VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ – TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA EKONOMICKÁ FAKULTA
KATEDRA PODNIKOHOSPODÁŘSKÁ
Analýza údržby a oprav ve výrobním podniku a návrhy na zlepšení
Analysis of Maintenance and Repairs in the Manufacturing Company and Proposals for Improvements
Student: Bc. Michaela Číčelová
Vedoucí diplomové práce: Ing. Leo Tvrdoň, Ph.D., ALog.
Ostrava 2018
3 Obsah
1 Úvod ... 5
2 Teoretická východiska k problematice údržby a oprav ... 6
2.1 Definice základních pojmů ohledně logistiky a výroby ... 6
2.2 Teorie údržby ... 9
2.3 Komplexní produktivní údržba ... 15
2.3.1 Pilíře TPM ... 16
2.3.2 Celková produktivita zařízení ... 17
2.4 Paretova analýza ... 20
2.5 Metoda 5 Whys ... 23
3 Charakteristika podniku ... 24
3.1 Informace o mateřské společnosti ... 24
3.2 Historie společnosti ... 27
3.3 Informace o dceřiné společnosti ... 28
4 Analýza údržby a oprav ... 32
4.1 Organizační struktura údržby ... 32
4.2 Stroje podniku ... 34
4.2.1 Stroje – Velký Stieffel ... 34
4.2.2 Stroje – Malý Stieffel ... 36
4.3 Údržba v podniku ... 38
4.3.1 Údržba versus výroba ... 39
4.4 Paretova analýza ... 39
4.4.1 Paretova analýza na základě počtu poruch ... 40
4.4.2 Paretova analýza na základě délky oprav ... 44
4
4.4.3 Shrnutí výsledků dílčích analýz ... 47
4.5 Metoda 5 Whys ... 48
4.5.1 Opatření vzhledem k výsledkům 5 Whys metody ... 49
4.6 Celková produktivita zařízení (OEE) ... 50
4.7 Shrnutí analytických poznatků ... 56
5 Návrhy a doporučení pro podnik... 58
5.1 Přístup k údržbě ... 58
5.2 Určování priorit ... 59
5.3 Důsledky návrhu ... 59
6 Závěr ... 61
Seznam použité literatury ... 63
Seznam zkratek ... 65 Prohlášení o využití výsledků diplomové práce
Seznam příloh Přílohy
5
1 Úvod
V dnešní době převyšuje nabídka poptávku ve většině odvětví na trhu. Aby mohl podnik uspět v konkurenční soutěži a dosahovat ziskovosti, je zapotřebí, mimo jiné, věnovat pozornost logistice.
Pro výrobní podniky je bezesporu důležitá efektivita údržby, která může být jejich konkurenční výhodou. Efektivní údržba optimalizuje výrobní procesy, prodlužuje životnost výrobních zařízení, snižuje počet poruch, což zefektivňuje celou výrobu a dochází k vyššímu uspokojení zákazníka. Spousta výrobních podniků v České republice údržbu, a to zejména prediktivní a proaktivní, podceňuje, což často způsobuje jejich neúspěch.
Cílem této diplomové práce je analyzovat údržbu ve výrobním podniku ArcelorMittal Tubular Products Ostrava a.s. a navrhnout řešení, které údržbu, potažmo samotnou výrobu, zefektivní.
V první části práce budou vysvětleny teoretické poznatky k problematice logistiky a údržby a oprav, tedy definování základních logistických pojmů, charakteristika výroby a typy výroby, teorie údržby a oprav, včetně členění, charakteristika komplexní produktivní údržby a také ukazatele celkové produktivity zařízení, včetně všech dílčích výpočtů.
Poté bude vysvětlena Paretova analýza a možné způsoby rozdělení položek na životně důležitou menšinou a užitečnou většinu. Nakonec bude charakterizována 5 Whys metoda.
V druhé části bude představen podnik ArcelorMittal Ostrava a.s. se svou dceřinou společností ArcelorMittal Tubular Products Ostrava a.s., včetně výrobního programu, historie společnosti a ekonomických údajů z posledních let. Dále bude provedena analýza současné údržby v podniku. Nejprve bude popsána organizační struktura údržby, pravomoci a odpovědnosti jednotlivých pracovníků. Dále budou popsány jednotlivé stroje podniku, které má útvar údržby na starost, a jejich časté problémy. Pak bude popsán přístup k údržbě v podniku. Poté bude provedena Paretova analýza na základě počtu poruch strojů za rok 2017 a doby, kdy byly stroje mimo provoz během roku, pro určení priorit údržby.
U nejporuchovějšího stroje bude následně použita 5 Whys metoda ke zjištění základní příčiny problémů. Po odstranění příčiny bude proveden výpočet celkové produktivity zařízení v měsících únor a březen 2017 a únor a březen 2018, výsledky budou následně porovnány.
V závěru práce bude vytvořen návrh na možná vylepšení v oblasti údržby v podniku, včetně přístupu k údržbě a určování priorit, dále budou popsány možné důsledky návrhu.
6
2 Teoretická východiska k problematice údržby a oprav
V této kapitole budou objasněny důležité teoretické poznatky ohledně problematiky údržby a oprav. Budou zde vysvětleny základní logistické pojmy, dále bude charakterizována výroba a údržba, komplexní produktivní údržba a ukazatel celkové produktivity zařízení včetně všech dílčích výpočtů, poté bude vysvětlena Paretova analýza a metoda 5 Whys.
2.1 Definice základních pojmů ohledně logistiky a výroby
V následující části budou definovány základní pojmy týkající se logistiky, dále pak bude popsána výroba včetně různých typů členění.
Logistika
První znaky logistiky pozorujeme již ve starověkém Řecku a Egyptě. Významná byla ve vojenství při organizování lidí, zásob zbraní a jídla, při vyhodnocování terénu a polohy nepřítele. Logistika je však poměrně mladým vědním oborem, první systematizované koncepty vznikly až na počátku druhé poloviny 20. století v USA (Oudová, 2013).
Ve 20. století byla logistika spojována s toky surovin a výrobků, se skladováním a dopravou na operativní úrovni. Jedná se o tradiční pojetí logistiky.
Ve 21. století je logistika vnímána jako nauka o toku, který se uskutečňuje při uspokojování požadavků po produktech. Jedná se o moderní pojetí, kde je logistika chápána v širším kontextu (Macurová, Klabusayová, 2013).
Cílem logistiky je efektivní překonávání času a prostoru při uspokojování požadavků zákazníků, a to opakovatelným způsobem.
Úkolem logistického řízení je organizování toků (statický charakter) a usměrňování toků (dynamický charakter) a zajišťování integrace, koordinace a synchronizace.
Organizování toků zahrnuje projektování a stanovování pravidel, usměrňování toků uvádí procesy do chodu, ovlivňuje je a zastavuje. V logistickém řízení je uplatňován procesní a systémový přístup. Je zde snaha o dosažení efektu celého systému, a ne jen jeho částí samostatně, je zapotřebí hledat příčiny a sledovat následky. Cílem systémového přístupu je harmonizace činností s dosažením synergického efektu pomocí integrace, koordinace a synchronizace.
7
Integrací rozumíme propojení ve vyšší celek. Koordinace uvádí na sebe navazující činnosti do souladu a zajišťuje spolupráci. Synchronizace časově slaďuje navazující procesy v logistické síti takovým způsobem, aby se omezil výskyt čekání požadavků na zpracování a čekání obslužných prvků (Macurová, 2014).
Výroba
Jak uvádí Oudová (2013), výroba je činností, jejímž výsledkem je produkce výrobků nebo poskytování služeb. Probíhá ve třech fázích: zajištění materiálu, uskladnění materiálu a zhotovení výrobku.
Výrobu můžeme členit dle různých kritérií, například dle stupně opakovanosti výroby, dle výrobkových a technologických znaků, dle průběhu materiálového toku, dle polohy bodu rozpojení atd.
1) Typy výroby dle stupně opakovanosti - Kusová
- Sériová - Hromadná
Kusová výroba představuje výrobu jednoho nebo několika málo kusů určitého druhu výrobku, výrobky se od sebe obvykle odlišují, proto neexistuje standardní průchod materiálu výrobní jednotkou. Výrobky většinou nejsou vyráběny na sklad, jedná se například o výrobu na zakázku.
Pro sériovou výrobu je typické zaměření na několik druhů výrobků, přičemž každý druh se vyrábí v určitých sériích s určitou pravidelností.
Vyrábíme-li jeden druh výrobku ve velkém množství, hovoříme o hromadné výrobě.
Zde je typický standardizovaný průchod materiálu výrobní halou (Jurová, 2013).
2) Typy výroby dle výrobkových a technologických znaků - Diskrétní
- Spojitá
8
Diskrétní výroba se vyznačuje možností kdykoliv přerušit procesy, což u spojité výroby není možné. Výrobky spojité výroby jsou obvykle kapalného skupenství, případně se jedná o různé sypké hmoty, které se pohybují potrubím. Spojitá výroba je tedy složitější v případně, kdy se přechází na jiný typ výrobku. Je pak zapotřebí vše vyprázdnit a vyčistit potrubí (Macurová, 2014).
3) Typy výroby dle průběhu materiálového toku - Výroba typu „I“
- Výroba typu „A“
- Výroba typu „V“
- Výroba typu „T“
V případě výroby typu „I“ se jedná o stejnorodou nevětvenou výrobu. U výroby typu
„A“ se vstupy přetváří do omezeného počtu typů produktů. Výroba typu „V“ představuje větvenou výrobu, kdy se omezené množství druhů vstupních surovin zpracovává do různých výrobků. U výroby typu „T“ dochází k tomu, že se z omezeného počtu typů součástí vyrábí mnoho finálních výrobků podle požadavků zákazníků individuálně (Macurová, 2014).
4) Typy výroby dle polohy bodu rozpojení objednávkou zákazníka
Bod rozpojení v logistickém řetězci je článek v logistickém řetězci, obvykle skladové místo, do kterého vstupuje objednávka zákazníka. V tomto bodě dochází ke změně charakteru toků z neadresných, které jsou plánovány dle předpovědi poptávky a společné organizovány, v adresné, které dotvářejí produkt do finální podoby podle individuálních potřeb zákazníka.
Možné polohy bodu rozpojení:
- V distribučních skladech – výroba na sklad v distribuční síti
- Ve skladech hotových výrobků u dodavatele – výroba na sklad hotových výrobků - Ve skladech montážních sestav – montáž na zakázku
- Ve skladech surovin, materiálů a polotovarů – výroba na zakázku - Ve skladech u dodavatele – nákup a výroba na zakázku
U výroby na sklad v distribuční síti se dle odhadu poptávky vytvoří zásoba hotových výrobků v distribučních skladech blízko zákazníků. Výrobky jsou již zabalené a označené.
Objednávky přichází do distribučních skladů a dle požadavků zákazníků se diferencuje velikost dodávky, dopravní trasa a dopravní prostředek.
9
Výroba na sklad hotových výrobků znamená tvorbu zásoby hotových výrobků ve skladu u výrobce dle odhadu poptávky. Po přijetí objednávky se pak diferencuje balení, značení, dopravní trasa, dopravní prostředek atd.
U montáže na zakázku se vytváří zásoby dílců, podsestav a sestav, ze kterých se po přijetí objednávky montují finální výrobky.
Výroba na zakázku zahrnuje držení zásoby vstupního materiálu u výrobce dle odhadu poptávky, přičemž veškeré výrobní i distribuční procesy jsou přizpůsobeny zvlášť jednotlivým zakázkám.
V případě nákupu a výroby na zakázku se i vstupní materiál nakupuje speciálně pro každou zakázku. Zásoba materiálu se vytváří u dodavatele materiálu dle odhadu poptávky (Macurová, 2014).
2.2 Teorie údržby
Jak uvádí Voštová, Helebrant a Jeřábek (2002), cílem údržby je v nejjednodušším pohledu udržovat výrobní zařízení v technicky dobrém stavu při vynakládání optimálních nákladů, což by v praxi mělo vést management k zájmu o efektivní reprodukci výrobní základny – údržbu a obnovu výrobního zařízení.
Každé výrobní zařízení podléhá opotřebení, které je možné klasifikovat do dvou skupin, viz Obrázek 2.1.
Obrázek 2.1 Klasifikace druhů opotřebení stroje
Zdroj: Kavan, 2002, s. 409
10
Fyzické opotřebení může nastat provozem stroje nebo za klidu stroje. Opotřebení při provozu vede ke snižování kvality a výkonnosti. Příčinou bývá zvětšování vůlí součástek stroje. Fyzické opotřebení za klidu stroje vzniká vlivem působení prostředí, například vlivem vlhkosti, kdy na stroj působí koroze, stárnutí izolace apod.
Morální opotřebení neboli zastarávání, vede k relativnímu snižování užitné hodnoty zařízení působením 2 vlivů. Prvním vlivem je technický rozvoj, který v daném oboru přinesl nové, dokonalejší zařízení. Druhým vlivem je zdokonalování výroby, díky kterému klesají náklady, což by se mělo projevit snižováním hodnoty stroje (Kavan, 2002).
Splnění cíle údržby, tedy udržovat výrobní zařízení v technicky dobrém stavu při vynakládání optimálních nákladů, je poněkud obtížné, jelikož ačkoli údržba patří k základním, tzv. obslužným, procesům každé výroby, je procesem rozporným. Na jedné straně spotřebovává finanční prostředky, techniku a pracovní sílu, snižuje časový fond atd., na druhé straně eliminuje následky opotřebení, tedy zvyšuje spolehlivost, prodlužuje životnost apod. a tím snižuje ztrátu z nevyrobené produkce. Mezi těmito dvěma aspekty údržby je potřeba hledat optimální proporce (Ptáček, 2004).
Úspěchu je možné dosáhnout uplatněním systémového přístupu k údržbě, údržba musí zahrnout všechny zaměstnance od topmanagementu až po provozní pracovníky.
Dle Voštová, Helebrant a Jeřábek (2002), údržbou rozumíme obnovovací proces, který systematicky odstraňuje důsledky fyzického, ale také ekonomického opotřebení jednotlivých prvků i celého systému zařízení, ke kterému dochází v důsledku jeho využívání ve výrobním procesu při vynakládání optimálních nákladů.
Systém údržby zahrnuje soubor prvků, které mají charakter finančních, organizačních, hmotných a jiných dat, která umožňují provádět údržbu v daných podmínkách tak, aby byla ekonomická, včasná a spolehlivá.
Famfulík (2006) uvádí, že cílem údržbového systému je zajistit spolehlivost a bezpečný provoz zařízení, vzniká zde souvislost mezi procesem opotřebení a vznikem poruchy na jedné straně a údržbovým systémem jako prostředkem k odstraňování nebo předcházení poruch na straně druhé.
11
Porucha znamená ukončení schopnosti zařízení plnit požadované funkce. Poruchy můžeme členit na:
- Náhodná porucha (porucha, kterou není možné předpovědět podle jiných souvislostí) - Dočasná porucha (porucha, která trvá jen po dobu působení určitého vnějšího vlivu
nebo může vymizet samovolně)
- Trvalá porucha (porucha, kterou je možné odstranit pouze obnovou prvku nebo soustavy)
- Katastrofální porucha (porucha, která způsobuje okamžitou a úplnou ztrátu schopnosti provozu)
- Úplná porucha (porucha, při které dochází k úplné neschopnosti zařízení plnit požadované funkce)
- Částečná porucha (porucha, která způsobuje neschopnost zařízení plnit některé funkce, přičemž některé funkce nadále plnit může)
Poruchy můžeme také klasifikovat podle jejich následků na:
- Konstrukční porucha (porucha, která je způsobená nesprávnou konstrukcí, špatným projektem nebo návrhem zařízení)
- Výrobní porucha (porucha, která je způsobena neshodou výrobního procesu s návrhem)
- Nezávislá porucha (porucha, jejíž příčinou není porucha jiného zařízení) - Závislá porucha (porucha, která je zapříčiněna poruchou jiného zařízení) - Závada (zhoršení schopnosti provozu, které zatím nezpůsobuje poruchu)
Přístupy k údržbě
Existují 4 základní přístupy k údržbě zařízení, které jsou vzájemně závislé:
- Poruchová údržba - Preventivní údržba - Prediktivní údržba - Proaktivní údržba
12
Poruchová údržba reaguje na situace, kdy zařízení nefunguje, je zastaveno, jelikož bylo usouzeno, že brzy selže, vyrábí zmetky nebo je nebezpečné pro pracovníky. Základními povinnostmi útvaru údržby je pak diagnostikování problému, plánování nápravy problému a provedení požadované opravy. Tento systém je jednoduchý, ale rizikový, měl by být uplatňován jen vůči nevýznamným zařízením, postrádá prevenci.
Smyslem preventivní údržby je předcházet poruchám a haváriím. Podstatou je provést opravu v očekávání její skutečné potřeby. Provádí se periodické preventivní prohlídky, které zabraňují haváriím. Nečeká se, až stroj selže, jako u poruchové údržby, ale využívá se statistické analýzy předchozí služby (údaje o životnosti) k predikci okamžiku poruchy.
I v tomto systému se vyskytují poruchy, ale v mnohem menší míře, protože se jim předchází prevencí.
Prediktivní údržba usiluje o vyloučení zbytečných výkonů údržby a o opravování zařízení s optimálními náklady na základě jejich skutečného technického stavu. Technický stav je zjišťován inspekcí. Ta může být subjektivní, kdy inspekční údržbáři provádí periodické vizuální prohlídky, nebo objektivní, tedy monitorování stroje za provozu a měření jeho diagnostických parametrů – technická diagnostika.
Proaktivní údržba se zaměřuje na příčiny opotřebení zařízení a na jejich symptomy.
Cílem je prodloužení životnosti zařízení. Bylo zjištěno, že velmi častou příčinou závažných poruch je znečištění mazacích kapalin, olejů atd. Na odhalování těchto příčin nejsou preventivní ani prediktivní údržby zaměřeny (Ptáček, 2004).
Členění systému údržby
Voštová, Helebrant a Jeřábek (2002) uvádí členění výroby ze 4 různých hledisek:
1) Vnitřní členění z hlediska obsahu
- Udržování neboli autonomní údržba (snižování rychlosti opotřebení, např. čištěním, mazáním, ošetřováním strojů a zařízení atd.)
- Opravy (odstraňování následků opotřebení)
- Kontrolně inspekční a revizní činnost (zjišťování stavu opotřebení, např. technická diagnostika, revize zařízení, odborné prohlídky)
13 2) Členění z hlediska forem zabezpečení
- Údržba ve vlastní režii (opravárenská základna v podniku) - Dodavatelský způsob (outsourcing údržby)
- Servisní služba (např. technická pomoc, inspekční diagnostické služby)
3) Z časového hlediska
- Preventivní údržba (údržba plánovaná, předchází škodám způsobeným haváriemi, výpadkům výroby)
- Korektivní údržba (údržba neplánovaná, mimořádná, vytváří požadovaný stav zařízení po havárii či poruše)
4) Z hlediska organizace údržby
- Decentralizovaná údržba (zajišťována pracovníky organizačně zařazenými do výroby) - Centralizovaná údržba (zajišťována pracovníky údržby, kteří jsou soustředěni
do jednoho centra)
- Kombinovaná údržba (udržování je prováděno pracovníky výroby, opravy a inspekci mají na starost pracovníci centrální údržby)
Klasifikace údržbářských systémů do základních vývojových etap údržby
1) Systém údržby po poruše
Jedná se o koncepci, která znemožňuje zavedení systémového řešení údržby a je ji možné využít pouze u absolutně nedůležitých zařízení, která svým výpadkem nenaruší výrobu. Údržbářské zásahy většího rozsahu se provádí až když nastane porucha nebo havárie.
2) Systém plánovaných preventivních oprav
Plánované preventivní prohlídky a plánované preventivní opravy se provádí po uplynutí určitého předem stanoveného času (časového cyklu). Systém je poměrně nákladný, jelikož je založen na pevném časovém cyklu bez ohledu na objektivní technický stav zařízení. Výhodou je odstavení podle plánu.
14 3) Systém diferencované proporcionální péče
Systém diferencované proporcionální péče je založen na faktu, že stroje a zařízení netvoří homogenní soubor, ale dílčí soubory různých významů, vlastností, časového využití atd. Je zapotřebí stanovit stupeň složitosti strojů, stupeň technické úrovně, technický stav na základě znaků opotřebení a úroveň opravitelnosti. Řízení údržby probíhá na podkladě poruchovosti a nákladů. Jedná se o tzv. produktivní údržbu.
4) Systém diagnostické údržby
Systém diagnostické údržby respektuje skutečný technický stav za pomocí metod technické diagnostiky. Stroje jsou odstavovány, pokud dosáhnou mezní fáze opotřebení nebo překročí meze přípustné tolerance. Za použití metod technické diagnostiky je možné detekovat poruchu, lokalizovat místo možného defektu a specifikovat druh defektu. Měření jsou uskutečňována formou kontrolně inspekční činnosti v určitých časových cyklech, na objednávku či monitorováním. Jedná se o tzv. mezní údržbu.
5) Systém prognostické údržby
Systém prognostické údržby je pokračováním systému diagnostické údržby. Naměřené diagnostické parametry neslouží pouze k vyhodnocování momentálního technického stavu, ale na základě trendů se provádí predikce určení tzv. zbytkové životnosti stroje neboli predikce času do následně nezbytné opravy. Jedná se o tzv. systém údržby podle skutečného stavu.
6) Systém automatizované údržby
Systém automatizované údržby umožňuje řízení údržby v reálném čase, jedná se o informační systémy pro řízení údržby za podpory výpočetní techniky (Voštová, Helebrant a Jeřábek, 2002).
7) Systém komplexní produktivní údržby Viz kapitola 2.3.
15
2.3 Komplexní produktivní údržba
Komplexní produktivní údržba (Total Productive Maintenance) je metoda, jejímž cílem je lépe využívat čas zařízení a optimalizovat jeho celkový výkon, dále pak minimalizovat náklady na provoz a údržbu zařízení a na začlenění pracovníků do procesu TPM.
Základem TPM je nalézt ztráty, které vznikají na strojích, a následně je systematicky řešit. Je důležité vést pracovníky k větší péči o stroje a zařízení, provádět plánované údržby strojů, plánovat nové stroje atd. (Tomek, Vávrová, 2007).
Bauer (2012) uvádí, že TPM představuje souhrn těch nejlepších zkušeností a aktivit.
Je zapotřebí si položit otázku, jaké ztráty na strojích vznikají a jak zvýšit efektivitu všech strojů, které podnik vlastní.
Ztráty na strojích můžeme členit na:
- Poruchy
- Nadměrné seřizování a úpravy - Snížená rychlost
- Chod naprázdno
- Ztráty při najíždění po odstranění poruchy - Snížená výtěžnost
Příčinami poruch bývá nedostatečná údržba, opotřebení, nekvalitně provedené opravy.
Nedostatečné znalosti, dovednosti a zkušenosti pracovníků či nesprávný technologický postup zapříčiňují nadměrné seřizování a úpravy. Za sníženou rychlost mohou obvykle drobné vady zařízení či nedostatečné zkušenosti operátorů. Chod stroje naprázdno je způsoben nutností opakovat některé operace kvůli chybám stroje či operátora. Ztráty při najíždění po odstranění poruchy jsou zapříčiněny nejakostní výrobou či skutečností, že zařízení po určitou dobu nedává stoprocentní výkon. Za sníženou výtěžností stojí obvykle nutnost opakovat proces, který nebyl proveden správně napoprvé (Macurová, 2014).
Je zapotřebí ztráty identifikovat a systematicky řešit. Vhodné je začít sledovat ztráty na jednotlivých strojích, zaznamenávat všechny prostoje a vyhodnocovat. Zhruba po dvou měsících jsou k dispozici poměrně objektivní výsledky, z nichž lze vypočítat celkovou produktivitu zařízení. Metoda TPM stojí na základech metody 5S, jejímž cílem je odstranit plýtvání a vytvořit tak štíhlé pracoviště, zajišťuje systém, pořádek, bezpečnost při práci a kvalitu (Bauer, 2012).
16 2.3.1 Pilíře TPM
V případě, že 5S dobře funguje, je možné implementovat TPM s 8 základními pilíři, viz Obr. 2.2.
Obrázek 2.2 Pilíře TPM
Zdroj: Bauer, 2012, s. 63
Kobetsu Kaizen je pokročilá technika řešení problémů ve 12 systematických krocích.
Autonomní údržba strojů vede obsluhu strojů k větší péči o stroje. Jedná se o čištění a mazání strojů, o standardizaci a vizualizaci, o údržbu formou jednodušších oprav.
Tento způsob údržby se postupně zavede v celém podniku (Smith, Mobley, 2003).
Obrázek 2.3 Sedm stupňů autonomní údržby
Zdroj: Bauer, 2012, s. 64
17
Na Obrázku 2.3 vidíme 7 stupňů autonomní údržby. Autonomní údržba má zásadní význam pro životnost strojů. V případě, že není v podniku zavedena, dochází k častějším poruchám strojů a zařízení.
Cílem plánované údržby strojů je redukovat havárie a zvýšit produktivitu strojů díky zajištění stabilních výrobních procesů, zamezení neplánovaných zastavení linky, podporování autonomní údržby a zaměření oddělení údržby na jiné speciální úkoly (Smith, Mobley, 2003).
Nedílnou součástí TPM je školení a trénink lidí. Tento pilíř rozhodně nelze podceňovat, jelikož TPM je velmi rozsáhlou metodou.
Plánování nových strojů je zaměřeno na efektivní způsob plánování, nákupu a zavádění nových zařízení a strojů do výroby. Nejprve řešíme otázku skutečné potřeby nového stroje.
Dále je důležité vybrat správný stroj a co nejrychleji ho zprovoznit na maximální výkon.
Důležitá je také kvalita údržby strojů, kde je snaha o správné nastavení a údržbu stroje tak, aby bylo dosaženo optimální kvality produktu, a to za pomocí tzv. matice kvality, ve které jsou uvedena všechna data pro zajištění kvalitní výroby.
Při implementaci TPM je důležité dbát také na bezpečnost a životní prostředí. Analyzují se potenciálně nebezpečná místa na stroji a následně je vytvořena mapa těchto míst.
Osmým pilířem TPM je Kaizen v kanceláři. Je totiž zapotřebí se zaměřovat nejen na výrobu, ale také na systém práce v kanceláři. Je nutné eliminovat ztráty a zlepšovat stávající procesy (Bauer, 2012).
2.3.2 Celková produktivita zařízení
Celková produktivita zařízení (Overall Equipment Effectiveness) je komplexním ukazatelem celkového zlepšení procesů, který původně sloužil pro měření účinnosti komplexní produktivní údržby, ve skutečnosti však zachycuje vliv mnoha aspektů výkonnosti procesů (Macurová, 2014).
Jak uvádí Bauer (2012), jedná se o procentuální vyjádření času efektivního využití stroje v porovnání k času, po který je stroj v podniku k dispozici pro produkci výrobků.
18 Výpočet celkové produktivity zařízení (OEE):
OEE = časová dostupnost zařízení · míra výkonnosti · míra kvality (2.1)
Časová dostupnost zařízení = (VČF – np) / VČF (2.2)
Míra výkonnosti = (t · Q) / (VČF – np) (2.3)
Míra kvality = (Q – počet neshodných výrobků) / Q (2.4) VČF… využitelný časový fond
Q… celkový počet vyrobených výrobků t… ideální operační čas
np… neplánované prostoje
Ideální operační čas představuje normovaný jednotkový čas.
Časová dostupnost zařízení ukazuje využití využitelného časového fondu pro provádění práce. Nejdříve vypočteme využitelný časový fond. Jedná se o kalendářní časový fond bez plánovaných přerušení, jako jsou povinné přestávky, plánovaná údržba, plánované seřizování či plánované porady.
VČF = délka směny · počet směn · počet pracovních dní – plánované prostoje (2.5) Počtem směn máme na mysli počet směn za jeden pracovní den. Plánovanými prostoji rozumíme plánované prostoje za směnu vynásobené počtem směn a počtem pracovních dní.
Neplánované prostoje představují ztráty časové dostupnosti zařízení, jedná se o prostoje z důvodu poruch strojů, nečinnost z důvodu nadměrného seřizování, zbytečné úpravy strojů a zařízení, čekání na pracovníky, pokyny, materiál apod. Jsou zaviněny špatnou organizací práce, špatnou údržbou v předcházejícím období, operátory strojů z důvodu špatného zacházení, nedodržování pracovní doby atd.
Míra výkonnosti odráží stupeň zvládnutí prováděné práce pracovníkem (schopnost dodržet časovou normu), úroveň pokynů pro provedení práce, ztráty způsobené najížděním po seřízení či po poruše, drobné vady na zařízení atd. Ideální operační čas vynásobený celkovým počtem vyrobených výrobků vyjadřuje čas, za který měla být práce hotova.
Využitelný časový fond po odečtení neplánovaných prostojů představuje dobu chodu zařízení, tedy čas, který byl pro práci k dispozici.
19
Po výpočtu míry kvality zjistíme, jaký je poměr množství výrobků vyrobených v požadované kvalitě k celkovému množství vyrobených výrobků. Kvalita produktu je ovlivněna operátorem, seřizovačem, údržbářem, nákupčím, technologem, a dalšími (Macurová, 2014).
Analyzujeme-li ukazatel celkové produktivity zařízení, zkoumáme, jak jej ovlivňují jednotlivé druhy ztrát, viz Obr. 2.4.
Obrázek 2.4 Druhy ztrát (OEE)
Zdroj: Bauer, 2012, s. 62
Pro větší přehlednost je možné sestavit vodopádový diagram (Waterfall Chart), kde je možné vidět vliv jednotlivých druhů ztrát na OEE. Typický vodopádový diagram obecně slouží k tomu, aby ukázal, jak se počáteční hodnota zvyšuje a snižuje vlivem řady mezilehlých hodnot, což vede ke konečné hodnotě.
Příklad vodopádového diagramu můžeme vidět na Grafu 2.1.
Graf 2.1 Vodopádový diagram
Zdroj: https://www.fusioncharts.com
20
Graf 2.1 zobrazuje počáteční množství zboží (Units in stock), množství zboží, které bylo zničeno (Damaged), množství zboží, které bylo opraveno (Refurbished) a nakonec finální množství zboží, které jé možné prodat (Salable Units).
V rámci OEE tedy rozlišujeme tři druhy ztrát, a to ztráty disponibility (neplánované prostoje), ztráty výkonu (ztráta času z nedodržení norem) a ztráty kvality (ztráta času z výroby vadných kusů). Vzorce pro výpočty těchto ztrát jsou následující.
Ztráta času z nedodržení norem (Z1) = (VČF – np) – [MV · (VČF – np)] (2.6) VČF… využitelný časový fond
MV… míra výkonnosti np… neplánované prostoje
Ztráta času z výroby vadných kusů (Z2) = počet neshodných výrobků · t (2.7) t… ideální operační čas
Produktivně využitý čas (T) pak vypočítáme jako:
T = VČF – np – Z1 – Z2 (2.8)
2.4 Paretova analýza
Paretova analýza je důležitou analýzou pro manažerské rozhodování, jelikož umožňuje stanovit priority při řešení problémů tak, aby při účelném využití zdrojů bylo dosaženo maximálního efektu. Paretův diagram je vhodný k názorné prezentaci problému. Má velký význam i pro oblast údržby.
Základem Paretovy analýzy je tzv. Paretův princip, kterému se také říká pravidlo 80/20.
Znamená to, že většina problémů (kolem 80%) je způsobena malým podílem činitelů (kolem 20%), které se na nich podílejí.
Činitele představují dílčí „nositele nedostatků“, což mohou být jednotlivé výrobky, neshody, příčiny neshod, stroje, pracovníci atd. Je tedy možné například určit, že na vznikajícím problému se rozhodujícím způsobem podílí jen určitá skupina produktů z výrobního programu, jen některé stroje ze všech strojů v hale, jen někteří pracovníci apod.
Toto určení je velmi důležité pro efektivní řešení problému.
21
Dle Paretova principu rozdělujeme činitele do dvou skupin:
- Životně důležitá menšina (kolem 20%) - Užitečná většina (kolem 80%)
Na životně důležitou menšinu je nutné soustředit pozornost přednostně a je důležité její správné vymezení. To je závislé především na věrohodnosti zpracovávaných údajů a na vhodné volbě způsobu kvantitativního ohodnocení příspěvku jednotlivých činitelů.
Vstupní údaje jsou obvykle informace o výskytu neshod nebo jejich příčin za určitý čas.
Základní ohodnocení příspěvku jednotlivých činitelů je zpravidla četnost výskytu, což ale nemusí být vždy vhodné kritérium, jelikož různé neshody nemají stejnou závažnost.
Proto je vhodné používat například násobící koeficient závažnosti či vyjádření v nákladových položkách (Plura, 2001).
Postup zpracování Paretova diagramu
Známe všechny možné činitele (například stroje ve výrobní hale) a kvantitativní ohodnocení jejich příspěvku (například četnost poruch za rok). Sestavíme si tabulku, kde budou činitele seřazeny sestupně dle kvantitativního ohodnocení. Následně provedeme kumulovaný součet kvantitativních ohodnocení (četnosti poruch) a poté kumulovaný součet vyjádřený procentuálně. Na základě těchto údajů jsme již schopni zobrazit Paretův diagram.
Paretův diagram se skládá z uspořádaného sloupcového grafu, který porovnává kvantitativní ohodnocení jednotlivých činitelů (počet poruch jednotlivých strojů), a z tzv. Lorenzovy křivky, což je lomená křivka, která zobrazuje hodnoty relativních kumulativních součtů těchto kvantitativních ohodnocení. Diagram obsahuje 2 osy y. Na levé ose y se nachází kvantitativní ohodnocení vztahující se k jednotlivým činitelům a na pravé ose y jsou relativní kumulativní součty vyjádřené v %.
Na Obrázku 2.5 vidíme příklad Paretova diagramu, kde na ose x vidíme jednotlivé druhy neshod, na levé ose y jsou výdaje v korunách a na pravé ose y se nachází relativní kumulativní výdaje v %.
22
Obrázek 2.5 Paretův diagram
Zdroj: Plura, 2001, s. 202 Způsoby určování životně důležité menšiny
Životně důležitou menšinu lze určit na základě 2 kritérií:
- Určitá zvolená hodnota relativního kumulativního součtu v procentech
- Průměrná hodnota příspěvku na jednoho činitele (například průměrný počet poruch připadajících na jeden stroj)
V prvním případě se do životně důležité menšiny v souladu s Paretovým principem zařadí činitele, kterým odpovídá cca 80% kumulativního součtu jejich příspěvků. Životně důležitou menšinu lze také vyhodnotit graficky, kdy se ve zvolené hodnotě kumulativního součtu (80%) vede rovnoběžka s osou x a po dosažení Lorenzovy křivky se spustí kolmice na osu x. Položky, které leží nalevo od kolmice, náleží do životně důležité menšiny, viz Obrázek 2.5 (Plura, 2001).
V druhém případě do životně důležité menšiny patří činitele, jejichž kvantitativní ohodnocení (například počet poruch) je vyšší, než průměrné kvantitativní ohodnocení (průměrný počet poruch na jeden stroj).
23
Díky Paretově analýze zjistíme nejzávažnější činitele problémů. Dále je vhodné analyzovat možné příčiny problému v diagramu příčin a následků, za pomocí metody 5 Whys apod. Po nalezení rozhodujících příčin se navrhnou vhodná nápravná opatření.
2.5 Metoda 5 Whys
Správně položená otázka často směřuje ke správné odpovědi. Na tomto faktu je založena metoda 5 Whys. Jedná se o efektivní techniku používanou k odhalování základní příčiny problému. Před samotnou aplikací metody je zapotřebí mít dobře specifikovaný problém.
Začíná se položením otázky „proč“ problém nastal. Následuje další otázka „proč“
na danou odpověď. Takto se otázka „proč“ opakuje pětkrát nebo tak dlouho, dokud je potřeba.
Metoda začala být populární v 70. letech 20. století, proslavil ji podnik Toyota Motor Corporation (Rafinejad, 2007).
Jakmile nalezneme základní příčinu problému (nebo více příčin), je zapotřebí provést opatření k odstranění této příčiny a pokusit se zajistit, aby problém v budoucnu již nenastal.
Mezi výhody metody 5 Whys patří:
- Poměrně rychlá identifikace základní příčiny problému - Určování vztahů mezi různými příčinami problému
- Jedna z nejjednodušších metod, bez potřeby použití matematicko-statistických analýz - Snadné pochopení a aplikace metody
(Wang, 2008)
24
3 Charakteristika podniku
V této kapitole bude charakterizována mateřská i dceřiná společnost, kde byla analýza údržby provedena. V první části budou zmíněny základní informace o mateřské společnosti, jako je představení podniku, předmět podnikání, organizační schéma a výčet všech závodů.
Pak budou následovat informace o historii podniku a nakonec bude popsán výrobní program.
Součástí charakteristiky budou také ekonomické údaje za několik posledních let, jako je vývoj tržeb či vývoj průměrného počtu zaměstnanců, včetně grafického zobrazení.
3.1 Informace o mateřské společnosti
ArcelorMittal Ostrava a.s. je ziskovou společností, která patří do největší světové ocelářské a těžařské skupiny ArcelorMittal. Je největším výrobcem oceli v České republice.
Roční výrobní kapacita činí 3 miliony tun oceli. Podnik prodává své výrobky do více než 40 zemí světa. ArcelorMittal Ostrava a.s. (včetně svých dceřiných společností) zaměstnává více než 7200 zaměstnanců a je tak jedním z největších zaměstnavatelů v České republice.
Průměrná mzda za rok 2016 činila 36 484 Kč. Podnik vyrábí ocel a železo v souladu s ekologickou legislativou, s předstihem se podařilo snížit vliv výroby na životní prostředí nad rámec požadavků Evropské unie. Jediným akcionářem je ArcelorMittal Holdings A.G.
Společnost si velice zakládá na bezpečnosti a ochraně zdraví při práci, na ochraně životního prostředí, na kvalitních produktech a na komunikaci. Také se snaží o pozitivní vztah jak se zaměstnanci, tak i s veřejností, podporuje různé akce, sportovní, kulturní a společenský život v Ostravě, ale také v jiných částech České republiky.
Předmět podnikání
Předmětem podnikání společnosti je výroba a zpracování surového železa a oceli a hutní druhovýroba. Dlouhé a ploché válcované trubky tvoří největší podíl hutní výroby.
U strojírenské výroby to jsou důlní výztuže a silniční svodidla. Podnik má také vlastní obslužné závody, které provádí většinu obslužných činností a servis.
Na Obrázku 3.1 vidíme organizační schéma společnosti.
25
Obrázek 3.1 Organizační schéma mateřské společnosti
Zdroj: http://ostrava.arcelormittal.com Tržby za prodej vlastních výrobků a služeb
Z výročních zpráv společnosti byly zjištěny údaje o tržbách za prodej vlastních výrobků a služeb v letech 2009 – 2016. Částky jsou uvedeny v milionech korun.
26
Graf 3.1 Velikost tržeb v letech 2009 – 2016 (mil. Kč)
Zdroj: vlastní zpracování
Na Grafu 3.1 vidíme, jak se vyvíjela velikost tržeb v letech 2009 – 2016 v milionech Kč. Od roku 2009 do roku 2011 můžeme pozorovat rostoucí trend tržeb, v letech 2012 - 2013 pak pokles. Roku 2014 tržby vzrostly, a to o 4 796 milionů Kč. V dalších letech došlo opět k jejich poklesu.
Průměrný počet zaměstnanců
Z výročních zpráv byly také zjištěny údaje o průměrném počtu zaměstnanců v letech 2009 – 2016.
Graf 3.2 Průměrný počet zaměstnanců v letech 2009 - 2016
Zdroj: vlastní zpracování
0 5 000 10 000 15 000 20 000 25 000 30 000 35 000 40 000
2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016
Tržby [mil.Kč]
Rok
0 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 6 000 7 000
2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016
Průměrný počet zaměstnanců
Rok
27
Na Grafu 3.2 vidíme, jak se v letech 2009 – 2016 vyvíjel průměrný počet zaměstnanců v podniku. Od roku 2009 až do roku 2013 pozorujeme klesající trend, až roku 2014 došlo k navýšení počtu zaměstnanců o 703, v tomtéž roce došlo také k nárůstu tržeb za prodej vlastních výrobků a služeb, jak již bylo zmíněno. V letech 2015 – 2016 došlo k mírnému snížení počtu zaměstnanců.
Závody
ArcelorMittal Ostrava a.s. se skládá z deseti závodů: koksovna, vysoké pece, doprava, ocelárna, válcovny, údržba, ArcelorMittal Engineering Products Ostrava s.r.o., TAMEH Czech s.r.o., ArcelorMittal Tubular Products Ostrava a.s.
3.2 Historie společnosti
V roce 1942 začala výstavba Vítkovických železáren jižního závodu v Kunčicích v důsledku omezeného rozvoje z důvodu umístění ve městě.
V letech 1947 – 1948 bylo rozhodnuto o výstavbě hutního kombinátu, stále jako součást Vítkovických železáren.
31. prosince 1951 došlo k osamostatnění a vznikla Nová Huť Klementa Gottwalda (NHKG), národní podnik.
Léta 1951 – 1958 tedy považujeme za první etapu existence společnosti. Kombinát tvořilo pět koksárenských baterií, dvě vysoké pece včetně licího stroje, čtyři siemens-martinské a pět hlubinných pecí, blokovna, válcovna trub, slévárna šedé litiny a část elektrárny včetně vodohospodářství.
Další etapa existence společnosti v letech 1958 – 1961 je typická hlavně rozšiřováním kapacit pro produkci základních surovin, mezi které patří surové železo, koks a ocel. Také se stavěly provozy, které následně zpracovávaly tyto produkty. Dále byla zprovozněna válcovací trať a linka na výrobu osobních, nákladních a traktorových kol. Počet koksárenských baterií se zvýšil na 4, přibyly 2 vysoké pece a 5 sklopných pecí k výrobě oceli. Také byla postavena nová blokovna, pásové tratě, zařízení na výrobu trubek, kyslíkárna a další.
V letech 1967 – 1985 došlo k velké modernizaci martinských pecí na pece tandemové.
Také byly vystavěny středojemné válcovny, centrální kyslíkárny a velkokapacitní koksárenské baterie.
28
Rok 1989 byl rokem zásadních změn v celé republice, kdy došlo k pádu socialistického režimu a přeměně politického zřízení na demokracii. Původní název společnosti Nová Huť Klementa Gottwalda se změnil na Nová Huť, státní podnik. S touto změnou došlo k dalším technologickým událostem, jako k přechodu od odlévání oceli do ingotů k plynulému odlévání oceli.
V letech 1993 – 1999 byla postupně připojena zařízení pro plynulé odlévání, což přineslo větší výtěžnost oceli a nižší energetickou náročnost. Také došlo k výstavbě válcovny na výrobu širokého, za tepla válcovaného pásu, která nahradila již zastaralé tratě.
Koncem ledna roku 2003 Lakshmi Mittal koupil v rámci privatizace Novou Huť a v dubnu pak vznikla ISPAT Nová Huť, a.s. Jeho strategie spočívala v restrukturalizaci a modernizaci upadajících oceláren.
Roku 2004 byl název společnosti opět změněn, a to na Mittal Steel Ostrava, a.s.
Toho roku se také z některých závodů staly přidružené nebo dceřiné podniky.
V roce 2006 došlo opět ke změně názvu v důsledku sloučení Arceloru s Mittal Steel.
Vznikl tak gigant ocelářského světa ArcelorMittal Ostrava a.s.
Roku 2007 se některé dříve oddělené podniky opět organizačně připojili k mateřské společnosti.
V posledních letech se společnost zaměřuje zejména na své zaměstnance, na jejich bezpečnost a zdraví při práci. Nabízí jim například příspěvky na kurzy na odvykání od kouření. V celém areálu společnosti platí přísný zákaz kouření (ArcelorMittal Ostrava a.s., 2015).
3.3 Informace o dceřiné společnosti
Jak již bylo řečeno, ArcelorMittal Tubular Products Ostrava a.s. je dceřinou společností Arcelor Mittal Ostrava a.s. Je největším výrobcem trubek v České republice. Společnost vznikla 1. 5. 2007 vyčleněním závodu Rourovny.
Z výročních zpráv podniku byly zjištěny údaje o tržbách za prodej vlastních výrobků a služeb v milionech Kč v letech 2009 – 2016 a údaje o průměrném počtu zaměstnanců v těchto letech. Jak se tyto veličiny vyvíjely, můžeme pozorovat na Grafech 3.3 a 3.4.
29
Graf 3.3 Velikost tržeb v letech 2009 – 2016 (mil. Kč)
Zdroj: vlastní zpracování
Na Grafu 3.3 vidíme velikost tržeb za prodej vlastních výrobků a služeb v jednotlivých letech. Do roku 2014 byl vývoj velikosti tržeb různorodý, od roku 2014 pozorujeme výrazný pokles. Velikost tržeb v roce 2016 byla o 51% nižší, než v roce 2014.
Graf 3.4 Průměrný počet zaměstnanců v letech 2009 - 2016
Zdroj: vlastní zpracování
Na Grafu 3.4 vidíme průměrný počet zaměstnanců v jednotlivých letech, přičemž s výjimkou roku 2011 pozorujeme klesající trend. S klesajícími tržbami od roku 2014 klesal i počet zaměstnanců. V roce 2016 byl průměrný počet zaměstnanců o 102 nižší, než v roce 2014.
0 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 6 000 7 000
2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016
Tržby [mil. Kč]
Rok
800 850 900 950 1 000 1 050 1 100
2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016
Průměrný počet zaměstnanců
Rok
30 Výrobní program
Hlavním výrobním programem společnosti ArcelorMittal Tubular Products Ostrava a.s.
jsou bezešvé trubky válcované na dvou tratích Stiefel. Trubky se na obou tratích vyrábějí pouze z plynule odlévaných předlitků (tzv. sochor). Jedná se o trubky hladké, přírubové, závitové a olejářské. Olejářské trubky jsou nejnáročnější na výrobu a dělí se dále na pažnicové, čerpací, vrtné a naftovodné. Od roku 1957 má závod povolení označovat olejářské trubky monogramem Amerického ropného institutu – API. Kromě běžných API závitů dodává závod také pažnicové a čerpací trubky s plynotěsnými závitovými spoji.
Všechny trubky jsou vyráběny dle světových standardů, jako je API, ISO, EN apod.
(ArcelorMittal Ostrava a.s., 2015).
Na Obrázku 3.2 můžeme vidět příklad hotových výrobků.
Obrázek 3.2 Hotové trubky (průměr 273 mm)
Zdroj: http://ostrava.arcelormittal.com Charakteristika logistického řetězce
V podniku ArcelorMittal Tubular Products Ostrava a.s. funguje třísměnný nepřetržitý provoz. Co se týče typu technologie z hlediska rozměrového profilu, jedná se o nabývání rozměru – původní sochor je menší než hotový výrobek. Z hlediska průběhu materiálového toku se jedná o výrobu typu V, tedy o větvenou výrobu, kde omezené množství druhu výchozích surovin (sochor) se zpracovává do široké škály různých produktů (tedy více druhů trubek). Jde o sériovou výrobu, jelikož máme několik druhů trubek, z nichž každá je vyráběna s určitou pravidelností v sériích. Tato výroba je výrobou diskrétního typu – procesy lze v průběhu přerušit.
31
Převažující poloha bodu rozpojení objednávkou zákazníka je ve skladech surovin, jedná se tedy o výrobu na zakázku. Podle odhadu poptávky se udržuje zásoba vstupního materiálu – sochoru – u výrobce, výrobní a distribuční procesy jsou uskutečněny až po vytvoření objednávky.
Velká výhoda společnosti spočívá v jejích dodavatelích. Jedná se o mateřskou společnosti Arcelor Mittal Ostrava a.s., která dodává sochor, ale také elektřinu a plyn pro chod pecí.
Zákazníci společnosti jsou domácí i zahraniční, nejvíce však v oblasti Evropy. Výrobky nakupují pro konečnou spotřebu, ale některé společnosti je nakupují i za účelem dalšího prodeje (např. Ferona a.s.).
Distribuce výrobků k zákazníkům je většinou zajišťována externími subjekty, jedná se o železniční a kamionovou dopravu.
32
4 Analýza údržby a oprav
V této kapitole bude provedena analýza aktuálního stavu údržby v podniku na základě pozorování, konzultace s pracovníky podniku a na základě dat poskytnutých podnikem.
Nejprve bude popsána organizační struktura údržby, základní pravomoci a odpovědnosti.
Dále budou jmenovány stroje, jejich použití a časté problémy s nimi spojené. Následně bude popsán přístup podniku k údržbě. Dále bude provedena Paretova analýza pro zjištění, kterým strojům je třeba věnovat zvýšenou pozornost z hlediska údržby s ohledem na jejich poruchovost a délku oprav, dále pak metoda 5 Whys pro nalezení klíčové příčiny poruch na problémovém stroji, a nakonec bude vypočtena celková produktivita zařízení před provedením opatření a po provedení opatření na daném stroji.
4.1 Organizační struktura údržby
Z údajů poskytnutých podnikem bylo sestaveno zjednodušené organizační schéma údržby, viz Obr. 4.1. Schéma nezobrazuje podřízené mistrů, kterých je velké množství, jedná se o dělníky, kteří mají na starost opravy.
Obrázek 4.1 Organizační schéma údržby
Zdroj: vlastní zpracování
33
V čele údržby stojí ředitel pro údržbu, který komunikuje s generálním ředitelem a s ostatními odbornými řediteli, jako jsou například ředitel nákupu, ředitel prodeje, personální ředitel, ekonomický ředitel, výrobní ředitel a další. Rozhoduje o zásadních věcech týkajících se údržby.
Jemu je podřízen vedoucí provozu údržby, který zajišťuje chod celé údržby. Má pod sebou specialistu údržby, archiváře a technickou přípravu práce, dále pak všechny mistry:
mistr strojní – tratě, mistr strojní – úpravny, mistr přípravy nářadí, mistr elektroúdržby a inspekční technik, který je zároveň mistrem svařovny.
Technická příprava práce zaměstnává 3 pracovníky. Jedná se o technologa plánu, technickou přípravu práce strojní a technickou přípravu práce DKP. Technolog plánu má na starost rozpočet údržby, připravuje plán oprav. Technická příprava práce strojní objednává náhradní díly a materiál pro opravy strojního zařízení a technická příprava práce DKP pomáhá předchozímu pracovníkovi, a navíc má na starost objednávky nástrojů pro technologii výroby.
Archivář pracuje jako asistent vedoucího údržby a specialisty údržby, stará se o archivaci výkresové dokumentace strojního zařízení.
Specialista údržby koordinuje inspekční činnost, má na starost technickou stránku údržby, na rozdíl od mistrů, kteří mají na starost lidi. Má pod sebou inspekci strojní a inspekci elektro. Pod strojní inspekci spadají 4 pracovníci, kteří provádí inspekci strojů a následně vytváří rozpisy oprav včetně návrhů, jak danou opravu provést (technologický postup).
Pod inspekci elektro spadají 3 pracovníci, kteří provádí inspekci počítačů a řídících systémů pro stroje.
Mistři organizují práci svým podřízeným – dělníkům, a starají se o bezpečnost a ochranu zdraví při práci, zajišťují zaměstnancům potřebná školení, hlídají zdravotní způsobilost, řeší dovolené, nemocenské, atd. Také svým pracovníkům předávají plán oprav.
Na některé práce v údržbě jsou podnikem najímáni externí pracovníci, důvodem jsou nižší náklady.
34
4.2 Stroje podniku
Útvar údržby má na starost veškeré stroje na dvou tratích Stieffel – Velký a Malý Stieffel. Strojů je poměrně velké množství a spousta z nich se v podniku používá řadu let, a tedy mají častější poruchy. Proto je zapotřebí vést podrobnou dokumentaci o každém stroji, jeho poruchách v minulosti, o provedených opravách apod.
4.2.1 Stroje – Velký Stieffel
Velký Stieffel se skládá ze 14 pracovišť. Jedná se o Příčnou halu, Válcovací trať, Úpravnu Sever, Rotomat 2, Lis Winter, Úpravnu Jih, Rosler, Soustružnu, Adjustáž, Truscope, Expedici tuzemsko, Zlušlechťovnu, Rotomat 3 a Expedici. Rozmístění těchto pracovišť je možno vidět na Obrázku 4.2. Pracoviště Zušlechťovna a Rotomat 3 spadají pod Velký Stieffel, přestože jsou fyzicky umístěny v hale Malého Stieffelu.
Obrázek 4.2 Schéma výrobní haly – Velký Stieffel
Zdroj: vlastní zpracování
Na pracovišti Příčná hala se připravuje vstupní surovina pro další pracoviště – sochor.
Je to plná tyč, která je pálena na palicím stroji Messer na potřebnou délku dle požadavků.
Jedná se o mechanicky namáhaný stroj, kde je velmi důležité mazání.
35
Druhým pracovištěm je Válcovací trať s Karuselovou pecí, kde se trubky žhaví. Dále se přesunou na Děrovací stroj 1, kde se udělá první díra do sochoru. Poté následuje Děrovací stroj 2 a dále stroj Automatik, který vytváří průměr trubky. Součástí Válcovací tratě je také Hladící stroj, který hladí vnitřní část trubek a dále pak Kalibrovací stroj, kde nastává finalizace vnějšího průměru. Na konci Válcovací tratě jsou chladící rošty. Nejčastějším problémem bývá přehřívání, jehož důsledkem je zadření ložiska. Důležité je tedy chlazení, ale také mazání.
Třetím pracovištěm je Úpravna Sever, kde se nachází Rovnací stroj, který trubky rovná.
Následuje předběžná revize trubek, kde jsou kontrolovány jejich konce, a zodpovědný pracovník vyznačí barvou, kde je zapotřebí je zkrátit. Trubky dále pokračují na Upichovací stroje, kde jsou upíchnuty na potřebnou délku dle předchozího značení. Pak jsou přesunuty do sběrných tašek a přemístěny na další pracoviště. Stroje třetího pracoviště jsou mechanicky namáhány a bývají hodně znečišťovány (povrch materiálu se loupe). Je tedy důležité důkladné čištění a mazání.
Zmíněná tři pracoviště, tedy Příčná hala, Válcovací trať a Úpravna Sever jsou na Velkém Stieffelu využívána nejvíce, jelikož jimi prochází všechny trubky bez ohledu na typ výrobku. V další fázi je materiálový tok různý podle typu trubky, pracoviště tedy budou jmenována podle pořadí určeného dle Obrázku 4.2.
Čtvrté pracoviště je Rotomat 2, kde se provádí nedestruktivní magnetická kontrola vad.
Pátým pracovištěm je Lis Winter, na kterém se dělá tlaková zkouška trubek. Kromě čištění a mazání je zde důležitá ochrana proti korozi, jelikož na stroji Lis Winter se do trubek napouští voda.
Šestým pracovištěm je Úpravna Jih, kde se vyskytuje obráběcí stroj Reika, který slouží k půlení trubek. Další pracoviště je Rosler, což je značící zařízení s razícím strojem a s lakovacím boxem se svazkovačkou, kde jsou trubky svázány k sobě. Zde je také velmi důležité mazání těchto strojů.
Osmé pracoviště je Soustružna, kde se vytváří závit na koncích každé trubky. Je zde také Utahovací stroj, kde se trubky utáhnou na nátrubky. Na Soustružně je nejdůležitější čištění, jelikož při vytváření závitu odlétávají špony.
36
Další pracoviště je Adjustáž. Na Adjustáži je Lis Schloemann, kde se provádí tlaková zkouška pomocí vody. Následně se trubky vysuší a pokračují na značící stroj Magnemag. Ten razí na trubky potřebné parametry a specifická čísla. Trubky jsou dále nalakovány na Lakovací lince a pokračují do Sušící pece. Na Adjustáži je nejdůležitější čištění, a to zejména kvůli znečištění lakem.
Desátým pracovištěm je Truscope. Zde se opět dělá nedestruktivní kontrola vad, tentokrát ovšem ultrazvuková. Z důvodu mechanického namáhání je velmi důležité mazání.
Další pracoviště je Expedice tuzemsko, kde se hotové trubky připravují k distribuci po kolejích.
Dvanácté pracoviště je Zušlechťovna, kterou prochází jen určitý typ trubek (např. pažnicové trubky s tepelným zpracováním). Zušlechťovna začíná sazecím roštem, ze kterého pokračují trubky do Tunelové pece, kde jsou nažhaveny. Dále pokračují do Kalicího boxu, kde jsou tepelně zpracovány na kvalitu požadovanou zákazníkem (například požadovaná tvrdost), poté se trubky přesunou do Krokové pece, kde jsou opět nažhaveny na potřebnou teplotu a dále přemístěny na Kalibrovací stroj a poté na chladníky s rovnačkou. Na Zušlechťovně je důležité chlazení, mazání a čištění.
Třináctým pracovištěm je Rotomat 3, kde se dělá nedestruktivní magnetická kontrola vad. Posledním pracovištěm je opět Expedice, kde se trubky připravují k distribuci.
Mezi jednotlivými pracovišti a stroji jsou trubky přepravovány válečkovou dráhou, pomocí vozíků či jeřábů, které má útvar údržby také na starost.
4.2.2 Stroje – Malý Stieffel
Malý Stieffel se skládá z 8 pracovišť. Jedná se o Příčnou halu, Válcovací trať, Redukovnu, Úpravnu Velká linka, Úpravnu Malá linka, Lakovací linku, Soustružnu a Adjustáž a Expedici. Rozmístění těchto pracovišť je možno vidět na Obrázku 4.3.
37
Obrázek 4.3 Schéma výrobní haly – Malý Stieffel
Zdroj: vlastní zpracování
Ve Výrobní hale Malý Stieffel jsou podobné stroje jako v hale Velkého Stieffelu, ale vyrábí se zde jiné typy trubek. Všechny trubky opět začínají na pracovišti Příčná hala.
Následuje Válcovací trať s Karuselovou pecí, Děrovacím strojem, strojem Automatik, dvěma Hladícími stroji a Kalibrovacím strojem. Dalším pracovištěm je Redukovna, která se nachází pouze v hale Malého Stieffelu. Zde dochází k další redukci průměru trubky. Velmi důležité je mazání a chlazení strojů.
Čtvrtým pracovištěm je Úpravna Velká linka, kde se nachází Rovnací stroj, Upichovací stroje a Rozpichovací stroje, který trubky půlí. Páté pracoviště je Úpravna Malá linka, kde jsou Rovnačky, které rovnají trubky malých průměrů, dále pak Frézy, které trubky zkracují na požadovanou délku, Rotomat 4, kde se provádí nedestruktivní magnetická kontrola vad, stejně jako na Defektomatu.
Šestým pracovištěm je Lakovací linka, kde se trubky značí, povrchově lakují a ukládají do balíků k převozu na Expedici. Součástí linky jsou Upichovací stroje, které upravují konce trubek a Lis Winter II, kde se provádí tlaková zkouška trubek.
Sedmým pracovištěm je Soustružna a Adjustáž. Na Adjustáži jsou trubky lakovány a na Soustružně se vyrábí závit na konci trubky. Osmým pracovištěm je Expedice.
38
4.3 Údržba v podniku
Podnik se zaměřuje především na poruchovou údržbu, tedy vlastně na opravy toho, co už se pokazilo. V rámci úspory nákladů se postupně téměř upustilo od proaktivní údržby, méně se začalo dbát také na preventivní a prediktivní údržbu.
Co se prediktivní údržby týče, v podniku se provádí tzv. inspekce, kdy pracovníci obchází všechna pracoviště a provádí sluchovou, hmatovou a zrakovou zkoušku strojů.
Odborník obvykle i touto inspekcí zjistí, že daný stroj nefunguje tak, jak by měl a že by mohly nastat problémy. V takovém případě se okamžitě začne jednat a hledat příčina vznikajícího problému dříve, než se stroj pokazí.
V minulosti se v podniku prováděla i proaktivní údržba, kdy se například prováděla kontrola spotřeby maziv, kontrolovala se také kvalita maziv, kdy se odebíraly vzorky oleje do laboratoře, kde se zjišťovala jeho viskozita apod.
Také se provádělo tzv. termovizní měření. Mezi teplotou zařízení a intenzitou jím vyzařovaného infračerveného záření existuje souvislost. Proto je možné za pomocí termovizních či infračervených kamer analyzovat rozložení teplotního pole na povrchu zařízení bezkontaktním způsobem pomocí měření infračerveného záření. Takto bylo snadné zjistit, zda je v některé části zařízení vyšší teplota, než je běžné a bylo tak možné předejít hrozícímu zkratu či jinému problému.
Obrázek 4.4 Příklad termovizního měření
Zdroj: ArcelorMittal Tubular Products Ostrava a.s.
39
Na Obrázku 4.4 vidíme příklad termovizního měření, kdy bylo zjištěno, že první fáze kabelového vývodu na ventilátor karuselové pece se přehřívá. Standardní teplota je 23°C, naměřená teplota má hodnotu 74,7°C. Pracovník ihned provedl záznam s doporučeným řešením – vyčistit a dotáhnout spoj kabelového oka na přípojnici a přelisovat kabelové oko.
4.3.1 Údržba versus výroba
Velkým problémem útvaru údržby je špatná kooperace s útvarem výroby a jejich konfliktní zájmy. Každý z útvarů se snaží maximalizovat své výstupy. Útvar výroby usiluje o maximalizaci produkce, tedy o dodržení plánu výroby trubek. Útvar údržby, kromě oprav již porouchaných strojů, které už nejsou schopny vyrábět, usiluje také o preventivní údržbu strojů a zařízení, tedy o jejich průběžnou kontrolu, čištění a mazání. K tomu je ovšem zapotřebí čas, který je v nepřetržitém třísměnném provozu výroby těžké najít. Jelikož jsou oba tyto útvary řízeny samostatně, každý prosazuje své zájmy.
Pracovníci výroby nechtějí pustit pracovníky údržby ke strojům, protože mají obavu, že by nestihli vyrobit požadované množství trubek a měli by problém s vedením. Tím, že jsou zaměřeni pouze na výrobu velkého množství produktů, nemají čas na důkladný úklid a mazání strojů, které jsou přitom pro jejich správný chod a delší životnost nezbytné.
Z toho důvodu dochází k častějším poruchám strojů, které jsou pak odstaveny z provozu i několik hodin, než je pracovníci údržby opraví. Paradoxně se tak celkový objem produkce daného stroje za časovou jednotku sníží mnohem více, než kdyby pracovníci výroby obětovali malou část pracovní doby na jeho čištění a mazání.
4.4 Paretova analýza
Podnikem byly poskytnuty informace o počtu poruch jednotlivých strojů Válcovací tratě Malého Stieffelu za rok 2017 a dále pak o délce trvání oprav těchto strojů (tedy o době mimo provoz), viz Tab. 4.1 a 4.2. Díky těmto údajům mohla být provedena Paretova analýza pro zjištění, kterým strojům je zapotřebí věnovat zvýšenou pozornost. Paretova analýza byla provedena na Válcovací trati, jelikož se jedná o nejdůležitější pracoviště, kde se tvoří kvalita trubky. Hala Malého Stieffelu byla zvolena z důvodu nejčastějších poruch.
