Najlepsze praktyki automotive w Hutnictwie

Stan hutnictwa w Polsce

Rok 2017 był rokiem poprawy koniunktury. Produkcja stali surowej w Polsce wzrosła aż o 15% w porównaniu do roku 2016, co jest równe 10,3 mln wyprodukowanego materiału w polskich hutach.

Stabilnie rosnący eksport, popyt konsumpcyjny oraz zwiększające się zapotrzebowanie na dobra typowo inwestycyjne przyczyniły się do bardzo dobrego wyniku polskiej produkcji przemysłowej. Dynamika produkcji sprzedanej w 2017 r. była ponad dwa razy lepsza niż w poprzedzającym roku kalendarzowym. Również wartość dodana w przemyśle osiągnęła wzrost równy 6,2% – najwyższy po 2010 r.

Restrukturyzacja uczyniła polskie hutnictwo zdolnym do konkurowania na arenie międzynarodowej pod względem technologicznym, jednak dynamicznie zmieniające się otoczenie gospodarcze i prawne stawia wciąż nowe wyzwania przed producentami stali. Wysokie koszty produktów energetycznych i surowców do produkcji stali oraz wymogi unijne co do zmniejszania oddziaływania przemysłu na środowisko naturalne wpłynęły na konieczność realizacji dalszych inwestycji poprawiających konkurencyjność hut. W latach 2004–2013 huty przeznaczyły około 10 mld zł na nowe inwestycje i niezbędne modernizacje (rys. 1).

Rysunek 1. Nakłady inwestycyjne w sektorze stalowym w Polsce w latach 2005-2013 [mln zł]

Inwestycje i wzrost produkcji spowodowały naturalne zjawisko, jakim jest wzrost zatrudnienia. Przedsiębiorcy zaczęli mieć problemy z pozyskaniem pracowników na skutek rekordowo niskiego bezrobocia i nierosnącej imigracji, w związku z czym pojawiła się presja płacowa. W roku 2017 wzrost płac był jeszcze umiarkowany, jednak w ostatnim kwartale znacznie przyśpieszył. Firmom przemysłowym udało się jednak utrzymać wzrost wydajności, który wyniósł ponad 3%. Wzrost wydajności w przemyśle napędzał zwiększenie inwestycji, szczególnie ze środków zagranicznych. Zmiany demograficzne i rynkowe wymagają, aby przedsiębiorstwa przemysłowe przeznaczały środki z inwestycji na nowoczesne rozwiązania Przemysłu 4.0, dające możliwość zwiększenia lub utrzymania poziomu konkurencyjności.

W roku 2018 poziom bezrobocia sukcesywnie spada (rys. 2).

rok/miesiąc	styczeń	luty	marzec	kwiecień	maj	czerwiec	lipiec	sierpień	wrzesień	październik	listopad	grudzień
2018	6,9	6,8	6,6	6,3	6,1	5,9	5,9	5,8
2017	8,5*	8,4*	8,0*	7,6*	7,3*	7,0*	7,0*	7,0	6,8	6,6	6,5	6,6
2016	10,2*	10,2*	9,9*	9,4*	9,1*	8,7*	8,5*	8,4*	8,3	8,2	8,2	8,2*
2015	11,9	11,9	11,5	11,1	10,7	10,2	10,0	9.9	9,7	9,6	9,6	9,7*
2014	13,9*	13,9	13,5	13,0	12,5	12.0	11,8*	11,7	11,5	11,3	11,4	11,4*

Rysunek 2. Stopa bezrobocia rejestrowanego w latach 2014-2018

Aspekt ten powoduje że wraz z rozwojem technologicznym w branży hutniczej potrzebne są działania związane z optymalizacją procesów operacyjnych. Branża automotive w tym celu używa narzędzi Lean Manufacturing. Wykorzystanie ich w branży hutniczej daje możliwość utrzymania poziomu konkurencyjności dla procesów produkcyjnych i około produkcyjnych.

Lean Manufacturing

W branży automotive narzędzia Lean Manufacturing są szeroko stosowne. System ten ma na celu zoptymalizowanie procesów produkcyjnych . Od wielu lat inżynierowie branży hutniczej zastanawiają się nad implementacją narzędzi tego systemu w swojej branży . Działania takie są realizowane są w grupie ArcellorMittal poprzez wdrażanie standardów WCM . W tym artykule przedstawimy zasadność wdrożenia narzędzi Lean Manufacturing w branży hutniczej. Sektor Automotive w ramach Lean wypracował kilka podstawowych narzędzi takich jak:

5S
7 MUDA
TPM
SMED
VSM
Visual Managment

1. 5S

Narzędzie mające na celu zorganizowanie stanowiska pracy, oparty na pięciu podstawowych punktach. W branży automotive, gdzie jest dużo stanowisk montażowych, system ten ma bardzo duże znaczenie, gdyż pomaga zoptymalizować prace na tych stanowiskach. W pierwszych krokach organizuje się stanowisko pracy, dążąc do stworzenia standardu. W przypadku branży hutniczej, gdzie stanowiska pracy nie mają takiej ilości komponentów i narzędzi jak w branży automotive, znaczenie tego narzędzia nie jest zbyt duże.Dzięki temu stworzenie standardu pracy na tym stanowisku wymaga mniejszego nakładu pracy. Organizując hutnicze stanowisko pracy poprzez selekcję, systematykę i ustalenie standardów w zakresie pracy na tym stanowisku, szybko uzyskamy efekty. Skala tych efektów będzie dużo mniejsza niż branży Automotive, jednak nie można pominąć tego narzędzia przy wdrążaniu Lean w przedsiębiorstwie hutniczym ze względu na rozwój świadomości pracowników i powiązania jakie istnieje pomiędzy 5S z innymi narzędziami. Zwiększa ono świadomość wśród pracowników w kwestii odpowiedzialności zarówno za stanowisko pracy jak i za całą organizację. Dzięki stworzeniu systemu audytów opartych na rywalizacji pomiędzy działami, brygadami, stanowiskami, zwiększa się odpowiedzialność za stanowisko pracy, bezpieczeństwo oraz wydajność.

2. 7 Muda

7 Muda zwane również 7 Strat wymyślone zostało przez twórców systemu Toyota Production System (Sakichi Toyoda, jego syna Kiichiro Toyoda oraz inżyniera produkcyjnego Taiichi Ōno) – protoplastów stworzenia Lean Manufacturing. Narzędzie to ma na celu identyfikację i eliminację strat w całym procesie produkcyjnym. Dzięki niemu pracownicy mogą w ustrukturyzowany sposób identyfikować oraz eliminować straty w swoich procesach. Bazując na zasadzie, iż operator na danym stanowisku jest ekspertem w danym obszarze, uzyskać można bardzo dokładne informacje dotyczące istniejących tam strat. Dzięki tej wiedzy eliminacja marnotrawstw jest bardziej efektywna. Narzędzie to ma kluczowe znaczenie w branży automotive, ale jego zastosowanie w hutnictwie również może przynieść świetne efekty.

Nadprodukcja – czyli produkowanie większych ilości(aby zabezpieczyć przyszłe zamówienia); produkowanie na zapas (w efekcie czego ponosimy koszty związane z magazynowaniem);.produkowanie dodatkowej partii (jako zabezpieczenie przed zniszczeniem produktu w trakcie magazynowania lub złej jakości). W hutnictwie przy dużych wolumenach produkcyjnych problem ten ma bardzo duże znaczenie. Dodatkowo gabaryty produkowanych elementów niosą za sobą potrzebę dużej powierzchni magazynów, istnieje również możliwość uszkodzenia w transporcie.
Oczekiwanie – oczekiwanie na informację i na materiał wsadowy, szukanie potrzebnych narzędzi; problem ten dotyka wszystkich obszarów związanych z usługami i produkcją. W przypadku branży hutniczej możemy czekać na informację z planowania, zakupów i działu jakości o wykonanych pomiarach itp.
Zbędny ruch – wykonywanie czynności niepotrzebnych, aby proces przebiegał prawidłowo. W hutnictwie istnieje potencjał eliminowania tej straty i poprawiania efektywności procesu. Operator, który wykonuje czynności niezwiązane z zadaniem roboczym albo czynności, które mogą być zastąpione przez maszynę, generuje straty wymagające eliminacji.
Transport – proces niezbędny w procesie produkcyjnym, jednak niepotrzebny transport powoduje opóźnienia, zwiększa szansę uszkodzenia materiału oraz utrudnia komunikację. Zbędny transport w hutnictwie generuje potężne koszty ze względu na gabaryty i ciężar transportowanych elementów.
Zbędny proces – ponoszenie dodatkowych kosztów, aby produkt miał parametry lepsze niż zamawiany (tolerancje walcownicze, skład chemiczny, właściwości mechaniczne etc.).
Zapasy – w tym obszarze generowane są straty w obszarze magazynowania, inwestycji w materiały i narzędzia, czas pracowników. Należy pamiętać o ryzyku uszkodzenia produktu w trakcie magazynowania. Starty jakie ponosi branża hutnicza w tym obszarze, również należą do ogromnych ze względu na gabaryty magazynowanych produktów.
Zła jakość – zły skład chemiczny, własności mechaniczne produktu spowodują reklamację, ryzyko dodatkowych kosztów wiązanych ze złą jakością. Ze względu na charakterystykę produkcji oraz proces wytwórczy, w hutnictwie najczęściej nie istnieje możliwości naprawy produktu, a co za tym idzie, wytworzona partia nie może być sprzedana.

3. TPM

Program TPM (Total Productive Maintenance) jest szerokim programem utrzymania ruchu, który obejmuje wszystkie aspekty i fazy życia maszyny.

TPM ma 3 główne cele:

Zwiększenie produktywności,
Poprawa bezpieczeństwa,
Poprawa jakości.

Bez względu jaka to branża, program ten ma bardzo duże znaczenie w aspekcie organizacji pracy i produkcji całego zakładu. W hutnictwie przy maszynach pracujących 24 godziny na dobę Służba Utrzymania Ruchu ma kluczowe znaczenie, Przezbrojenia urządzeń, usuwanie awarii lub działania prewencyjne są kluczowe dla prawidłowego funkcjonowania zakładu. Dzięki programowi TPM Służby Utrzymania Ruchu mogą skupić się na działaniach prewencyjnych i dzięki temu poprzez zminimalizowanie ryzyka powstania awarii, wpływają bezpośrednio na wynik całego przedsiębiorstwa.

4. SMED

Single Minute Exchange of Die

Usystematyzowana metoda służąca do redukcji czasu przezbrojeń nawet o 90%. Pozwala na produkcję mniejszych partii oraz redukuje czas oczekiwania na zlecenie zwiększając elastyczność. Narzędzie to ma wielkie znaczenie przy długich przezbrojeniach. Redukcja czasu o kilka procent w przypadkach przezbrojeń trwających 12 godzin ma ogromne znaczenie dla elastyczności produkcji. Dzięki usystematyzowanej analizie i zastosowaniu zasad wypracowanych w ramach SMED przezbrojenie walcarki, ciągarki lub innych urządzeń może zostać znacznie skrócone.

5. 5 VSM

Value Stream Mapping czyli Mapowanie Strumienia Wartości ma na celu zidentyfikowanie i uświadomienie organizacji jej kluczowych celów, priorytetyzacji problemów oraz usprawnienia, monitorowanie i raportowanie.

VSM używany jest do stworzenia mapy procesu, systemu jego zarządzania, przepływu materiałów i informacji oraz parametrów kontrolnych. Główny nacisk kładzie się na kluczowe procesy. Ewaluacja mapy prowadzi do usprawnień i stworzenia mapy stanu przyszłego.

W każdym przedsiębiorstwie, również w branży hutniczej, znajomość procesów oraz identyfikacja wąskich gardeł, zarówno w procesach produkcyjnych jak i komunikacji, prowadzi do stworzenia programu naprawczego.Skutkuje to zwiększeniem efektywności całej organizacji.

6. Visual Managment

Wizualne zarządzanie jest połączeniem narzędzi takich jak poka yoke, walking-around-managment oraz 5S. Główną ideą jest dążenie do idealnego systemu produkcyjnego poprzez współpracę, osiąganie rezultatów i zapobieganie problemom.

Dzięki narzędziom wchodzącym w skład VM takich jak:

– wizualna komunikacja

– wizualny zespół

– wizualne cele

– wizualne bezpieczeństwo

– wizualny proces

– wizualna wiedza wraz z jednopunktowymi lekcjami

można poprawić wszelkie aspekty związane z bezpieczeństwem, przepływem informacji, realizacją celów. Przynosi to wymierne korzyści każdej organizacji, przekładając się na wzrost efektywności, jakości i bezpieczeństwa.

Narzędzie to jest na tyle uniwersalne, że stosuje się je zarówno w przedsiębiorstwach produkcyjnych jak i usługowych oraz administracji.

Podsumowanie

W artykule tym nie ujęto wszystkich narzędzi Lean Manufacturing. Narzędzia takie jak Kaizen, Raport A3 lub cała gama narzędzi do rozwiązywania problemów, są na tyle uniwersalne, iż wdrażanie ich w przemyśle hutniczym nie budzi wątpliwości.

Budując kulturę Lean w zakładach hutniczych, należy pamiętać o tym, aby nie traktować Lean jako sposobu na redukcję kosztów oraz o tym, że celem huty jest produkcja.. Niemniej jednak Lean Manufacturing wykorzystany do zmniejszenia szeroko pojętego marnotrawstwa, prowadzi w konsekwencji do redukcji kosztów.

Przy określaniu ścieżki wdrażania należy pamiętać o pewnych ograniczeniach, jakie posiada przemysł hutniczy, a których nie mają inne branże, np. gabaryty urządzeń typu piecokadź, konwertor, wielki piec lub nieco mniejsze, jak choćby suwnice do wlewków, powodują, że w hutach narzędzia, takie jak Hoshin , Kaizen Blitz nie będą miały szerokiego zastosowania.

Jeśli przedsiębiorstwa przemysłu hutniczego chcą się nadal rozwijać w obecnym otoczeniu gospodarczym i prawnym, muszą wejść na kolejny szczebel drabiny optymalizacyjnej. Oprócz technologii należy optymalizować procesy produkcyjne i okołoprodukcyjne. Tam mamy przygotowane narzędzia Lean Manufacturing.