 1935 (Stora Enso Imatran tehtaat n.d.).
2.2 Rullan tulppauslaitteisto
PE6 on Imatran tehtaiden uusin ekstruusiopäällystyslinja. Konelinjalla valmiste- taan nestepakkauskartonkia nestepakkauksiin sekä kertakäyttöastioiden raaka- aineeksi esimerkiksi kuppeihin. Konelinja käynnistyi vuonna 2018 kasvattaen Kaukopäässä tuotettavien PE-muovipäällysteiden kapasiteettia lähes 50 % (Kurvi 2017, 14-15).
Konelinja valmistui vuosien 2016-2018 aikana hanketta varten perustetussa projektissa. Suuri osa investointia oli päällystyskonelinjan lisäksi myös auto- maattinen rullavarasto ARW (Automatic Roll Warehouse), jonka päälaitetoimit- tajana toimi eräs suomalainen materiaalinkäsittelylinjastoja valmistava yritys (Kurvi 2017, 15). PE6 -konelinjan rullapakkaamo on saman suomalaisyrityksen toimittama kokonaisuus, jossa rullan tulppaus tapahtuu. Rullan tulppauslaitteisto on esitetty kuvassa 1. Rullan tulppauslaitteisto on sijoitettu konelinjalla pituus- leikkurin jälkeen ennen rullapakkaamoa.
KUVA 1. PE6 rullan tulppauslaitteisto
Rullan tulppauslaitteisto koostuu alueen lamellikuljettimista, rullantunnistusase- masta, tulppausroboteista tarttumatyökaluineen sekä rullan tulppien nostopöy- distä, joita on viisi kappaletta. Rullan tulppien nostopöytien oheislaitteina on myös tulppapinojen korkeutta mittaavat laserit. Laitteiston toimintaperiaate on kuvattu lyhyesti kappaleessa 2.2.2 Rullan tulppaamisprosessi kohdelaitteella.
2.2.1 Rullan tulppaaminen
Kartonkirullien hylsyjen tulpat ovat tärkeä osa asiakkaalle lähetettävien rullien pakkausta. Yleensä rullien hylsyt tulpataan rullan molemmista päistä joko ennen pituusleikkausta tai sen jälkeen. Kuvassa 2 on esitetty vanerikorkilla tulpattu rulla. Tulppaus tehdään hylsyn stabiiliuden takaamiseksi, jolloin hylsy ei niin her- kästi menetä pyöreätä muotoaan tai romahda logistiikkaketjun aikana (Cargo Handbook n.d.).
KUVA 2. Tulpattu rulla
Tulppaamaton rullan hylsy on herkempi rasitukselle eikä pidä muotoaan yhtä hy- vin kuin tulpattu. Hylsyn muoto ja sen pysyvyys on kriittinen tekijä rullan toimin- nallisuuden kannalta esimerkiksi kartongin jalostuskoneessa. Rulliin kohdistuu suurta rasitusta logistiikkaketjun aikana, kun trukkipihdit puristavat rullia nostojen aikana. Hylsyyn kohdistuu myös rasitusta, kun rullat lepäävät lattiavastoissa, jol- loin niiden oma massa rasittaa hylsyä. Tulpatut hylsyt suojelevat rullaa koko sen toimitusketjun ajan taaten, ettei sen muodossa ilmene ongelmia aiheuttavia poik- keamia asiakkaalla. Tällaisia poikkeamia ovat esimerkiksi soikeus ja hylsyvauriot (Cargo Handbook n.d.).
Hylsyjen tulppia valmistetaan nykyisin erilaisista materiaaleista. Yleisimmän rul- lan tulppien materiaalit ovat muovi, vaneri ja erilaiset biokomposiitit (Cargo Hand- book n.d.). Kuvassa 3 on esitetty Stora Enson Imatran tehtailla käytössä olevia erilaisia rullan tulppia. PE6 rullan tulppaaja käyttää ainoastaan vanerisia tulppia, joiden halkaisija on 306 mm tai 151 mm. Halkaisijaltaan 306 mm tulpat toimite- taan tehtaalle lavoille pinottuina ja 151 mm tulpat omissa pidikkeissään, joita kut- sutaan tehtaalla siileiksi.
KUVA 3. Vanerinen ja biokomposiitista valmistettu rullan tulppa
2.2.2 Rullan tulppaamisprosessi kohdelaitteella
Rullan tulppaaminen tapahtuu täysin automaattisesti kahden tulppausrobotin toi- mesta. Robotit poimivat vaneritulpat lavoilta ja iskevät ne rullan hylsyyn saman- aikaisesti molemmin puolin. Tulppalavojen korkeus madaltuu, kun robotit tyhjen- tävät lavoilta tulppia kerros kerrallaan. Tulppalavojen alla olevat saksinostinpöy- dät nostavat tulppalavan automaattisesti roboteille sopivalle poimintakorkeudelle yhden tulppakerroksen tyhjennyttyä. Pakkaamon operaattorin tehtäviin kuuluu tulppaamisprosessin valvonta ja materiaalien täydentäminen. Uusi lavallinen va- neritulppia täydennetään saksinostinpöydälle aina lavan tyhjennyttyä (Taipale &
Vuolle 2018).
PE6 -konelinjan rullapakkaamossa rullan tulppaus etenee seuraavalla tavalla:
1. Rulla saapuu tulppaajalle ja sen rulladata luetaan ja rulla tunnistetaan lamel- likuljettimen lasereilla
2. Robotti hyväksyy rulladatan ja robotit lähtevät hakemaan datan mukaiset tul- pat tulppalavapöydiltä
➔ Konelinjalla tuotetaan rullia, joiden hylsyt ovat sisähalkaisijaltaan joko 150 mm tai 305 mm
3. Robotti löytää ja poimii tulpan tunnistettuaan tulpassa olevan keskireiän. Tun- nistus tapahtuu siten, että robotti kuvaa pinoa sen tarttumatyökalussa olevalla konenäkökameralla ja tunnistaa ottamastaan kuvasta reiän ja hakee tulpan, mikäli se on sopivalla ottokorkeudella
➔ Robotti hakee tulpat lavalta kuvion 1 mukaisessa järjestyksessä. Robotti aloittaa tulpan haun itseään lähimmästä lavan tulppapinosta (1) ja tyhjen- tää lavalta aina yhden tulppakerroksen kerrallaan. Kuviossa tulppalava on kuvattu lintuperspektiivistä kameran kuvaamalla tavalla
➔ Tulppien nostopöydät nostavat tulppapinon lasermittauksen perusteella robotille sopivalle korkeudelle, kun yksi kerros on tyhjentynyt
KUVIO 1. Tulppien hakujärjestys lavalta
4. Robotit liikkuvat rullan molemmille puolille poimittuaan tulpat ja mittaavat rul- lan hylsyn halkaisijan
➔ Mittauksen perusteella robotit määrittävät hylsyn keskikohdan johon tulpat asetetaan
5. Kun molemmat robotit ovat löytäneet keskikohdan, isketään tulpat robottien tarttujissa olevilla männillä hylsyyn samanaikaisesti rullan molemmilla puolilla 6. Robotit tarkistavat tulppauksen onnistumisen lasermittauksella ja hyväksytty
rulla liikkuu lamellikuljettimilla eteenpäin rullapakkaamoon
Rullan tulppaus nähdään onnistuneeksi, kun tulpat eivät jää hylsyn ulkopuolelle, mene liian syvälle hylsyyn tai putoa robottien tarttumatyökaluista tulppausproses- sin aikana. Robotin tarttumatyökalut tarkistavat tulppauksen ja epäonnistuneesta tulppauksesta aiheutuu hälytys (Taipale & Vuolle 2018).
1 2 3
4 5 6
7 8 9
10 11 12
3 MAAILMANLUOKAN TOIMINTA
World Class Manufacturing (WCM), eli maailmanluokan toiminta (MLT) on nyky- aikainen teollisuusyritysten käytössä oleva jatkuvan parantamisen toimintamalli, jonka juuret ovat Japanissa maailmansotien jälkeen kehitetyssä Toyota Produc- tion Systemissä (TPS). TPS on tuotantojärjestelmänä uurtanut uraa kehitykses- tään asti, kun puhutaan Lean -tuotannosta ja Just-in-time -tuotannosta, eli JIT:stä. Nämä tehokkaat käytännöt ja johtamisfilosofiat yhdistyvät MLT:ssä (Tö- rönen 2020).
Maailmanluokan toiminta syntyi 1980-luvulla, kun globalisaatio alkoi vaikuttaa maailman markkinatalouteen luoden yrityksille uudenlaisia paineita suoritusky- kynsä ylläpitoon. Toyotan menestys oltiin länsimaissa jo huomioitu ja samoja ta- poja haluttiin jalkauttaa länsimaisissa teollisuusyrityksissä. Sovitettaessa japani- laisen kulttuurin muokkaamaa Toyota Production Systemiä ja Leania länsimais- ten yritysten toimintaan, eivät tulokset kuitenkaan olleet yhtä hyviä. MLT syntyi, kun jatkuvan parantamisen toimintamallin tarve tuli täyttää globaalisti ja mallia otettiin Japanista (Creative safety supply n.d.).
Maailmanluokan toiminta on yhdistelmä käytäntöjä, periaatteita sekä johtamis- malleja. MLT:n perusperiaattet ovat TPS:n tapaan hukan vähentämisessä, stan- dardien ja laitteiden kehittämisessä, sekä kokonaisvaltaisessa organisaation ke- hityksen ylläpidossa ja jatkuvassa parantamisessa. Ottaessaan käyttöön MLT:n periaatteet, koko yrityksen tulee muuttaa toimintatapansa sellaisiksi, että MLT:n prinsiipit täyttyvät. Tärkeimmät tavoitteet, joiden eteen jatkuvaa parantamista toimenpiteillä kohdistetaan, on lueteltu seuraavana (Biscuit People 2020).
1. Huono laatu 2. Kuljettamien 3. Ylituotanto 4. Liike 5. Odottelu 6. Varastointi
7. Työntekijöiden luovuuden käyttämättömyys 8. Ylikäsittely
(Jumppanen 2020, 22-25)
Hukka on MLT:ssä määritelty lisäarvoa tuottamattomaksi osaksi tuotteen tuo- tannossa ja toimitusketjussa. Keskeisimmät hukat ovat tuotannon suoritusky- kyyn liittyvät hukat, prosesseista itsestään johtuvat hukat sekä laadullinen hukka. Eri hukkatyyppien esimerkkejä ovat suunnittelemattomat seisokit, tuo- tannon pysäytykseen ja ylösajoon liittyvät hukat sekä heikko reagointiaika laatu- poikkeamiin (Bilgin Sari 2019).
Maailmanluokan toiminta kattaa koko valmistusprosessin toimipisteessään, sen johtamisen sekä työntekijöiden roolin. Eri osa-alueet voidaan kuvata talomallin avulla. MLT:n talomalli on esitetty kuvassa 4. Talossa on kymmenen teknistä ja liiketoiminnallista tukipilaria, joiden jokaisen johtamisesta ja toteuttamisesta tu- lee huolehtia tarkoin, jotta yritys voi puhtaasti harjoittaa maailmanluokan toimin- taa. Pilarien perustana on ihmisten välinen dynamiikka ja pilarit kannattelevat yhteistä tavoitetta jatkuvaan parantamiseen (taulukko 1). (Baroncelli & Ballerio 2016).
KUVA 4. Maailmanluokan toiminnan pilarimalli (Törönen 2020)
TAULUKKO 1. Maailmanluokan toiminnan tukipilarit (1)
Pilari Keskeinen sisältö
Focused Improvement Systemaattisen ongelmanratkaisun hyödyntäminen tuotannon haasteissa (Pandora FMS 2017)
Autonomous Management (AM) Johtamismalli, jossa yksilöille työryh- missään annetaan vastuu omien pro- sessien käytöstä ja kehittämisestä.
Tavoitteena toiminnassa on jatkuvan parantamisen lisäksi tuottavuuden paraneminen, kun yksilöt voivat käyt- tää taitojaan ja luovuuttaan projek- teissa (Pearson 2020)
Planned Maintenance (PM) Suunniteltu, dokumentoitu ja aikatau- lutettu kunnossapito, jonka tavoit- teena on korjata viat ennen kuin ne aiheuttavat ongelmia (Fiix n.d.)
Education and training Koulutus ja harjoittelu osana jatkuvaa parantamista
Safety Turvallisuus osana ideologian mu-
kaista tavoitteellista toimintaa lisäar- von tuottamisessa asiakkaalle
Environment Vaikutukset ympäristöön. Tämä tar-
koittaa työympäristöjä sekä ekosys- teemiä
TAULUKKO 1. Maailmanluokan toiminnan tukipilarit (2)
Pilari Keskeinen sisältö
Environment Vaikutukset ympäristöön. Tämä tar-
koittaa työympäristöjä sekä ekosys- teemiä
Lean Flow Pyrkimys tehostaa jatkuvaa virtausta
kaikissa prosesseissa (Baroncelli &
Ballerio 2016)
EEM Early Equipment Maintenance, Suun-
nitellut ennakkohuollot laiterikkojen välttämiseksi (Industry Forum n.d.)
EPM Early Productt Management, tuote-
suunnittelu, jonka tavoitteena on te- hostaa tuotekehitystoimintaprosessia ja lanseerata uusia tuotteita tuotan- toon ilman laatuhäviöitä (Industry Fo- rum n.d.)
3.1. TPS maailmanluokan toiminnan taustalla
Jeffrey K. Likerin (2010), mukaan myös MLT:n perustana oleva Toyota Produc- tion System perustuu hukan poistamiseen prosesseista niiden jokaisessa vai- heessa. Toimintamallin monet toiminnot perustuvat eliminoinnin filosofiaan, jossa tarkoituksena on päästä eroon lisäarvoa tuottamattomista toiminnoista. Li- ker on määritellyt kirjassaan kahdeksan erilaista TPS:n hukkatyyppiä, jotka ovat yhtenevät MLT:n hukkien kanssa, ja ovat seuraavat:
1. Ylituotanto 2. Odottaminen
3. Tarpeeton kuljettaminen
4. Ylikäsittely tai virheellinen käsittely 5. Tarpeettomat varastot
6. Tarpeeton liikkuminen 7. Viat
8. Työntekijän luovuuden hukkaaminen (Liker 2010, 89)
Poistamalla näitä hukan eri muotoja tuotannossa ja prosesseissa systemaatti- sesti, on mahdollista kasvattaa tuotantoyksikön suorituskykyä. Tärkeimpänä hukkatyyppinä voidaan pitää ylituotantoa, jonka seurauksena aiheutuu muita lueteltuja hukkia, kuten turhia varastoja ja ylikäsittelyä sekä tarpeetonta kulje- tusta (Liker 2010, 27-29).
TPS:ssä kaikki sen osat vaikuttavat kokonaisuuteen. Päämääränä hukan elimi- noinnin lisäksi on jatkuva parantaminen, japaniksi ”Kaizen”, joka saavutetaan luomalla yhteinen kulttuuri, jossa kaikki noudattavat samoja periaatteita. TPS määrittelee 14 periaatetta toiminnassaan eliminoimaan hukkaa ja toteuttamaan jatkuvaa parantamista. (Liker 2010, 34-41). Nämä periaatteet on jaoteltu neljän tason malliin siten, että kaikki perustuu Toyotan filosofian mukaiseen ajattelu- ja toimintatapaan. Nelijaottelu ilmenee parhaiten pyramidimallina, jonka pohjana on filosofia, sitten prosessit, kolmantena ihmiset ja yhteistyökumppanit ja hui- pulla ongelmanratkaisu. Pyramidimalli eri tasojensa keskeisine sisältöineen on kuvattu kuviossa 2.
KUVIO 2. TPS filosofian eri tasot (Liker 2010, 6)
Kuviossa 2 esitetyt 14 periaatetta ja niiden keskeisin sisältö on kuvailtu tarkem- min taulukoissa 2-5. Filosofian mukaiset toimintaperiaatteet tukevat toiminnan tehokkuuden saavuttamista, kun niitä hyödynnetään ymmärtäen samalla jokai- sen periaatteen keskeinen sisältö ja tarkoitus.
TAULUKKO 2. TPS filosofia (Liker 2010, 37) Filosofia
I Pitkän tähtäimen ajat- telu
Kaizen
Arvon kehittäminen asiakkaan, talouden ja yh- teiskunnan lähtökohdasta. Kasvata organisaatio ymmärtämään, että yhteinen tarkoitus toimin- nassa on suurempi tekijä, kuin rahan ansaitse- minen.
Toyota Production Systemin perustana on tavoitteilleen omistautuva ja toisen kunnioittamiseen perustuva filosofia (taulukko 2). Filosofiassa yhtiön, työnteki- jöiden, asiakkaan ja yhteiskunnan näkökulmista ajattelemalla luodaan lisäarvoa alati kehittyvän liiketoiminnan kautta, jonka eri osapuolien tavoitteet ovat yhtei- set. Filosofian ydin on tarkoituksenmukaisuudessa, jonka päämäärä on kehit- tää koko organisaatiota yhteistyökykyiseksi ja toiminnoiltaan kehittyväksi koko-
•Jatkuva parantaminen ja oppiminen
•Periaatteet XII-XIV Ongelman-
ratkaisu
•Lisäarvon tuottaminen organisaatioon ihmisiä ja
yhteistyökumppaneita kehittämällä
•Periaatteet IX-XI Ihmiset ja yhteistyö-
kummpanit
•Hukan eliminointi
•Periaatteet II-VIII Oikea prosessi tuottaa oikeat
tulokset
•Pitkän tähtäimen ajattelu
•Periaate I Filosofia
naisuudeksi. Kehityksen takaamiseksi tulee ajatella millä keinoin yritys voi py- syä asemaltaan vahvana ja kasvaa. Lyhyen tähtäimen ja aikavälin voitot eivät aina ole ratkaisu menestyksen saavuttamiseksi, vaan ratkaisu löytyy pitkän täh- täimen ajattelutavasta, jossa otetaan huomioon koko yhteiskuntaa hyödyttävä näkökulma. Filosofian toteutuminen vaatii vastuuntuntoisuutta toimenpiteiden käytännön toteutuksessa sekä saavutettujen tavoitteiden ylläpidossa. Tärkeätä on ottaa vastuu omasta tekemisestä sekä luoda ja kehittää omia prosesseja eikä aina luottaa ulkopuoliseen osaamiseen (Liker 2010, 72-80).
TAULUKKO 3. TPS -prosessit ja tulokset (Liker 2010, 37-39) OIKEA PROSESSI TUOTTAA OIKEAT TULOKSET
II Luo jatkuva proses- sin virtaus
Toteuta laadukas, lisäarvoa tuottava jatkuva prosessi eliminoimalla odottelusta johtuvat ai- kahäviöt.
III Vältä ylituotantoa imuohjauksella
Tuota asiakkaalle sitä, mitä he haluavat, silloin kun he haluavat. Tämä tarkoittaa Just-In-Time ajattelutapaa.
IV
Työmäärän tasapai- nottaminen
Heijunka
Tasoita työtaakkaa poistaaksesi laitteiden ja ih- misten ylikuormittuminen ja poista tuotantoaika- taulun epätasaisuudet.
V
Luo kulttuuri, joka tu- kee sisäänrakennet- tua laatua
Käytä visuaalisia järjestelmiä ongelmien ha- vainnoinnissa ja rakenna inhimillisellä älyllä va- rusteltuja järjestelmiä. Luo itsenäisen korjaami- sen kulttuuri, joka palvelee ongelmatilanteissa pitkän tähtäimen parannuksia tuottavuudessa.
VI Standardoi tehtäviä ja sitouta
Takaa virtaus ja JIT standardoimalla parhaat käytännöt ja anna luovuuden ja yksilöiden ky- vyillään parantaa standardeja.
VII Visualisoi ohjauksia
Käytä yksinkertaisia visuaalisia ilmaisimia indi- koimaan standardiolosuhteiden tasoa, jotka kiinnittävät huomion työpisteeseen tietokoneen näytön sijaan.
VIII
Luotettavan ja testa- tun teknologian käyttö
Teknologian tulee käyttää ihmisten avuksi, eikä korvaamaan heitä. Uusi ja epäluotettava tekno- logia vaarantaa usein virtauksen. Vain perus- teellisesti testattu teknologia voi edistää pro- sessin kulkua.
TPS:n periaatteen mukaan prosessit luodaan siten, että ne tuottaisivat mahdolli- simman vähän hukkaa. Periaatteet 2-4 (taulukko 3) keskittyvät virtauksen luomi- seen, imuohjaukseen ja työmäärään. Hyödyntämällä näitä kolmea periaatetta tuotannon suunnittelussa voidaan tuotannon aikahäviöitä vähentää merkittä-
västi, kun vältytään ylituotannolta, odottelulta sekä tarpeettomilta varastoin- neilta. Edut ilmenevät työskentelyn joustavuutena, laatuna ja turvallisempina prosesseina (Liker 2010, 95-96).
Neljännen periaatteen mukainen työmäärän tasapainottaminen, japaniksi ”Hei- junka” (taulukko 3), on keskeinen osa TPS:ää ja sillä on merkittävä vaikutus tuotteen valmistusajan ja tilauksen läpimenoajan lyhentämiseen. Heijunka itses- sään tarkoittaa tuotantovolyymin sovittamista tuotevalikoiman kanssa siten, ettei ylituotantoa tai tuotantopiikkejä synny. Tilauksia tulee käsitellä siten, ettei esi- merkiksi raaka-aineiden saatavuus tai tilausruuhkat tai -pulat vaikuta tuotteen toimitusaikatauluihin. Tällöin eri asiakkaiden tarpeet täyttyvät tasaisesti, eikä turhia varastoja synny tai tilausten toimitusta tarvitse odotella. Täydellinen Hei- junka voidaan tavoittaa, kun prosesseista eliminoidaan edellä mainittuja kah- deksaa hukkatyyppiä. Ensisijaisesti huomio tulee kiinnittää lisäarvoa tuottamat- tomaan työhön, ihmisten ja laitteiden ylikuormittumiseen sekä näistä kahdesta johtuvaa epätasaisuuteen (Liker 2010, 114-116).
Laadun standardoiminen osaksi toimintaa on tärkeä osa TPS:ää (taulukko 3).
On paljon järkevämpää ratkaista laatuongelmien taustasyyt ja ohjata toimintaa siten, että niiden vaikutukset jäisivät mahdollisimman lyhytaikaisiksi. Viidennen periaatteen mukainen sisäänrakennettu laatu takaa sen, että ongelmiin puutu- taan välittömästi niiden ilmentyessä ja ne korjataan välittömästi. Vaikka tämä voikin vaatia tuotantonopeuden hidastumisen tai pysähtymisen, on se silti te- hokkaampi tapa toimia, kuin korjata suuri määrä vikoja ja virheitä sekä tehdä laaduntarkastusta jälkikäteen (Liker 2010, 130).
Tarkastustehtäviä sekä työpisteiden dynamiikkaa standardoimalla ei ole tarkoi- tus juurruttaa yhtä toimivaa tapaa suorittaa työ tehokkaasti. TPS:n kuudennen periaatteen mukaan (taulukko 3) laatu ja jatkuva parantaminen vaativat proses- sien standardointia, minkä avulla työntekijät koulutetaan ja työtapoja voidaan kehittää edelleen. Standardoinnin ansiosta myös laadullinen tarkkailu paranee, kun toimintamallit ovat yhteiset ja kaikkien tiedossa. Ongelmatilanteiden selvit- tämisen lähtökohdat ovat tällöin myös yhtenäiset tilanteesta riippumatta, kun voidaan peilata standardin toteutumista ongelman yhteydessä (Liker 2010, 142- 143).
Visualisointi työpisteillä helpottaa prosessien hallintaa. TPS:n seitsemännen pe- riaatteen tarkoitus on ohjata käyttämään yksinkertaisia visuaalisia ohjaimia yllä- pitämään järjestystä ja helpottamaan prosessien ohjausta (taulukko 3). Tehok- kaimmat visuaaliset ohjaimet mahdollistavat nopean standardien poikkeamien havainnoinnin, mikä taas nopeuttaa ongelmatilanteisiin puuttumista ja hukan syntytilanteen korjaamista. Toyotalla kehitetyistä visuaalisista keinoista ehkä tunnetuin on 5S-ohjelma, jonka periaate on esitetty kuviossa 3. Toiminta elimi- noi hukkaa prosesseissa ja mahdollistaa myös prosessien virtauksen vähentä- mällä turhia työvaiheita, kun työpisteet on organisoitu 5S:n mukaisesti (Liker 2010, 150-152).
KUVIO 3. 5S-ohjelma (Väisänen, 2013)
TPS:n kahdeksas periaate takaa prosessien virtauksen hyödyntämällä ihmisten työtä helpottavaa ja toiminnaltaan varmaa teknologiaa (taulukko 3). Teknologian tehtävä on tuottaa lisäarvoa eikä haastaa työympäristöä tai riskeerata virtausta.
Laitteiden tulee mahdollistaa työtehtäviin joustavuutta ja antaa sijaa työntekijöi- den luovuudelle. Toiminnaltaan visualisoitu ja toimiva teknologia tukee jo stan- dardoituja työtapoja eikä siten vähennä ihmisen tekemän työn tuottamaa lisäar- voa. Kun investointipäätökset uusista laitteista ja järjestelmistä tehdään hitaasti ja harkiten ottamalla käyttöön ainoastaan joko itse tai ulkopuolisesti testattua
1S - Lajittele
•Poista kaikki turha
2S - Järjestä
•Luo tarvikkeille ja materiaaleille käyttöjärjestys
3S -Puhdista
•Luo siisteyttä ja järjestystä ylläpitävä järjestelmä
4S - Standardoi
•Luo visuaalinen standardi järjestyksen ylläpitoon
5S - Ylläpidä
•Mahdollista rutiininomaiset tarkastukset järjestyksen ylläpitämiseksi
teknologiaa, tulee sen käyttöönotto ja omaksuminen olemaan yksinkertaisem- paa ja nopeampaa (Liker 2010, 160-161).
TAULUKKO 4. Ihmisten rooli TPS:ssä (Liker 2010, 39-40) IHMISET JA YHTEISTYÖKUMPPANIT
IX
Johtajien kasvattami- nen ymmärtämään työtä perusteellisesti ja noudattamaan filo- sofiaa
Johtajien tulee tuntea päivittäinen työnsä yksi- tyiskohtaisesti ja olla sitoutuneita yrityksen filo- sofiaan ja toimia toimintatapojen roolimalleina.
X
Taitavimpien ja filo- sofiaa noudattavien ihmisten ja ryhmien kehittäminen
Paranna laatua ja tuottavuutta valtuuttamalla ih- misten käyttöön yrityksen työkaluja vaikeiden teknisten ongelmien ratkaisussa. Kannusta tii- mityöskentelyyn vahvan yhteisen kulttuurin luo- miseksi.
XI
Kunnioita ja auta yh- teistyökumppaneita ja alihankkijoita kehit- tymään tarjoamalla heille haasteita
Kohtele kumppaneitasi yrityksen jatkeena.
Haastamalla yhteistyökumppaneitasi kasva- maan ja kehittymään, osoitat arvostusta heidän tekemäänsä työtä kohtaan. Avusta heitä yhteis- ten tavoitteiden saavuttamisessa.
Johtaminen Toyotan periaatteissa keskittyy ihmisten potentiaalien kehittämi- seen ja hyödyntämiseen sekä ihmisten kannustamiseen. Yhdeksäs periaate ko- rostaa asiantuntijajohtajuuden tärkeyttä (taulukko 4). Sitoutunut ja esimerkillinen johtaja toimii organisaatiossaan valmentajan roolissa kannustaen yhteisen filo- sofian mukaiseen toimintaan ja tapaan ajatella. Kun yksi ohjaa noudattamaan filosofian mukaisia periaatteita, syntyy oppivalle organisaatiolle vahva pohja, jonka kautta varsinaisen työn tekijät tuottavat lopullisen laadun työnsä kautta.
Haastamalla työntekijöitä ongelmatilanteissa, saadaan heistä esiin se kehitys- potentiaali ja luodaan halukkuus oppimiseen, kun tilannetta lähestytään heidän kykyjään kunnioittavalla tavalla (Liker 2010, 173-174).
Tiimityö TPS:n ongelmanratkaisussa on työkalu, jonka avulla ohjataan erityisen lahjakkaita yksilöitä. Ongelmanratkaisun näkökulmasta katsottuna nämä vali-
koidut ja kykynsä näyttäneet yksilöt suorittavat kentällä hyviksi todettuja toimen- piteitä, joita ainoastaan koordinoidaan työryhmän kautta (taulukko 4). Työryh- män olemassaolon tarkoitus on lähinnä kouluttaa, motivoida ja informoida työn- tekijöitä. Avoimen tiedonjaon avulla tiimeissä on mahdollista laajentaa yhteistä osaamista niiden lahjakkaiden tekijöiden toimesta, jotka yksilöinä suoriutuvat tehtävistään erinomaisesti. Sitoutuneilla työntekijöillä on myös halu parantaa omaa osaamistaan ja kehittää työympäristöään ottamalla siitä vastuuta. Toi- minta tehostuu, kun tiimi antaa tilaa yksilöiden tehdä työnsä viiveittä sen sijaan, että toimenpiteiden suorittaminen hidastuisi kokousten tai alati yhdessä tehtä- vän päätöksenteon vuoksi (Liker 2010, 185-189).
TPS:n 11. periaatteen mukaan yhteistyökumppaneiden kunnioittaminen tapah- tuu haasteiden asettamisen kautta (taulukko 4). Nostamalla rima tarpeeksi ylös ja standardoimalla korkea taso, voidaan kumppaneita kehittää kannustamalla heitäkin saavuttamaan yhtäläinen standardin mukainen taso toimittamassaan tuotteessa tai palvelussa. Kun työn tilaaja ja toimittaja ovat toiminnaltaan sa- mantasoisia, paranee molempien osapuolten suorituskyky. Hyödyntämällä omaa sisäistä pätevyyttä ja kehittämällä yhteistoimintaa haastamisen ja yhteis- ten projektien kautta, tapahtuu molemminpuolista oppimista sen lisäksi, että osapuolet sitoutuvat yhteistyöhön paremmin (Liker 2010, 202-210).
TAULUKKO 5. TPS:n ongelmanratkaisun periaatteet (Liker 2010, 40-41)
JATKUVA ONGELMANRATKAISU EDISTÄÄ ORGANISAATION OPPIMISTA
XII
Mene itse paikan päälle ymmärtääksesi tilan- teen varmasti
Genchi genbutsu
Ratkaise ongelmia hakeutumalla niiden lä- helle ja toimi vain henkilökohtaisesti varmis- tamasi tiedon pohjalta, olit sitten korkean ta- son johtaja tai rivityöläinen.
XIII
Tee päätöksiä hitaasti ja yksimielisyydessä, mutta toteuta ne nope- asti perusteellisen vaih- toehtojen arvioinnin pe- rusteella
Keskustele ongelmasta kaikkien osapuolten kanssa ideoiden kokoamiseksi ja tehdäksesi yksimielisiä päätöksiä. Tämä mahdollistaa nopean toteuttamisen.
XIV
Luo oppiva organisaatio arvioinnin ja jatkuvan parantamisen avulla
Kaizen
Selvitä tehottomuuksien alkuperä jatkuvan parantamisen työkaluja hyödyntäen ja suun- nittele prosesseja, jotka eivät tuota hukkaa.
Kehittämällä pysyvää henkilöstöä ja standar- doimalla opit parhaat käytännöt.
TPS:n 12. periaatteen mukaan tietoa tulee hakea sen alkulähteiltä (taulukko 5).
Mitään tapahtumaa tai ongelmaa ei tule pitää itsestään selvyytenä, vaan tut- kinta tulee tehdä tapahtumapaikalla. Japaninkielinen ilmaisu ”Genchi Genbutsu”
tulkitaan siten, että se tarkoittaa menemistä paikan päälle tilanteen ymmärtä- miseksi (Liker 2010, 224). Tämä näkökulma ongelmaa lähestyttäessä on imple- mentoitu myös maailmanluokan toiminnassa.
Kun ongelmaa lähestytään hankkimalla ensikäden tietoa, voidaan luottaa tiedon myös perustuvan todistettuun informaatioon. Menettelemällä Genchi Genbutsun mukaisesti, hyödynnetään tehokkaasti kaiken tasoisten työntekijöiden kokemuk- sia ja osaamista informaation käsittelyssä. Osaavien työntekijöiden tuottamaa informaatiota varten tulee luoda kanavat, joita ongelmatilanteiden tutkinnassa voidaan hyödyntää. Tärkeätä on myös kouluttaa työntekijät käyttämään näitä viestintäkanavia. Hyödyntämällä monipuolista mutta yksityiskohtaistakin tietoa, voidaan harkittuja päätöksiä tekemällä saavuttaa korkea taso organisaation omatoimisessa oppimisessa, taidoissa ja ammattimaisuudessa (Liker 2010, 230-233).
Ajankäyttö ja harkinnan tärkeys päätöksenteossa on tullut esiin jo muissakin TPS:n periaatteessa. Periaatteet 13 ja 14 määrittelevät Toyotan tavan mukai- sessa menetelmässä tehtävän laadukkaan päätöksenteon ja kuinka se johtaa jatkuvan parantamisen kautta oppivaan organisaatioon (taulukko 5). Laadu- kasta ja tuloksia tuottavaa päätöksentekoa varten tulee edetä hitaasti ja harki- ten. Jokainen näkökulma ongelmatilanteessa tulee ottaa huomioon ja samalla hyödyntää mahdollisimman paljon ensikäden tietoa ja todennettua informaatiota (Liker 2010,238-239).
Avoimuus ja huolellisuus päätöksenteon pohjatyössä perustuu viisiportaiseen menetelmään, jonka pääelementit ovat seuraavat:
1. Genchi Genbutsu, tilanteen selvittäminen
2. Viisi kertaa ”Miksi?” -kysymyksen esittäminen taustasyiden selvittämiseksi 3. Yksityiskohtaisen perustelun rakentaminen eri vaihtoehtoja vertailemalla 4. Yhteisymmärrykseen ja kaikkia hyödyttävään ratkaisuun pyrkiminen kompro- missien sijaan
5. Tehokas viestintä pääelementtien välillä (Liker 2010, 239)
Voidaan todeta, että hidas ja yhteistyössä tehty päätöksentekoprosessi mahdol- listaa nopeat toimenpiteet ongelman korjaamiseksi jo sen alkulähteillä. Saman- laista ajattelutapaa hyödynnetään myös maailmanluokan toiminnassa ja erityi- sesti siihen kuuluvassa EEM:ssä, EPM:ssä ja autonomisessa hallinnassa. Ajat- telutapa noudattaa myös jatkuvan parantamisen ideologiaa eli Kaizenia, kun päätökset ja toimenpiteet ovat standardiin sovitettavissa. Päätöksenteossa hyö- dynnetään kaikkien tapaukseen liittyvien osapuolten osaamista, jotta organisaa- tio oppii ja kehittyy vastoinkäymisiä kohdatessaan (Liker 2010, 250-253).
3.2 OEE
Maailmanluokan toiminnan tärkeimpänä mittarina voidaan pitää OEE:tä, mikä kuvaa kokonaistehokkuutta. Lyhenne OEE tulee englannin kielen sanoista Ove- rall Equipment Effictiveness. OEE:tä seuraamalla nähdään konelinjan todellinen suorituskyky. OEE määrittelee sen, kuinka paljon prosessissa tapahtuu laitteista ja niiden käyttötavoista johtuvaa hukkaa. OEE lasketaan kolmen eri tuotantoa määrittävän suureen mukaan, jotka ovat aika, nopeus ja laatu. OEE ja sen osa- tekijät ilmaistaan prosenttiosuuksina, jotka yhteen kerrottuina kuvaavat tuotan- non suorituskykyä (Bilgin Sari 2019).
OEE lasketaan kaavan 1 mukaisesti,
OEE = A ∗ P ∗ Q = Tuottava aika
Suunniteltu tuotantoaika (1)
jossa A on aikahyötysuhde, P on nopeus ja Q on laatu.
Aikahyötysuhteella A tarkoitetaan suunniteltua laatua tuottavaa tuotantoaikaa, jona laitteet käyvät suunnitellulla nimellisnopeudella. Käytettävyydessä huomioi- daan suunnitellut laitteiden seisonta-ajat sekä suunnittelemattomat katkot. Käy- tettävyys lasketaan kaavan 2 osoittamalla tavalla (Törönen 2020).
A =
Tuotantoaika−SeisokitTuotantoaika (2)
Toinen OEE-laskennassa huomioitava suure on nopeus, P. Nopeudella tarkoi- tetaan tässä asiayhteydessä tuotannon suunnitellun kapasiteetin saavuttamista ja tuottamista koneen nimellisnopeudella. Konelinjan suorituskyky voi vaihdella riippuen eri tuotteiden tuotantotavoista (Törönen 2020).
Nopeus, P lasketaan kaavan 3 mukaan.
P = Suunnitellun tuotantonopeuden osuus käyntiajasta − Todellinen tuotantonopeus käynnin aikana
Suunniteltu käyntiaika (3)
Kolmas OEE-laskennassa käytettävä suure on laatu. Laadussa huomioon ote- taan kokonaisuudessa tuotettu määrä tuotetta esimerkiksi tonneina tai kappale- määrinä, ja siitä vähennetään laatupuutteiden vuoksi hylätty osa tuotantoerää.
Erotusta verrataan kokonaistuotantoon, jolloin saadaan laadun suhdeluku (Tö- rönen 2020).
OEE:n laatu, Q, lasketaan kaavan 4 mukaan.
Q = Kokonaistuotanto − Hylky
Kokonaistuotanto (4)
Kun kaavan 1 mukaan laskettu OEE kerrotaan suunnitteluindeksillä, saadaan kokonaistuottavuutta kuvaava lukuarvo. Kokonaistuottavuus lasketaan kalente- rivuosikohtaisesti, jossa suunnitteluindeksi ottaa huomioon käyntiaikaan vaikut- tavat ulkoiset tekijät, kuten tilauspulat, lakot sekä investointiprojekteista johtuvat käyntiseisokit. OEE- laskenta tämän opinnäytetyön toimeksiantajayrityksessä on esitettynä kuviossa 4 (Törönen 2020).
KUVIO 4. Tuotantotehokkuuden osatekijät Stora Ensolla (Törönen 2020)
4 PROJEKTIN TOTEUTUS
AM-projektikohteet valikoituvat Stora Enson Imatran tehtailla perustuen maailma- luokan toiminnan määrittelemiin tavoitteisiin hukan poistamiseksi. Organisaatiot tarkastelevat prosesseissaan kehitettäviä kohteita ja nostavat ne kehityspotenti- aalinsa puitteissa koko organisaation tietoisuuteen. Autonomous Management - projektit alkavat Imatran tehtailla aalloittain, joita on joka vuosi kolme. Tämä pro- jekti tehtiin vuoden 2020 ensimmäisessä aallossa.
Autonomous managementin tavoite on luoda prosesseista aiempaa yhtenäi- sempiä standardisoitujen toimintamallien avulla. Autonominen laitteiden hallinta mahdollistaa paremman käytettävyyden ja prosessien virtauksen. Projektien pe- rustana on, että toimintoja jalkautetaan kentälle hyödyntäen työntekijöiden luo- vuutta ja osaamista paneuduttaessa prosessien ongelmakohtiin. Projekteissa perehdytään laitteiden oikeanlaiseen toimintaan ja selvitetään häiriöiden juuri- syyt. Juurisyiden perusteella tehdään prosesseja edistäviä tai korjaavia toimen- piteitä ja niiden suorittamiselle luodaan lyhyen- ja pitkän tähtäimen toteutus- suunnitelmat (Törönen 2020).
AM-projekti alkaa projektikohteen tunnistamisella. Kohde on yleensä prosessi tai sen osa, jonka toiminnassa on havainnoitu puutteita tai hukkaa. Kohteeseen tutustutaan ja sen tilanne kartoitetaan palauttamalla kohteeseen sen perusolo- suhteet. Prosessioperaattoreiden osaamista koneista ja laitteista parannetaan, kun heidän luovuuttaan ja osaamistaan käytetään työkaluna prosessin kehittä- misessä ja hukan poistamisessa. Häiriöt ja hukka prosessissa ja laitteilla vähen- tyvät tai jopa poistuvat täysin projektissa kertyvän osaamisen kautta. Luomalla laitteelle projektin aikana EEM:ää (taulukko 1) tukevia suunniteltuja ennakko- huoltoja sekä ylläpitäviä säännöllisiä standardoituja tarkastuskierroksia, mahdol- listuu prosessissa jatkuvan virtauksen ohella myös turvallisempi työskentely ja jatkuva parantaminen (Törönen 2020). AM-projektin reitti on esitetty kuvassa 5, josta ilmenee jokaisen askeleen keskeinen sisältö.
KUVA 5. AM-projektin reitti (Törönen 2020)
PE6 -konelinjan rullan tulppauslaitteisto valikoitui AM-projektikohteeksi laitteis- tolla tapahtuvien jatkuvien häiriöiden vuoksi. Laitteen operointivaikeudet ja jat- kuva häiriöiden kuittaaminen ja selvitystyö työllistivät pakkaamon operaattoreita huomattavan paljon, jolloin aikaa muille operointitöille jäi vähemmän. Esimer- kiksi operaattorin tehtäviin kuuluvan automaattisen rullavaraston (ARW) toimin- nan valvonta häiriintyi usein tulppausprosessin häiriöiden työllistävän vaikutuk- sen vuoksi.
Mittavat aikahäviöt, joita tulppausprosessin toiminnan epävarmuus aiheutti, otettiin ennen projektin alkua käsittelyyn. Tätä varten tehtiin arvio kokonaisaika- häviöistä prosessissa. Todettiin, että rullan tulppauksen häiriöistä johtuva jat- kuva prosessin virtauksen keskeytyminen voi aiheuttaa ekstruusiopäällystyslin- jan tuotannon nopeuden alentumisen ja alentaa siten koko konelinjan OEE:tä.
4.1 Tulppausaseman häiriötilastot
Projektin edistymisen mittariksi valikoitui tulppaajarobottien häiriötilastot. Tilasto- dataa kerättiin ennen projektin alkua ja sen aikana tulppaajarobottien logiikkaan asennetulla häiriölaskurilla. Laskurin dataa seurattiin viikoittain ja siitä nähtiin suoraan projektin aikana tehtyjen toimenpiteiden vaikutukset rullan tulppaajalla.
Mittarin seurattaviksi häiriöiksi valikoitui neljä esiintymistiheydeltään yleisintä ro- botin häiriötä, joiden kehitys projektin aikana on esitetty kuviossa 5.
KUVIO 5. Robottien häiriöiden kehitys projektin aikana
”Robotin häiriö” -laskuri laski kaikki robotilla tapahtuvat häiriöt yhteen. ”Rulla tul- pattu manuaalisesti” -laskuri laski häiriötilanteet, joissa tulppaus tuli suorittaa ti- lanteen selvittämiseksi käsin. Rulla joudutaan tulppaamaan käsin, jos robotti ei hyväksy tulppaustulosta. ”Tulppa-liian pitkällä” -häiriöiden määrää seurattiin, sillä haluttiin selvittää häiriöstä johtuvan hälytyksen tarpeellisuus ja mahdollisesti sää- tää arvoa siten, ettei häiriö olisi yhtä toistuva. ”Kuvaus pielessä” -häiriölaskuri laski molempien tulppaajarobottien konenäkökameroilta tulevat häiriöt. Kame- roilta tulee sama hälytys useasta eri syytä, minkä vuoksi kerätty data ei ole täysin yhdenmukainen robotin häiriölaskurin kanssa. Tämä on otettu dataa koostetta- essa ja käsiteltäessä huomioon.
0 200 400 600 800 1000
Robotin häiriö laskuri Rulla plugitettu manuaalisesti laskuri
Plugi liian pitkällä laskuri
Kuvaus pielessä laskuri
Lukumäärä [kpl]
Häiriötyyppi
Tulppaajan häiriöiden kehitys projektin aikana
vko 14 vko 15 vko 16 vko 17 vko 18 vko 19 vko 21 vko 22 vko 23 vko 24
Häiriöiden vaikutuksia ja niiden käsittelyyn kuluvaa aikaa tutkittiin ennen projektin virallista alkua. Tutkimalla häiriöiden selvittämiseen kuluvaa aikaa, yleisimpiä käytettyjä toimenpiteitä, arvioitiin jokaisen häiriön vaativan keskimäärin neljä mi- nuuttia aikaa tilanteen korjaamiseksi. Tähän tilastolaskelmaan perustuen päädyt- tiin lopputulokseen, että laitteen häiriöt työllistävät operaattoreita viikkotasolla lä- hes 23 tuntia tai jopa enemmän.
4.2 0. Askel – Nykytilan kartoitus ja alueen rajaus
AM-projektien niin sanottu ”0. askel” on otettu Imatran tehtailla käyttöön projek- tin rajaamisen helpottamiseksi. Askeleen tehtäviin kuuluu projektin rajaus, pro- jektitiimin luominen, analysoitavan tiedon hankinta laitteen häiriöiden diagno- sointia varten sekä tavoitteiden, mittarien ja aikataulun luominen. Kuviossa 6 on esitetty askeleen etenemismalli, jota tässä projektissa noudatettiin.
KUVIO 6. AM-projektin 0. askeleen tehtävät Projektin
rajaus
Tiimin luominen
Aikataulutus Tavoitteiden ja mittarien
määrittäminen Laitteein toimintaan ja
perustietoihin perehtyminen
Projektin rajaus tehdään käsi kädessä laitteen nykytilan kartoituksen kanssa. Ny- kytilan kartoitus ja laitteen diagnosointi tehdään suunnitelmallisesti hyödyntäen laitetoimittajien tietoja, olemassa olevia ohjeita, tarkastuskierroksia sekä tehtaan tuotannonohjaus- ja vuoroilmoitusjärjestelmiä. Diagnoosin tarkoituksena on saada selville datan avulla ne tekijät, jotka aiheuttavat laitteen toiminnassa eniten hukkaa.
Tässä projektissa rajausta varten analysoitiin laitteen häiriötilastot, häiriöitä ai- heuttavien laitteiden tiedot sekä kuultiin laitteen käyttäjien kokemuksia. Projekti rajattiin näiden tietojen pohjalta käsittelemään PE6 rullan tulppauslaitteistoa, joka kattaa tulppausrobotit, tulppalavojen saksinostimet oheislaitteineen sekä itse rul- lien vaneritulpat.
Rajausta varten tietoa etsittiin tehtaan omasta vuoroilmoitusjärjestelmästä, johon operaattorit voivat kirjata laitteilla tapahtuvia poikkeamia. Näiden ilmoitusten li- säksi tutkittiin myös kaikki kohdelaitteelle osoitetut kunnossapitopyynnöt ja häi- riöilmoitukset SAP:sta. Kaikki ilmoitukset taulukoitiin ja jäsenneltiin omiin luok- kiinsa. Tämän jäsentelyn avulla kirjatuista häiriötyypeistä esiin nousivat erilaiset laiterikot sekä robottien virheelliset toiminnot tulppaussekvenssin aikana.
AM-projektitiimin henkilömäärää ei ole erikseen rajattu ja projektin vetäjä valitsee tiimiinsä tarvitsemansa osaajat. Tärkeässä asemassa AM-projekteissa on osal- listaa tiimiin monipuolisesti tuotannon työntekijöitä. Tässä projektissa tiimi koos- tettiin jo ennen projektin virallista aloitusajankohtaa vapaaehtoisista operaatto- reista sekä PE6 -konelinjalla työskentelevistä toimihenkilöistä. Lopullinen tiimi koostui tiimin vetäjästä, varavetäjästä sekä kolmesta operaattorista. Projektiin va- likoituneet operaattorit olivat kaikki PE6 -konelinjan käyttäjäkunnossapitäjiä, joilla oli joko sähkö-automaatio- tai mekaanisen kunnossapidon erityisosaamista. Ve- täjänä toimi tämän opinnäytetyön tekijä.
Tarkoituksena projektissa oli hyödyntää mahdollisimman paljon laitteen käyttä- jien kokemuksia laitteen käytöstä ja sen toiminnasta. Kaikki projektissa tehdyt toimenpiteet vastuutettiin hyvin pitkälti tiimin operaattorijäsenille. Näin heidän tie- tojaan ja taitojaan projektin kohdelaitteesta parannettiin jatkuvasti ja mahdollis- tettiin tiedonkulku muille PE6 -konelinjan operaattoreille jo projektin aikana. Tii-
missä olleet käyttäjäkunnossapitäjät pystyivät itsenäisesti töittensä ohella teke- mään heille projektissa määriteltyjä töitä, mikä takasi projektitoimenpiteiden jat- kuvan etenemisen. Tämä toimintatapa AM-projekteissa palvelee myös MLT:n ja TPS:n periaatteita, kun motivoituneiden ja lahjakkaiden tiimin jäsenten kykyjä hyödynnetään antamalla heidän toimia itsenäisesti.
Askeleen 0 tehtäviin kuului projektin tavoitteiden ja mittarin määrittämien. Oike- anlaisen mittarin valitseminen tehdään projektia varten analysoidun datan perus- teella. Tässä projektissa rullan tulppauslaitteistoa koskeva häiriödata toimi tehok- kaana mittarina. Tavoitteeksi projektille asetettiin häiriöiden minimointi. Mittari ko- ettiin selkeäksi ja tiimin kanssa yhdessä luotu tavoite oli saavutettavissa. Lisäksi tavoitteena oli työntekijöiden osaamisen kehittäminen laitteen käytössä.
AM-projektin kolme muuta askelta (askeleet 1-3) aikataulutettiin 12 viikon aikana suoritettaviksi. AM-projektin eteneminen ja töiden aikataulutus on Stora Enson Imatran tehtailla nähty sopivan sykliin, jossa jokainen askel kestää noin neljä viik- koa. Aikataulun pohja luotiin Stora Enson Project Serverille sekä AM-työkaluna toimivaan Team Board -exceliin, jota projektin vetäjä käytti projektin etenemisen seurantaan ja hallinnointiin.
Projektin seuranta tapahtui auditointien kautta. Jokaisen askeleen välissä järjes- tettiin auditointitilaisuus, jossa tarkistettiin ovatko askeleen tehtävät suoritettu.
Auditointien tarkoitus oli toimia myös tukitoimena projektin edistymiselle, kun AM- toiminnan koordinaattorit antoivat neuvoja ja palautetta projektin tehtäviin liittyen.
Lisäksi auditoinneissa arvioitiin projektin aikataulun toteutumista ja työn edisty- mistä kokonaisuudessaan.
4.3 1. askel – Perushuolto ja puhdistus
Tämän askeleen tehtäviin kuuluu laitteen vikakohteiden kartoitus ja kuvaami- nen, perushuolto ja puhdistus, käyttäjien kouluttaminen poikkeamien havain- nointiin sekä alustavien ohjeiden luominen alueelle.
Askeleen tarkoitus on lisätä projektitiimin osaamista laitteen toiminnoista ja edesauttaa oikeiden ennaltaehkäisevien toimenpiteiden laadintaa. Tässä tär- keänä osana on laitteen suunnitellun toiminnan ymmärtäminen. Ymmärtämällä laitteen normaali toiminta, löytyvät ongelmatilanteiden syyt nopeammin. Toimin- nan kartoitus on pohjatyötä oikeanlaisen toiminnan mahdollistamiselle. Tässä projektissa ensimmäisen askeleen toteutuksen tavoitteet on esitetty kuviossa 7.
KUVIO 7. 1. askeleen tavoitteet
Ennen muita askeleen toimenpiteitä tulee projektikohteessa suorittaa perus- huolto ja puhdistus. Estämällä likaantumista, voidaan yleensä estää myös lait- teen viallisia toimintoja. Rullan tulppauslaitteisto projektikohteena ei vaatinut eri- tyisempää puhdistusta, mutta alueen likalähteet listattiin ja niiden poistoa varten tehtiin suunnitelma projektissa tehtävää tarkastuskierrosta varten. Kuvassa 6 on tulppauslaitteisto projektin alussa.
Konenäön toiminnan tuntemus
sekä toiminnan
varmistus
Tulppa- pinojen ja
-pöytien toiminnan
paranta- minen
Robottien ongelmien kartoitus ja häiriöaiheut
tajien eliminointi
Ympäristön sekä laitteiden siisteyden ja kunnon aktiivinen ylläpito
Tavoitteena luoda tulppausasemalle
perusteellinen tarkastuskierros, jonka avulla ongelmatilanteet
ennaltaehkäistään
KUVA 6. Tulppauslaitteisto projektin alussa
Toiminnan kartoituksen avulla tässä askeleessa luodaan projektikohteeseen en- simmäinen tarkastuskierros, jonka tehtävänä on vähentää laitteen häiriötoimin- toja. Tarkastuskierros keskittyy jo edellisessä askeleessa diagnosoituihin häiriö- tekijöihin ja likalähteisiin, joita projektikohteessa on. Alueen likalähteiksi osoit- tautuivat vaneritulpista peräisin oleva puupöly ja tikut. Lisäksi alueella on hyd- raulisesti toimivia tulppalavojen saksinostimia, joiden hydrauliikkaöljylaatikoiden mahdolliset vuodot sisällytettiin kierroksella tarkastettaviksi kohteiksi.
Tarkastuskierroksen tehtävänä on joko vähentää tai kokonaan poistaa likaantu- misesta aiheutuvat häiriötekijät. Samanaikaisesti, kun tarkastuskierrosta suori- tetaan, tulee myös havainnoida laitteella poikkeamia ja kirjata havainnot ylös, jotta niihin voidaan puuttua välittömästi. Voidaan ajatella, että puhdistaminen on myös tarkistamista. Puhdistustoimenpiteiden oheen on helppoa ohjeistaa puh- distettavan kohteen kunnon tarkastus.
Tässä projektissa tarkastuskierroksen avulla puututtiin tulppauslaitteiston alu- een siisteyteen, laitteen toimintojen varmistamiseen sekä ennakoivana kunnos- sapitona erilaisten liitinten kiinnitysten tarkistukseen, paineilmavuotojen havain- nointiin sekä öljyvuotojen tarkistukseen. Taulukossa 6 on esitetty ensimmäi- sessä askeleessa tehty tarkastuskierros, jossa on käyttäjille myös ohjeet kier- roksen tekemiseen. Kierros suunniteltiin siten, ettei sen tekemiseen tarvitse käyttää montaa minuuttia aikaa.
TAULUKKO 6. Askeleen tarkastuskierros
Missä Tehtävä Työkalu Ohje Valvomo 1
Pysäytä rullat ennen pak- kaamoa kuljettimelle 657-
502 Pakkaamon paneeli
Tulppaaja 2 Aja korkkipöydät ylös ja
tarkasta liikkeet Huomioi pöytien pyö- rien rullaus
Robotit 3
Puhdista robottien tarttu- matyökalut perusteelli- sesti
Paineilma- pistooli
Puhalla laskeutu- nut pöly tulppaajalta poispäin
Korkki-
pöydät 4 Puhdista korkkipöytien alustat ja raamit
Paineilma- pistooli
Puhalla pöly tulppaa- jalta poispäin
Tulppaaja 5 Lakaise pakkaamon edusta pölyttömäksi
Rikkalapio ja harja
Alueelta lakaistu pöly polttokuuppaan Korkki-
pöydät 6 Puhdista korkkipöytien
valokennot Puhdistus-
liina Korkki-
pöydät 7 Tarkista valokennojen
kohdistus
Huomioi valokennojen kiinnitys kiskoon ja tar- kista, etteivät ne kiinni- tykset ole vääntyneet Robotit 8 Puhdista kameroiden lins-
sit
Puhdistus- liina Robotit 9 Tarkista robottien kaape-
leiden kiinnitykset Huomioi kiinnityskohdat ja liittimet
Korkki-
pöydät 10
Tarkista hydrauliikkabok- sien ympäristö öljyvuoto-
jen varalta Selvitä mahdollinen
vuotokohta ja puhdista
Tulppaaja 11 Aja korkkipöydät alas, tar-
kasta niiden liikkeet Huomioi pöytien pyö- rien rullaus
Operaattorit koulutettiin tarkastuskierroksen tekemiseen ensimmäisen askeleen aikana ja kierros suoritettiin joka toinen päivä aamuvuoroissa. Näin jokainen vuoro suoritti kierroksen kerran yhden vuorokiertonsa aikana. Pakkaamon val- vomoon järjestettiin tarkastuskierrosten seurantalomake, johon kierros kuitattiin tehdyksi.
4.4 2. askel – Poikkeamien analysointi ja poisto
Tässä projektin askeleessa analysoidaan kohteen likalähteitä ja poikkeamia.
Analyysin jälkeen laaditaan kohteeseen soveltuvat toimenpiteet poikkeamien ja likalähteiden poistamiseksi. Huomioitujen poikkeamien avulla kohteesta löyde- tään vaikeasti puhdistettavat prosessin osat, joiden huoltamista ja tarkastamista tullaan toimenpiteiden avulla helpottamaan. Huolto- ja puhdistusohjeet visuali- soidaan, jotta niiden käyttö ja ymmärtäminen helpottuu. Tärkeää on myös visu- alisoida eri prosessin osat ja laitteet siten, ettei niiden välillä tapahdu sekaantu- mista. Näin helpotetaan operaattoreiden työtä poikkeamien havainnoinnissa ja niiden raportoinnissa järjestelmiin ja yhteisiin tiedotuskanaviin.
Askeleen aikana tehtiin projektikohteessa eniten muutoksia. Niiden tarve kartoi- tettiin juurisyyanalyysin avulla. Tehdystä juurisyyanalyysista ja sen periaatteista kerrotaan lisää tämän opinnäytetyön kappaleessa 5.1. Juurisyyanalyysi. Juuri- syyanalyysista selville saadut tulppauslaitteiston häiriötekijät johtivat niiden mi- nimointitoimenpiteisiin. Ne koskivat tarkastuskierroksen päivittämistä entistä te- hokkaammaksi, robottien konenäön toiminnan varmistamista lisälaitteiden asen- nuksilla sekä ratkaisua rullan tulppien aiheuttamiin poikkeamiin ja niiden mini- mointiin. Kappaleessa 5 Häiriöiden minimointitoimenpiteet on kerrottu, miten häiriöitä rullan tulppauksessa saatiin projektin aikana merkittävästi vähennettyä.
Juurisyyanalyysin kautta todettiin myös, että laitteistoa käyttävä henkilöstö tar- vitsee olemassa olevien manuaalien ja huolto-ohjeiden rinnalle lisää visuaali- semmin esitettyjä ohjeita. Projektin toisen askeleen aikana ryhdyttiin yhteis- työssä laitetoimittajan kanssa laatimaan käyttäjäystävällisempää toimintaku- vausta. Tarkoituksena oli sisällyttää siihen myös ohjeita ongelmatilanteiden sel- vittämiseen. Lisäksi robottien tarttumatyökalujen huolto-ohjeen visualisointi huollon helpottamiseksi nousi esiin projektin askeleen aikana, kun toisen robotin tarttuja vikaantui virheellisen huoltotoimenpiteen vuoksi. Päivitetty huolto-ohje koski laitteen voitelukäytäntöjä.
Toimenpiteet joihin projektin toisen askeleen aikana ryhdyttiin ja projektin ai- kana toteutettaviksi määriteltiin, olivat seuraavat:
- Robotin ”Kuvaus pielessä” –häiriöt ja niiden korjaus - Vaneritulppien laatupoikkeamien huomioiminen
- Korkkisiilien suunnittelun aloittaminen 306 mm vanerikorkeille - Käyttö- ja huolto-ohjeet
- Toimintakuvauksen laadinta
- Robotin parametrimuutokset ja niiden varmuuskopio - Tarkastuskierroksen päivittäminen
4.5 3. askel – Luo standardit ja kouluta
Tässä askeleessa luodaan projektin aikana tehdyille toimenpiteille standar- doidut toimintamallit ja jalkautetaan ne arkijohtamiseen. Askel sisältää henkilös- tön kouluttamista uusiin toimintatapoihin ja laitteiden oikeanlaiseen operointiin.
Lisäksi askeleessa projektin aikana keskeneräiseksi jääneet työt aikataulute- taan ja niiden toteutus suunnitellaan.
Tässä projektissa standardit ja uudet toimintatavat luotiin pitkälti projektin toisen askeleen aikana, kun tulppausrobottien käyttömanuaalit päivitettiin, löytyneet virheet korjattiin, tarkastuskierrosta päivitettiin ja koko tulppaajaa koskeva toi- mintakuvaus laadittiin yhteistyössä laitetoimittajan kanssa.
Toimintakuvausta laadittaessa huomattiin monia laitteita koskevia puutteita, joi- den suunnitellut ja korjaavat toimenpiteet eivät projektin aikana valmistuneet.
Nämä projektin aikana korjaamatta jääneet puutteet olivat laitteiden puuttuvat konepaikat SAP-järjestelmästä, robottien hydrauliikkojen uudelleenpaikoitus alueen turvallisuuden edistämiseksi, 306 mm korkkipinojen kohdistuslaitteisto helpottamaan tulppalavan kohdistamista saksinostinpöydälle sekä tarkastus- kierroksen lisääminen sähköiselle tarkastuskierrostyökalulle. Suuri osa laite- muutoksia koskevista toimenpiteistä aikataulutettiin tehtaan syysseisokkiin.
Muut työt ja suunnitelma tulppalavojen kohdistuksen visualisoivasta laitteistosta käynnistyivät projektin päätyttyä. Vastuut tehtävistä ja toteutuksesta delegoitiin alueen organisaation työntekijöille.
5 HÄIRIÖIDEN MINIMOINTITOIMENPITEET
Rullan tulppaajan häiriölähteet kartoitettiin projektin toisen askeleen aikana. Ku- ten kappaleessa 4.4 todettiin, toisen askeleen tavoite on poikkeamien analysointi ja poisto. Häiriöt tulppauslaitteistolla saatiin kuriin, kun niitä tarkasteltiin ensin juu- risyyanalyysin avulla. Analyysin perusteella ryhdyttiin tekemään lisäselvityksiä laitteiden toiminnan tehostamiseksi sekä toimenpiteitä parantamaan laitteen toi- mintaa ja käytettävyyttä.
5.1 Juurisyyanalyysi
Juurisyyanalyysi, JSA, on ongelmanratkaisutyökalu, jota voidaan soveltaa teolli- suusyrityksissä esimerkiksi vaaratilanteiden, laiterikkojen ja toistuvien häiriöiden syiden selvittämiseen. Analyysi aloitetaan ongelman tunnistamisella ja rajaami- sella. Ongelmalähteen löydyttyä keskitytään analyysissä sen aiheutumishetkeen, paikkaan ja ongelmakohtaan vaikuttaviin osatekijöihin, kuten laitteisiin ja raaka- aineisiin. Juurisyyanalyysi on ennen kaikkea reaktiivinen menetelmä, jonka mää- rittelemien toimenpiteiden avulla tunnistettuja ongelmatilanteita voidaan estää ja ennaltaehkäistä (Pandora FMS 2017).
Juurisyyanalyysin avulla tuodaan esiin erilaisia tekijöitä tutkittavassa ongel- massa, kun tarkastellaan laaja-alaisesti kaikkia niitä osatekijöitä ja vaikutuksia, joita tilanteessa esiintyy tai voi olettaa esiintyvän. Jokaiseen ongelmaan liittyvään osatekijään kohdistetaan viisi kertaa kysymys ”Miksi?”. Tehdyn analyysin poh- jalta määritellään korjaavat toimenpiteet, joiden on määrä poistaa ongelma täysin (Pandora FMS 2017). Juurisyyanalyysin eri tyyppiset toimenpiteet on tarkoituksi- neen esitetty taulukossa 7.
TAULUKKO 7. JSA Toimenpiteet (Jumppanen 2020, 26)
Toimenpide Tarkoitus
Korjaus Normaalitilanteen palauttaminen, ku-
ten rikkoutuneen laitteen korjaaminen.
Korjaava toimenpide Ongelman korjaaminen siten, että lop- putulos on aiempaa parempi. Esimer- kiksi laadukkaamman varaosan han- kinta.
Ennaltaehkäisy Sama kuin korjaava toimenpide, mutta toimenpide tehdään ennen kuin on- gelma ilmenee.
Juurisyyanalyysin tekeminen sisältää viisi vaihetta. Vaiheet ovat seuraavat:
1. Ongelman määrittely 2. Prosessin ymmärtäminen
3. Mahdollisten syiden tunnistaminen 4. Tiedon hankkiminen
5. Tiedon analysointi
Ongelman määrittely aloitetaan esittämällä kysymykset, mitä, missä, kuka, mil- loin ja kuinka paljon. Menetelmän juuret ovat esillä myös Toyota Production Sys- temissä. Tämän jälkeen analyysin kohde rajataan ja muodostetaan vuokaavio tapahtuman kulusta. Tämä vuokaavio toimii ongelmanratkaisun runkona. Run- gosta erotellaan syy-seuraussuhteita apukysymysten avulla, joita on yhdeksän.
Apukysymysten kohdalla puhutaan 9M:stä, jotka on esitetty taulukossa 8 (Oakes 2009, 31 & 39)
TAULUKKO 8. Juurisyyanalyysin 9M:ää (Jumppanen 2020, 10-17) Apukysymys
Man – Ihminen Machine – Kone
Method – Menetelmä, Ohjeet Measurement – Mittaus Mother Earth – Ympäristö Management – Johtaminen Market – Markkinat
Materials – Materiaalit More Input – Muut tiedot
9M:n pohjalta on mahdollista löytää analyysikohteen välittömät syyt ja juurisyyt.
Välitön syy on tapaukseen välittömästi johtanut tekijä tai ongelma. Juurisyy on tapauksen perimmäinen syy, joka voi aiheuttaa välittömiä syitä (Jumppanen 2020, 8).
Tietoa tulee analyysia varten kerätä haastattelemalla tapaukseen liittyviä ihmisiä, ottaa heidät mukaan analyysin tekoon, havainnoida mahdollista tapahtumapaik- kaa ja jos mahdollista, simuloida ongelmia aiheuttava tilanne. Lisäksi, jos tarjolla on esimerkiksi kuvia ja videotallenteita tilanteesta tai tapahtumaan liittyvien hen- kilöiden tekemiä kirjauksia ja huomioita, tulee nekin ottaa analyysiin tietolähteiksi.
Käytettävän tiedon tulee olla faktoihin perustuvaa ja varmistettua (Oakes 2009, 77-79 & 95).
Tutkinnan jälkeen voidaan löydettyjen ongelmatilanteeseen liittyvien tekijöiden kautta löytää juurisyyt tapahtumille. Niiden vaikutuksia tulee arvioida ja suunni- tella sopivat toimenpiteet ongelmia aiheuttavien juurisyiden ja välittömien syiden poistamiseksi (Jumppanen 2020, 8). Tehokkaat hallintakeinot perustuvat JSA:n toimenpiteisiin (taulukko 7). Toimenpiteen luonteella on kuitenkin suuri merkitys ongelman ratkaisun näkökulmasta ja erilaisilla toimenpiteillä on erilainen kyky korjata poikkeamia. Tehokkaat hallintakeinot on esitetty kuviossa 8.
KUVIO 8. Tehokkaat hallintakeinot (Jumppanen 2020, 27)
5.1.1 Juurisyyanalyysi PE6 Tulppaajan häiriöistä
Tässä AM-projektissa juurisyyanalyysi tehtiin Stora Enson käytössä olevalla ABB:n JSA-työkalulla. Työkalu on tiivistetty versio alkuperäisestä juurisyyanalyy- sista ja sen käyttö mahdollistaa nopean reagoinnin ongelmatilanteisiin heti niiden ilmentyessä. Analyysissa ongelmaa lähestytään teollisuusympäristöön soveltu- vien apukysymysten avulla 9M:n sijaan 4M:llä, jotka ovat Man (Ihminen), Machine (Kone), Materials (Materiaalit) ja Method (Ohjeet). Vaikuttavat tekijät poimitaan 4M:stä analyysin seuraavaan vaiheeseen, eli 5 x Miksi -analyysiin. Tämän pro- jektin juurisyyanalyysin 4M on esitetty taulukossa 9. Värit, jotka indikoivat taulu- kossa vaikuttavien tekijöiden luonnetta ja niiden vaatimia toimenpiteitä ovat seu- raavat:
Sininen - Viisi x Miksi analyysissä tarkasteltava tekijä Ruskea - Tarkastustehtävä
Violetti - Epätodennäköinen Poistaminen
• Tekniset
hallintakeinot ja korjaukset
Pienentäminen
• Ohjeet ja standardit
Hallinnolliset keinot
Silmä - määräinen
tarkastus Onni, toive-
ajattelu ja väärät uskomukset
TAULUKKO 9. PE6 Tulppaaja juurisyyanalyysin 4M Vaikuttavat tekijät
Ihminen Kone Materiaalit Ohjeet
Operaattorit Lavansiirtovaunu Tulpat ja hylsyt
Tarttuma- työkalujen toimin- takuvaus puuttuu Tulppapöydät
Tulppausproses- sin toimintaku-
vaus puuttuu Robotit ja tarttu-
matyökalut
Yhtenäiset toi- mintatavat puut-
tuvat Korkkipöytien liik-
keiden hydrauliik- kojen tarkastus
Käyttöliittymä Ennakkohuolto tulppaajarobotin
tarttumatyöka- luille
5 x Miksi -analyysiin valikoitui seuraavat välittömät syyt: Operaattorit, tulppapöy- dät, robotit tarttumatyökaluineen, tulpat ja hylsyt sekä tulppaajan käyttöliittymä. 5 x Miksi -analyysit on esitetty JSA-työkalulla laadituissa vuokaavioissa kuvissa 7.- 11. Värit, joita vuokaavion laatikoissa on käytetty visualisoimaan toimenpiteitä ja niiden tarvetta ovat seuraavat:
Violetti - Epätodennäköinen Ruskea – Tarkastustehtävä Tummansininen – 5 x Miksi
Tummanvihreä – Korjaava toimenpide Vaaleansininen - Juurisyy
Tummanvioletti – Ennaltaehkäisevä toimenpide
KUVA 7. Operaattorit 5 x Miksi
Operaattoreiden osaamistaso todettiin olevan puutteellinen koskien rullan tulp- pauslaitteistoa. Laitteen käyttöön ei oltu saatu riittävästi koulutusta eivätkä ohjeet olleet tarpeeksi kattavia ongelmatilanteiden selvittämiseen. Korjaaviksi toimenpi- teiksi määriteltiin ohjeiden luominen ja koulutus, jotka ovat luonteeltaan hallinnol- lisia keinoja.
KUVA 8. Tulppapöydät 5 x Miksi
Eniten häiriöitä tulppaajalla aiheutui robottien poimiessa 306 mm tulppia. Tulp- pien saksinostinpöytien toiminnot tarkastettiin ja huomattiin häiriöiden juurisyiden olevan kuitenkin hyvin pitkälti käsin ladotuissa tulppalavoissa ja niiden laadussa, eikä niinkään nostopöytälaitteistossa. Saksinostinten toiminnoissakin huomattiin parantamisen varaa ja niihin suunniteltiin kuvassa 8 esitetyt tummanvihreiden vuokaavion laatikoiden osoittamat toimenpiteet.
Käsin ladottujen tulppalavojen aiheuttamat häiriöt oltaisiin voitu eliminoida täysin hankkimalla 306 mm tulppia varten tulppasiilit. Investointi lisälaitteeseen osoit- tautui kuitenkin liian suureksi hyötyynsä nähden ja hankkeesta luovuttiin. Vaihto- ehtoisesti lavan kohdistukseen olisi ollut mahdollista hankkia kohdistuslaser, mutta sen suunnittelu viivästyi siilien suunnitteluun kuluneen ajan vuoksi ja suun- nittelu rajattiin tämän projektin ulkopuolelle.
KUVA 9. Robotit ja tarttumatyökalut 5 x Miksi
Puutteelliset tiedot ja tiedon vähyys robottien käytöstä ja toiminnasta osoittautui- vat projektin juurisyiksi. Laitteen ollessa verrattain uusi ja prototyyppimainen, ei sen käytölle ollut olemassa vertailukohdetta. Laitteen käyttöönottoprosessi ei ole ollut kokonaisuutena tarpeeksi kattava, mistä johtuen tuntemus laitteen käytöstä on jäänyt vaillinaiseksi. 5 x Miksi analyysin perusteella päätettiin selvittää laitteen toimintaa perusteellisemmin ja tehdä laitteelle ennakkohuoltosuunnitelma. Lait-
teeseen perehtyminen tuotannon aikana ei ollut mahdollista, mutta toimintaku- vausta varten oltiin yhteydessä itse laitteen suunnittelijaan, jonka avulla toimintaa kartoitettiin aiempaa paremmalle tasolle.
KUVA 10. Käyttöliittymä 5 x Miksi
