MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ LESNICKÁ A DŘEVAŘSKÁ FAKULTA ÚSTAV ZÁKLADNÍHO ZPRACOVÁNÍ DŘEVA
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Návrh rozšíření dřevařského provozu fy Vymazal v Uničově
Vedoucí práce: Ing. Karel Janák, CSc.
Vypracoval: Martin Navrátil Brno 2014
PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma: Návrh rozšíření dřevařského provozu fy Vymazal v Uničově zpracovával sám a uvedl jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje bakalářská práce byla zveřejněna v souladu s § 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům v shodě s Vyhláškou rektora MZLU a archivaci elektronické podoby závěrečných prací. Autor kvalifikační práce se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace. V Brně, dne: ………………
Podpis studenta: …...........................
Poděkování: Tímto
bych
rád
bych
poděkoval
vedoucímu
mé
bakalářské
práce
Ing. Karlu Janákovi, CSc. za jeho odborné připomínky při vypracování této práce. Dále bych chtěl poděkovat panu Janu Vymazalovi za možnost ve firmě Vymazal vypracovat bakalářskou práci, firemním zaměstnancům a v neposlední řadě všem historickým pamětníkům.
Brno, květen 2014
Martin Navrátil
3
Abstrakt Martin Navrátil Návrh rozšíření dřevařského provozu fy Vymazal v Uničově Cílem předkládané práce je návrh modernizace a rozšíření objemu a sortimentu výroby provozovny dřevěných modelů pro výrobu odlitků. V práci jsou popsány současné výrobní operace, jejich sled a technický stav strojů. Rozebrány jsou problémy současné výroby, kterými jsou hlavně nedostatečný výrobní prostor, který neumožňuje výrobu modelů velkých rozměrů a křížení výrobního toku, který zpomaluje výrobu. Návrh má zajistit plynulost výroby při její velké variabilitě a zvýšení objemu výroby z hlediska jejího objemu i nejvyšší velikosti vyráběného modelového zařízení. Na základě rozborů výroby i problémů provozovny jsou navrženy čtyři varianty řešení, které se snaží o optimalizaci výrobního procesu mírně odlišným strojně-technologickým vybavením a jeho uspořádáním. Společným znakem všech řešení je přemístění výrobny do nově získaných větších prostor. Řešení každé varianty obsahuje navrhované vybavení, uspořádání výroby, výhody a nevýhody a odhad celkových nákladů na realizaci. Na základě výhod a nevýhod všech čtyř variant řešení je vybrána a doporučena varianta, která přesouvá výrobu do nových prostor poměrně jednoduše a levně, splňuje všechny základní požadavky a umožňuje následný rozvoj firmy. Klíčová slova: model, odlitek, provozovna, výroba dřevěných modelů, výrobní stroje, firma Vymazal.
4
Abstract Proposal for extension of woodworking operation of Vymazal company in Uničov. The aim of this work is the proposal of modernization and expansion of the volume and range of production workshop of wooden models for casting. The thesis describes the current production operations, their sequence and the technical condition of machines. It analyzes the current problems of production, which are mainly the lack of a production area, which does not allow the production of largesize models and crossing of production flow, which slows down production. The proposal is to ensure continuity of production at its large variability and increase the volume of production in terms of its volume and maximum size produced of model equipment. Based on the analysis of production and workshop problems are suggested four possible solutions that try to optimize the manufacturing process slightly different mechanical-technological equipment and its layout. A common feature of all solutions is to move production to a newly obtained larger spaces. The solution of each variant contains suggested equipment, organization of production, the advantages and disadvantages and total estimated cost of implementation. Based on the advantages and disadvantages of all four variants of the solution is selected and recommended option, which shifts production to the new premises relatively simply and inexpensively, meets all basic requirements and allows the subsequent development of the company. Keywords: model, casting, workshop, production of wooden models, production machines, the company Vymazal.
5
OBSAH OBSAH.............................................................................................................................6 1. ÚVOD............................................................................................................................7 2. CÍL PRÁCE.................................................................................................................10 3. METODIKA PRÁCE..................................................................................................11 4. POPIS SOUČASNÉHO STAVU.................................................................................12 5. NAVRHOVANÉ VARIANTY ŘEŠENÍ......................................................................25 6. DISKUSE....................................................................................................................42 7. ZÁVĚR........................................................................................................................45 8. SUMMARY.................................................................................................................46 9. POUŽITÁ LITERATURA..........................................................................................48 10. PŘÍLOHY..................................................................................................................49
Přílohy: - výkres č. 1 - ‘‘Půdorys výrobní haly varianty I“ - výkres č. 2 - ‘‘Půdorys výrobní haly varianty II“ - výkres č. 3 - ‘‘Půdorys výrobní haly varianty III“ - výkres č. 4 - ‘‘Půdorys výrobní haly varianty IV“
6
1. ÚVOD 1.1 Představení firmy Firma Jana Vymazala má sídlo v obci Horní Sukolom, která leží 3 km severně od města Uničov v Olomouckém kraji. Geografické umístění firmy je znázorněno v obr. 1 a 2. Prostory firmy jsou v pravé – severovýchodní polovině budovy. Zabývá se kusovou výrobou modelů pro slévárenství. Jsou to složité výrobky, které je třeba nejen vyrobit, ale také jednotlivě stanovit materiály a technologii výroby. Firma Vymazal vznikla v roce 1996 založením živnosti pod identifikačním číslem 64635520 - zprostředkování obchodu a služeb. V roce 2009 byl předmět podnikatelské činnosti rozšířen i na Obrábění a v roce 2011 na Modelářství. Majitel firmy, pan Vymazal, koupil před 5 lety, v době ekonomické krize, pětiosé CNC obráběcí centrum SAHOS pro výrobu 3D výrobků, modelů z masivního dřeva a namáhaných částí z plastů. Další využití obráběcího centra je pro výrobu výrobků z hliníku, polystyrénu a plastů pro výrobu forem a kopyt. Další oblast činnosti je konstrukce pracovních stolů. Modelové zařízení je v podstatě souprava speciálního nářadí, které slouží k vytvoření aktivní dutiny v pískové formě, v níž ztuhne vlitý tekutý kov v odlitek. Výroba modelů je náročným oborem výrobní činnosti. Složitost vyplývá z velkého množství různých druhů zpracovaných materiálů i z velmi různorodého sortimentu vyráběných modelových zařízení. Výrobní program firmy je ve značné míře zaměřen na export do Německa. S německými slévárnami je velmi dobrá spolupráce. Mají velice dobrou rozpracovanou technologii a dobrou likviditu. Firma však také spolupracuje s českými a slovenskými odběrateli. Jedná se převážně o výrobu na CNC obráběcím centru, a to modelového zařízení, dřevěných, hliníkových, plastových nebo polystyrenových výrobků. Začátky firmy byly nelehké, ale nakonec si získala své místo na českém trhu. Začínala s frézováním různých polotovarů a poté se rozšířila o výrobu modelového zařízení. Postupně se firma rozvíjela, koupily se nové strojní zařízení a vybavení. Zvyšoval se tak základní kapitál i obrat firmy. V současné době firma zaměstnává ve své provozovně 10 pracovníků a kapacita firmy stále roste. Proto se nyní řeší otázka rozšíření firmy. Nabízí se přesunutí do nových výrobních prostor bývalého lihovaru, viz. obr. 3.
7
Obr. 1: Geografické umístění provozovny
Obr. 2: Provozovna pana Vymazala je v pravé půlce budovy
1.2 Historie budovy firmy Vymazal v Horní Sukolomi, Uničov Tato budova firmy se v letech 1927 - 1994 využívala jako obecní škola. Příchodem českých kolonistů počátkem roku 1926 na rozparcelovaný velkostatek řádu Německých rytířů v Horní Sukolomi nastala kolonistům starost, kam budou děti chodit do školy. Dlouhá Loučka, Šumvald a zvláště Uničov byly pro malé děti daleko. Původní škola byla v bývalém Panském dvoře, než byla postavena nová Obecná škola. Vznik první školy měl svá úskalí, protože původní obyvatelé odmítli umístění školy do budovy s německou jednotřídkou. Tak se zde slavnostně 15. března 1927 otevřela česká škola, která čítala víc žáků než německá jednotřídka. Pro svoji vzdálenost k ostatním obcím zde byla zřízena v roce 1928 i mateřská školka, která zanikla roku 1998 pro nedostatek žáků. V následujících letech se tato škola využívala už jen jako byt správce školy panem Klíčem. V roce 1998 Jan Vymazal koupil půlku budovy jako rodinný dům. V roce 2009 začal podnikat s obráběčstvím a v roce 2010 s modelářstvím. Provozovna se nachází na obr. 4. Nyní se firma pokouší rozrůst do prostor bývalého lihovaru, který se taktéž nachází v Horní Sukolomi. Je zobrazen na obr. 3. Lihovar má bohatou historii jako Lihovarské družstvo Horní Sukolom, který si postavili místní sedláci v roce 1932 z důvodů přebytků brambor a řepy, z kterých se destiloval líh do lamp, a také se zde pálilo obilí do roku 1948. Od roku 1948 do roku 1966 se tento lihovar jmenoval Státní lihovarský podnik. Od roku 1964 do roku 1967 byl také využíván Státním lihovarem Seliko Olomouc jako sklady meruněk, cibule a brambor.
8
V roce 1967 koupil lihovar Farmakon a.s. Využíval ho jako sklady celeru a zelí. Od roku 1976 do roku 1990 lihovar si pronajalo Jednotné zemědělské družstvo Dlouhá Loučka, které jej využívalo pro chov mladých jalovic. Od roku 1990 do roku 2007 zde se nacházela sběrna železa v podnájmu firmy Farmakon a.s. V roce 2009 koupil Lihovar Jan Vymazal, pro možnost přesunutí výroby do části lihovarského komplexu. Je zobrazen na obr. 3.
Obr. 3: Letecký pohled na bývalý lihovar. Nyní budoucí provozovna Vymazal
Obr. 4: Bývalá obecní škola, nyní provozovna Vymazal
Historický popis provozu Státního lihovaru Horní Sukolom Do lihovaru se brambory dovážely na koňských povozech na bramborárnu. Vjížděly na vyvýšenou rampu, pod kterou tekl splavný kanál, který byl zásobován z mlýnského potoka. Zde se vyklápěly brambory a uskladňovaly se po stranách kanálu. Při uskladňování před bramborárnou byly brambory shrnuty do venkovního kanálu. Při vyskladňování byly brambory shrnovány do naplavovacího vnitřního kanálu. Odtud se plavily do následné pračky, kde se dočistily. Z pračky šly brambory přes dopravník do řezačky, kde se brambory řezaly a tlačily potrubím do kvasných věží. Po zkvašení se přečerpávaly do párou vyhřívaného kotle a následoval destilační proces výroby lihu. Odpařený líh se potrubím vedl do nádrží, kde se skladoval k dalšímu odběru. Zbytky z vypálení se převážely do boxů uprostřed lihovaru a zkrmovaly dobytkem. Voda, která plavila brambory do pračky dále, odtékala do usazovacích nádrží přepadového kaliště. Později zde v areálu k Jednotnému zemědělskému družstvu byla připojena stodola, kde se mlátilo obilí ze snopů a následně bylo využíváno na uskladnění slámy a později i sena. Celý lihovar je zobrazen na obrázku v příloze.
9
2. CÍL PRÁCE Cílem bakalářské práce je návrh přemístění stávající výroby slévárenských modelů firmy Vymazal ze současné prostorově nevyhovující výrobny do nových prostor v budově bývalého lihovaru v Horní Sukolomi u Uničova. Návrh je třeba zpracovat – alespoň ve třech variantách tak, aby bylo možné lépe posoudit nejvhodnější dispoziční řešení i využití budoucí provozovny. Všechny varianty musí respektovat základní sled výrobních operací i jeho alternativy, potřebné pro výrobu modelů a jejich částí. Vzhledem k současné výrobě musí rozmístění operací umožňovat výrobu rozměrově větších modelů a musí umožňovat větší objem výroby. Pro vybavení nové výroby je třeba v nejvyšší míře využít stávající strojně–technologické vybavení. Současně je třeba minimalizovat vzájemné ovlivňování se různých fází výroby, hlavně křížení technologického toku výroby a její zpomalování. Jednotlivé alternativy musí obsahovat výkres uspořádání strojnětechnologického zařízení v prostorech bývalého lihovaru, popis výrobního toku, použité vybavení a jeho základní parametry, výhody i nevýhody varianty a přibližné náklady na navrhované vybavení. Na základě rozboru výhod a nevýhod je třeba doporučit výrobně i cenově nejvýhodnější variantu řešení.
10
3. METODIKA PRÁCE Bakalářská práce se zabývá návrhem strojně-technologického vybavení a prostorového uspořádání provozovny na výrobu slévárenských modelů v několika možných alternativách řešení a stanovení předností a nedostatků – vhodnosti použití každé z nich. Postup řešení: Současný stav a objem výroby Objem a sortiment vyráběných výrobků – modelů a jaderníků. Používané materiály (řezivo, velkoplošné materiály, aj.). Objem a sortiment zpracovávaných materiálů. Přehled hlavních parametrů, kladených na modely z hlediska jejich uživatelů (normy). Vyhotovení plánů základních půdorysných rozměrů současné provozovny i bývalého lihovaru a rozmístění strojů v současné výrobě. Popsání současného výrobního toku – výrobní operace, manipulace s materiálem. Popis jednotlivých strojů, mechanizačních prostředků a jejich technického stavu. Podrobný rozbor problémů současné provozovny. Probrání konkrétních nedostatků současné výroby s jejími zaměstnanci, kteří se setkávají s praktickými problémy nejblíže a nejčastěji. Záměry vedení firmy Přehled záměrů vedení firmy (objem a sortiment výroby, perspektivy rozvoje, konkrétní požadavky na vybavení a uspořádání výroby). Vypracování variant řešení Vypracování alternativ řešení technického vybavení a technologického uspořádání výrobního zařízení pro výrobu modelů v prostorech budovy bývalého lihovaru, které by řešily co nejvíce zjištěných problémů. Stanovení nákladů na nově navrhované výrobní zařízení, nákladů na stavební úpravy nově získaných prostorech a na další práce, související s uvedením provozovny do chodu (elektřina, kanalizace apod.) u všech navrhovaných variant. Doporučení řešení Posouzení jednotlivých alternativ řešení z prostorového hlediska, hlediska technologického vybavení, plynulosti provozu i nákladů na realizaci, stanovení jejich výhod a nevýhod, vyhodnocení navržených alternativ a návrh nejlepší varianty řešení.
11
4. POPIS SOUČASNÉHO STAVU 4.1 Charakteristika podniku z pohledu výroby Firma pana Vymazala vyrobila ve své provozovně za minulý rok 17 modelových zařízení. Počet výrobků se od počátku podnikání postupně zvyšuje. Růst provozovny a rozšiřování její výroby však v současné době již není možné z prostorových důvodů. Za ideálních podmínek je dnes firma schopná vyrobit 25 zakázek za rok za předpokladu, že všechny zakázky budou vyráběny jedna za druhou. Zakázka nesmí být ale příliš složitá a velká. Další podmínkou je, že CNC obráběcí centrum nebude vytížené vedlejší výrobou nemodelářského charakteru. CNC obráběcí centrum pracuje na 3 směnném provozu včetně sobot. Velkým problémem provozovny je vzájemné překážení výroby u jednotlivých pracovišť: - Nevhodné je umístění čelní kotoučové brusky. Při výrobě se převážně používá jedna strana brusky. Při potřebě použít její druhou stranu výrazně vzrůstají vzdálenosti i doby přesunu materiálu i pracovníků. - Pásová pila je využívána nárazově. To způsobuje občasné zpomalování výroby. - Nutné skladování materiálu uložením na konzole a nebo opřením o stěny dílny zabírá mnoho času. - Nedostatkem prostor výrobny je prašnost, která při nástřiku modelu způsobuje vadu hladkého povrchu, a proto je potřeba rozšířit výrobu na jinou provozovnu.
Možné východisko je spolupráce s jinou firmou a převedení části výroby na ruční práce, ale toto není úplným řešením problému. Především proto, že u druhé firmy jsou jiná specifika modelářské výroby. Ruční práce jsou příliš složité. Objem výroby v zakázkách v jednotlivých předešlých letech a plán výroby dalších let je zobrazen na grafu 1.
12
vyrobené zakázky Výroba za první 4. měsíce roku plán výroby
25 20 15 10 5 0 2010
2011
2012
2013
2014
Graf 1: Výroba zakázek v jednotlivých letech
V současné době pracuje v jednosměnném provozu a CNC obráběcí centrum na 3 směnný provoz. Firma zaměstnává ve své provozovně 10 zaměstnanců, z toho 5 technicky výrobních a 3 obsluhující CNC obráběcí centrum. Obrat firmy ve dřevě za minulý rok činí 187 m³. Olšové (Alnus) a javorové (Acer) spárovky ….................................112,5 m³ Překližované desky ….........................................................................41,5 m³ Masivu buku (Fagus), borovice (Pinus sylvestris), smrku (Picea) … 21 m³ Laťovky …............................................................................................9 m³ MDF vláknité desky ….........................................................................3 m³ Zobrazené na grafu 2.
13
2 5 11
60
Spárovka - Olše, Javor Překližovaná deska Masiv Buk,Borovice, Smrk Laťovka MDF vlaknitá deska
22
Graf 2: Spotřebovaný materiál v procentech
Požadavky na modelové zařízení Výroba modelového zařízení představuje přesná specifika. Modely musí splňovat přísné normy pro slévárenství a to evropskou normou DIN EN 12890 platnou nejen pro německé slévárny, ale i české a další. Tato norma pojednává o modelech, modelovém zařízení a jadernících pro výrobu pískových forem a pískových jader. Norma se vztahuje na objednavatele, výrobce a slévárny. Má blíže zajistit, aby z přesných údajů výkresů, číselných dat odlitků, formovacího nářadí a pomocí modelového zařízení byla zajištěna výroba vhodných pískových forem a nebo pískových jader. Zároveň má sloužit jako pomocník při stanovení nejasných hranic dobré kvality provedení. Zdůrazňuje nutnost dohody mezi objednavatelem, výrobcem a slévárnou před zahájením výroby. Tato norma obsahuje mimo obvyklých ustanovení jako je konstrukce, výroba, materiál, tolerance, míry smrštění a požadované přídavky na opracování i další ustanovení jako je použití, klasifikace, zkoušky kvality, značení, balení a skladování. Pro zdůraznění kvality výroby modelového zařízení jsou zobrazeny nejdůležitější parametry pro jednotlivé druhy modelového zařízení, zobrazené v tab. 1 a tab. 2 citované z normy. V tabulce 1 je uvedeno jaké provedení třídy jakosti slévárna potřebuje pro počet a kvalitu požadovaných modelů. Výroba modelového zařízení se vyrábí ze dřeva v jakosti (H1, H2, H3) a pro namáhané díly, jako například volné části z plastů (K1, K2). V tabulce 2 je uvedeno přesné specifikum tříd jakosti, který si odběratel žádá.
14
Tab. 1: Druh modelového zařízení dle potřeb použití Druh materiálu Dřevo Kov Umělá hmota
Třída jakosti H1, H2, H3 M1, M2 K1, K2
Tab. 2: Jakostní třídy modelů, modelového zařízení a jaderníků ze dřeva.
15
4.2 Technologické schéma a technický stav výroby v provozovně 4.2.1 Technologické schéma výroby Celé schéma provozovny je zobrazeno na obr. 5. Rozměrové schéma stávající provozovny je zobrazeno na obr. 6.
3
3
7 10
5
16 15
9
5
3
13
6
4 3
3
8 11
2
12 1
14
Pozice 1 – vstupní vrata, poz. 2 – manipulační prostor, poz. 3 – uskladněný materiál, poz. 4 a 5 – manipulační prostor pro rozpracování materiálu, poz. 6 – pásová pila, poz. 7 – srovnávací a tloušťkovací frézka, poz. 8 – čelní bruska, poz. 9 – stojanová vrtačka, poz. 10 – litinová plotna, poz. 11 – prostor pro mezioperační zásobu polotovarů, poz. 12 – CNC obráběcí centrum, poz. 13 – prostor pro dokončovací práce modelů, poz. 14 – expedice modelů, poz. 15 – pásová pila na železo, poz. 16 – pracovní ponk pro výrobu pracovních stolů. Obr. 5: Schéma stávající provozovny
16
6m
15 m
1,2 m
2,5 m
4m
3m
7m
4m
2,5 m
3,5 m
Obr. 6: Rozměrové schéma stávající provozovny Organizační průběh výroby Výrobní proces začíná příjmem materiálu do zadní části pozemku k vratům výrobní haly. Materiál se vykládá naftovým vysokozdvižným vozíkem o nosnosti 1,2 tuny v místě (poz. 14) a převáží se k vratům (poz. 1) a za vrata (poz. 2). Zde se balíky nebo hráně se rozebírají. Překližky a laťovky se ručně přenáší a ukládají opřením o zeď ve výrobně, kde tvoří předvýrobní zásobu. Smrková a javorová spárovka se převáží od vrat pomocí paletového vozíku nebo s pomocí vysokozdvižného vozíku a ukládá na ukotvené ocelové profily ve výšce 2,5 m (poz. 3). Masivní bukové, smrkové nebo javorové řezivo se také ukládá na profily do výšky, aby nezabíralo mnoho pracovního místa ve výrobně a mohlo se dle potřeby odebírat.
17
Obr. 7: Vysokozdvižný vozík Podle výrobních potřeb se uskladněný spotřební materiál - (poz. 3) odebere a položí se na dřevěné kozy (poz. 4 a 5). Zde se narýsuje a rozřeže dle potřeb výroby polotovarů na hrubé míry. To se provádí ručními strojky kotoučovou nebo přímočarou pilou. Následuje přesné ořezávání pásovou pilou na požadované rozměry. Pásová pila je zobrazena na obr. 8 (poz. 6).
Obr. 8: Pásová pila Po ořezání je nutné některé dřevěné části neboli vrstvy polotovarů orovnat, aby je bylo možné šířkově či délkově nadstavit a lepit do větších kusů. To se provádí pomocí srovnávací frézky SP 410 na poz.(7).
18
Obr. 9: Srovnávací a tloušťkovací frézka SP 410 Po orovnávání se provádí broušení čel a stran pro přesné lícování lepených kusů materiálu do větších celků na čelní dvoukotoučové brusce (poz. 8). Je vybavena výklopným stolem a umožňuje tak broušení pod úhlem podle potřeby výroby modelového zařízení. Současně umožňuje přístup k nástroji a výměnu brusného plátna. Problém výroby nastává, je-li potřeba brousit na druhém kotouči. Je třeba obejít část dílny a tím vznikají zbytečné prostoje.
Obr. 10: Čelní bruska
Obr. 11: Sloupová vrtačka
Další výrobní operace je vrtání, u které z cela nezáleží na posloupnosti práce. Vrtá se na sloupové vrtačce s otočným a kyvným stolem (obr. 14), umístěné na poz. (9). Následuje výrobní operace lepení polotovarů. Velké polotovary se lepí na litinové plotně (poz. 10), menší na dřevěných kozách (poz. 5), na nichž je položena rovná překližka. 19
Dále se na plotně provádí lepení a sesazování ofrézovaných dílů z CNC obráběcího centra. Tuto plotnu lze v případě potřeby prodloužit o 2 m přišroubováním překližky na podložku čela.
Obr. 12: Litinová plotna Po slepení polotovarů vytváří díly v místě (poz. 11) mezioperační zásobu před CNC obráběcím centrem. CNC obráběcí pětiosé centrum Dynamic SAHOS, který je zobrazen na obr. 13 a 14 (poz. 12). Zde se frézují všechny polotovary pro potřeby modelového zařízení. Na pracovním stole se vystředí, upnou a ofrézují do požadovaného rozměru. Kompaktní obráběcí centrum je určeno pro plošné a tvarové obrábění frézováním a vrtáním. Používá se na obrábění dřeva, plastů a hliníkových slitin. Výkonné elektrovřeteno s pneumatickým uvolněním nástroje je osazeno keramickými ložisky. Stroj je osazen automatickou naklápěcí hlavou HS 662 (5 NC osy X, Y, Z, A, C). Ta umožňuje přesné naklopení vřetena pro plynulé pětiosé obrábění.
Obr. 13: Obráběcí centrum
Obr. 14: Obráběcí centrum zadní pohled 20
Následně po ofrézování se díly složí na mezioperační zásobu (poz. 13) a následuje slepení na plotně. Hotové modelové zařízení se před nástřikem a po nástřiku základní barvou zatmelí. Následuje konečný venkovní nástřik (poz. 5). Konečnými operacemi jsou přišroubování kovových částí na modelové desky, popsání modelů výkresovým číslem a konečná kontrola rozměrů, které se provádí v místě (poz 13). Kovové části rámu se řezají na pásové pile na železo, (poz.15). Tyto části slouží k vyrážení ocelových rámů od modelové desky ve slévárnách tak, aby se nepoškodilo modelové zařízení.
Obr. 15: Pásová pila na železo
Obr. 16: Odsávací zařízení
Prach od kotoučové brusky a hobliny ze srovnávací a tloušťkovací frézky jsou odsávány odsávacím zařízením (obr. 16). Závěrečnou operací je nakládka modelů na kamiony pomocí vysokozdvižného vozíku k zákazníkovi (poz. 14). Vedlejší výroba montáž pracovních stolů je na poz. (16). Tato výroba potřebuje bezprašné prostředí a to při výrobě modelového zařízení není možné.
21
4.2.2 Technický stav provozních strojů Vysokozdvižný dieselový vozík obr. 7 slouží k nakládání, vykládání materiálu a výrobků. K odvozu dřevěného odpadu a pilin z výroby do skladovacích prostor lihovaru. Technický stav je uspokojivý. Technické parametry jsou: Pohon: diesel Nosnost: 1,2 t Rozměry: délka 3 x šířka 1,2, x výška 2 m Maximální zdvih: 3,5 m Stáří: 16 let Ruční vysokozdvižný vozík slouží ke zvedání balíků spárovky na odkládací ocelové profily zakotveny ve zdech provozovny. Také slouží k posunování modelových částí, částečně i převážení balíků po provozovně a jako odkládací plocha. Technický stav je uspokojivý. Přední vidlice při plném zatížení má průhyb 3 cm. Technické parametry jsou: Nosnost: 1000 kg Výška zdvihu: 2,5 m Konstrukční rozměry: 1,838 x 1,64 x 0,74 m Vlastní hmotnost: 325 kg Ovládání zdvihu: pedálem, pákou Kola: polyuretan Rozteč vidlic: 0,54 m Rok výroby: 2012 Paletový vozík slouží ve firmě k převážení modelových částí a materiálu po provozovně dle potřeb. Jeho technický stav je nový, bez žádných závad. Technické parametry: Nosnost: 2000 kg Výška zdvihu 0,2 m Délka vidlic 1,15 m Rozteč vidlic: 0,52 m Minimální výška: 0,075 m Vlastní hmotnost: 60 kg Kola: polyuretan Rok výroby: 2012 Pásová pila s odsáváním obr. 8 (poz. 6) má nepohyblivý stůl a pouze horní vodítko pásovnice. Pro ruční napínání pilového pásu slouží napínací šroub pod vrchním hnaným kolem. Za pásovou pilou se nachází bedna na odřezky. Technický stav dobrý. Při nákupu byla provedena generální oprava. Technické parametry: Výrobce: Baťa Délka pilového listu: 6,8 m Celkové rozměry s odsáváním: 3 x 2 x 0,9 m Motor: 2 x 0,9 kW
22
Průchozí šířka: 0,74 m Stáří: 58 let Srovnávací a tloušťkovací frézka je zobrazena na obr. 9 (poz. 7). Technický stav je nový. Technické parametry: Výrobce: Rojek Stůl: litina Motor: 3 kW Průměr nožového hřídele: 95 mm se 4 noži Maximální šířka srovnávání: 410 mm Rozměry: 1,9 x 0,918 x 0,79 m Hmotnost: 540 kg Rok výroby: 2011 Čelní kotoučová bruska je zobrazena na obr. 10 (poz. 8). Technický stav je dobrý, motor není původní. Technické parametry: Výrobce: Poland Slupski Počet kotoučů: 2, průměr 800 mm Rozměry: 1,3 x 0,9 x 1,385 m Průměr odsávání: 100 mm Hmotnost: 300 kg Stáří: 37 let Naklápění stolu: +15° - 45° Sloupová vrtačka je zobrazena na obr. 11 (poz. 9). Technický stav je špatný, potřebuje generální opravu. Technické parametry: Příkon: 450 W Vyrobeno v roce: 1986 Sklíčidlo: 16 mm Výška: 2 m Převod: 12 převodů rychlostí otáček Otáčky: oboustranné Litinová plotna je zobrazena na obr. 12 (poz. 10). Technický stav je dobrý. Plocha plotny je na prosto rovná. Technické parametry: Materiál: litina Rozměr: 2,5 x 1,5 m Stáří: 33 let CNC obráběcí pětiosé centrum je zobrazeno na obr. 13 a 14 (poz. 12). Technický stav je velmi dobrý. Technické parametry: Název: FC3000CNC Sahos Rozměr pracovní polohy: 3 x 1,5 m Materiál pracovního stolu: tvrzený kartit
23
Maximální rychlost v ose x,y,z: 40/30/30 m/min Pracovní prostor stroje: 5,65 x 3,32 m Hmotnost stroje: 7500 kg Stáří: 5 let Pásová pila na železo je zobrazena na obr. 15 (poz. 15). Technický stav dobrý. Technické parametry: Výrobce: Německo Název: August Mössner Napětí: 360 V Vyrobeno v roce: 1959 Rozměry: 0,9 x 1,2 x 2 m Odsávací zařízení je zobrazeno na obr. 16. Technický stav je dobrý, bez závad. Odsávací zařízení odsává dřevěné části pomocí odsávací hadice délky 3 m, průměru 100 mm a náhubku. Technické parametry: Výkon motoru: 1 kW Rozměry: 0,7 x 1,2 x 2 m Stáří: 4 roky Průměr odsávání: 100 mm Hmotnost: 50 kg Otáčky motoru: 2000/min
24
5. NAVRHOVANÉ VARIANTY ŘEŠENÍ Nová provozovna je umístěna do horní pravé části starého lihovaru, který je zobrazen na obr. 3. Převede se do ní výroba ze stávající provozovny a to výroba modelového zařízení a frézování výroby hliníkových, plastových dílců, které s výrobou modelů nesouvisí. Navržené varianty řešení jsou řešené se současným počtem zaměstnanců. Výroba pracovních stolů, která potřebuje bezprašnost a zůstane ve stávající provozovně. Rozměrové dispozice nové provozovny jsou zobrazeny na obr. 17 v horní části.
Obr. 17: Rozměrové dispozice celého lihovaru Ve všech variantách řešení je počítáno s 2 CNC obráběcími centry a se stávající kompletní výbavou současné provozovny, která se převeze ze současné výrobny. Kapacitní propočet objemu zakázek ve výrobních variantách lze provést pouze rozborem konkrétních zakázek – velikosti a tvarové i materiálové složitosti modelů
25
a potřebných operací. Na tomto základě lze odhadnout dobu výroby jednotlivých modelů. Průměrná doba na výrobu jednoho modelu činí v současné době 2 až 6 týdnů při současném počtu 8 výrobních zaměstnanců.
5.1 Varianta I Jako první varianta řešení je zvolena ta nejjednodušší možnost. Využijí současné prostory největší haly. Stavební úpravy jsou minimální, souvisí pouze se zprovozněním zařízení. Rozmístění strojní technologie je zobrazeno na výkresu 1 v příloze práce. Základní technologický tok výroby je na obrázku v příloze.
Technologické řešení - varianta I Vykládka materiálu a nebo nakládka výrobků se provádí v místě příjezdu k výrobní hale (poz. 1 na výkresu 1 v příloze) a základní technologický tok na obrázku v příloze práce. Při nepříznivém počasí se může provádět uvnitř haly (poz. 2). Materiál pro dlouhodobou spotřebu se uskladňuje na (poz. 3). Pro krátkodobou spotřebu se uskladňuje na sklad materiálu (poz. 4), ze které se odebírá do výroby. Pracovní prostor (poz. 5) slouží jako místo pro manipulování s materiálem. Zde se provádí první rozrýsování a rozřezání ručními strojky, ať už spárovky nebo překližky. Pro potřeby výroby je pracovní pozice 5 umístěna ve střední části výrobny, jednak aby měla dostatek místa a aby její vzdálenost od každého pracovního stroje byla minimální. Na pásové pile (poz. 6) se materiál ořezává na přesně požadovaný tvar částí polotovarů. Je umístěná v levé části výrobní haly a má tak dostatek pracovního prostoru kolem sebe. Na srovnávací a tloušťkovací frézce (poz. 7) se materiál po ořezání čelně nebo tloušťkově orovnává. Obdobně jako u pásové pily i zde je dostatek místa pro manipulaci s materiálem. Dále se části polotovarů zabrušují na čelní brusce (poz. 8). Zabrušují se styčná místa tak, aby se části vrstev mohly nastavovat a lepit do větších kusů polotovarů. Polotovary se lepí na dřevěných kozách (poz. 5) a na litinové plotně (poz. 9). Na plotně se lepí větší polotovary u kterých se zajistí rovinnost spodní plochy, aby se jednotlivé polotovary mohly lepit na sebe. Mezioperační zásoba hotových polotovarů (poz. 10) zásobuje CNC obráběcí centra (poz. 11), což omezí vznik prostojů. Nachází se před CNC obráběcím centrem v horní části dílny. CNC obráběcí centra (poz. 11) jednotlivé polotovary opracují na požadovaný rozměr. Nacházejí se ve vrchní části dílny.
26
Následuje pracovní operace lepení ofrézovaných dílů do konečné podoby modelů a nebo jaderníků. Tato operace se provádí na plotně (poz. 9). Plotna se nachází ve střední části dílny hned pod CNC obráběcími stroji. To usnadňuje manipulaci s částmi modelů. Následně se model se zatmelí na plotně nebo na dřevěných kozách tak, aby se zarovnaly nerovnosti po drahách CNC stroje a docílilo se požadované hladkosti povrchu. Následuje barvení modelu v lakovně (poz. 12) dvěma vrstvami základní barvy a nadále vrchní barvou, kterou daná slévárna pro daný druh materiálu odlití potřebuje. Lakovna je umístěna ve spodní průchozí místnosti na dílnu. Sloupová vrtačka (poz. 13) se používá pro vrtání potřebných částí modelového zařízení. Nachází se v pravém horním rohu dílny. Pásová pila na železo (poz. 14) se používá pro řezání potřebných kovových částí. Tyto části slouží k vyrážení ocelových rámů od modelové desky ve slévárnách, aby se nepoškodilo modelové zařízení. Nachází se v pravém horním rohu dílny. Bruska na železo (poz. 15) se používá pro ostření dlát a zabrušovaní otřepů. Taktéž se nachází v pravém horním rohu dílny. Odsávací zařízení (poz. 16) z kotoučové brusky, srovnávací a tloušťkovací frézky, které odsává prach a hobliny z výroby. Nachází se ve střední části, aby byla vždy v dosahu potřebám. Masivní dřevěné ponky (poz. 17) pro ukládání nářadí a pracovních pomůcek k výrobě jsou umístěny v levé části pod okny. Konečnou fází je nakládka modelového zařízení na kamiony pomocí naftového vysokozdvižného vozíku. Kancelář slouží pro obsluhu CNC obráběcích center. Zde se programují jejich pracovní operace. Dále slouží jako technologické pracoviště výroby modelového zařízení. Je umístěno ve spodní části dílny. Manipulaci a převážení s výrobků a materiálu po dílně zjednodušují paletový vozík, ruční vysokozdvižný vozík a ruční vozíky. Kotelna pro vytápění haly, zásobovaná dřevěnými odřezky z výroby, je umístěna v technickém zázemí (poz. 18). Vzduchový kompresor pro potřeby CNC strojů, ofukování prachu na dílně a pro stříkání modelů v lakovně se nachází v místnosti pod kanceláři výroby. Není tak příliš vzdálen od dílny.
Náklady varianty I: Navržený výrobní stroj: Výrobní stoj, který je navržen CNC pětiosé obráběcí centrum Dynamic SAHOS, obr. 13 a 14. 27
Technické parametry: Název: FC3000CNC Sahos Rozměr pracovní polohy: 3 x 1,5 m Maximální rychlost v ose x,y,z: 40/30/30 m/min Pracovní prostor stroje: 5,65 x 3,32 m Hmotnost stroje: 7500 kg Cena: 3 200 000,- Kč
Stavební náklady: Pro zprovoznění výrobní budovy je potřeba provést bourací práce, stavební úpravy, instalaci vzduchotechniky, elektřiny, topenářské práce a kanalizaci. Bourací a stavební práce Je potřeba provést bourací a stavební práce na zdi mezi výrobní halou a CNC obráběčským pracovištěm - to je 15 m³ stavební suti a zbourání průchodu mezi halou a novou lakovnou včetně stavebních úprav - to je 6 m³ stavební suti. Tyto stavební úpravy včetně vybudování překladu přijdou: Průchod mezi halou a CNC = bourání 9 750,- + stavební práce včetně materiálu 27 550,= 37 300,- Kč Průchod mezi halou a lakovnou = bourání 3 900,- + stavební práce 5 250,= 9 150,- Kč Celková cena je 46 450,- Kč Stavební práce Je potřeba provést kompletní úpravu podlah a omítek zdí ve všech místnostech. Jedná se o výrobní halu, CNC pracoviště, kancelář, lakovnu, kotelnu a nové hlavní vrata. Na podlahu se použije speciální beton na podlahy Floorcrete s třídou pevnosti C20/25 za cenu bez DPH 1840,-Kč/m³ , cena dopravy na vzdálenost 60 km 600 Kč, kamenivo 365 Kč/t, práce vlastních zaměstnanců 300,- Kč/h, Jádrová omítka 182,Kč/m². Hlavní hala: podlaha = bourání 26 520,- + lití betonu 70 680,- + kamenina 10 475,- + práce 13520,= 121 196,- Kč zdi = 156 m² = 28 392,- Kč CNC pracoviště: podlaha = 13 260,- + 35 340,- + 4 738 + 6 760 = 60 098 ,- Kč zdi = 78 m² = 14 196,- Kč Kancelář: podlaha = 3 600,- + 5 600,- + 8 280,- +1 600,= 19 080,- Kč zdi = 63 m² = 11 466,- Kč Lakovna: podlaha = 9 200,- + 19 320,- + 4 580,- + 7 200,= 40 300,- Kč zdi = 70 m² = 12 740,- Kč Kotelna: podlaha= 10 400,- + 10 396,- + 3 800,- + 8 250,= 32 846,- Kč zdi = 120 m² = 21 840,- Kč Celkové náklady za stavební práce jsou 362 154,- Kč.
28
Rolovací vrata Do nové výrobní haly jsou navržené rolovací vrata s vlastním pohonem o rozměrech 5 x 4,5 m. Vyrobena z hliníkových lamel vyplněných polyuretanovou pěnou. Tato varianta byla navržena včetně instalace na 82 000,- Kč. Vzduchotechnika Pro výrobní halu je potřeba rozvést vzduchotechniku od kompresoru pro výrobní stroj CNC a potřeby výroby. Práce bude provedena vlastními zaměstnanci. Vzduchotechnika = práce + materiál = 22 550,- Kč Elektrikářské práce Kompletní náklady elektrikářských prací byly spočítány včetně rozvaděčů, světel, kabeláž. Tato varianta byla vyčíslena na 195 000,- Kč. Topenářské práce V nové výrobně je potřeba udělat kompletní topenářské práce. V hale bude teplovzdušné topení pomocí kaloriferů s měděnými rozvody. Firma bude mít zplynovací kotel Viadrus 42. Tato varianta byla vyčíslena včetně kotle na 192 000,- Kč. Kanalizační práce Bývalý lihovar měl vlastní kanalizaci, na kterou se firma napojí. Stavební úpravy včetně výkopových prací a nového vedení na 35 000,- Kč. Administrativní budova Kompletní bourací a stavební práce v administrativní budově jsou odhadovány na 1 680 000,- Kč. Celkové náklady za kompletní instalatérské práce výroby činí 2 206 550,- Kč. Celkové náklady uvedení do provozu variantu I činí 5 815 154,- Kč. V této variantě řešení se využívají současné prostory největší haly bez větších stavebních úprav. Jsou využity všechny výrobní stroje současné provozovny a je pořízeno 1 CNC obráběcí centrum, které je nutné pro plynulost výroby modelového zařízení a vedlejší výroby obrábění hliníkových výrobků. Rozmístění stojů a technologický tok výroby je na výkrese 1 v příloze. Strojně technologické vybavení je rozmístěno tak, aby si navzájem nepřekáželo a nezdržovalo provoz (výrobní tok, operace). Potřebný materiál je uskladněn podél zdí 29
výrobní haly, aby se mohl kdykoliv odebírat a zpracovávat. Mezioperační zásoba polotovarů je před CNC centry, aby nevznikaly prostoje na CNC centru. Výhodou varianty je její pořizovací cena vzhledem k ostatním variantám. Nevýhodou varianty je, že neřeší požadavky firmy na rozšíření výroby a fyzickou náročnost. Umístění kanceláře výroby, které je daleko a obsluha CNC centra musí přecházet celou výrobní halu ke strojům a to mnohokrát za směnu, často i každých 10 minut. K výrobě modelového zařízení ve variantě I jsou zapotřebí minimálně dva pracovníci. Při současném počtu zaměstnanců lze ve variantě I vyrobit stejný počet modelů jako doposud.
5.2 Varianta II: Jako druhou variantu řešení je zvolena možnost, kde jsou rozšířené půdorysné rozměry dřevařské výroby. Přesunutím lakovny pod kancelář výroby se uvolnil prostor pro vnitřní průjezd ke spodní čisti výrobní haly. Vznikla možnost lepší využití průjezdu a spodní nevyužívané části haly jako kotelnu. Současně vznikly vhodnější prostory pro skladování materiálu. Do druhé varianty je navrhována nová (druhá) litinová plotna, pásová pila na dřevo ACM BS 840, pojízdné odsávací zařízení Rojek R3000, čelní vysokozdvižný vozík s LPG pohonem a CNC obráběcí centrum. Rozmístění strojní technologie je zobrazeno na výkresu 2 v příloze práce. Základní technologický tok výroby je na obrázku v příloze.
Technologické řešení - varianta II Vykládka materiálu nebo nakládka výrobků se provádí v místě příjezdu k výrobní hale (poz. 1 na výkresu 2 v příloze) a základní technologický tok na obrázku v příloze práce. V případě za špatného počasí se může provádět uvnitř haly (poz. 2). Materiál pro dlouhodobou spotřebu se uskladňuje na (poz. 3). Pro krátkodobou spotřebu se uskladňuje na (poz. 4), ze které se odebírá do výroby. Pracovní pozice (poz. 5) slouží jako pracovní prostor manipulování s materiálem. Zde se provádí první rozrýsování a rozřezání materiálu ručními strojky ať už spárovky nebo překližky. Pro potřeby výroby je pracovní pozice 5 umístěna ve střední části výrobny, aby měla dostatek místa a měla blízko ke každému pracovnímu stroji. Na pásové pile (poz. 6) se materiál ořezává na přesně požadovaný tvar částí polotovarů. Je umístěná ve spodní a pravé horní části výrobní haly tak, aby měla dostatečný prostor ze všech stran a taktéž, aby měla blízko k pracovním pozicím 5.
30
Na srovnávací a tloušťkovací frézce (poz. 7) se materiál po ořezání čelně a nebo tloušťkově orovnává. Je umístěn oproti první variantě v pravé části, kde má dostatek místa před i za strojem a blízko k pracovním pozicím 5. Dále se části polotovarů zabrušují na čelní brusce (poz. 8). Zabrušují se styčná místa, aby se části vrstev mohly nastavovat a lepit do polotovarů větších rozměrů. Čelní bruska je umístěna ve střední části dílny. Polotovary se lepí na dřevěných kozách také (poz. 5) a na litinové plotně (poz. 9). Na plotně se lepí větší polotovary obdobně jako v předchozí variantě. Mezioperační zásoba hotových polotovarů (poz. 10) zásobuje CNC obráběcí centra (poz. 11) tak, aby nevznikaly prostoje. Nachází se před CNC obráběcím centrem v horní části dílny. CNC obráběcí centra (poz. 11) jednotlivé polotovary opracují na požadovaný rozměr. Jsou ve vrchní části dílny. Následuje pracovní operace lepení ofrézovaných dílů do konečné podoby modelů a nebo jaderníků. Tato operace se provádí na plotnách (poz. 9). Plotny se nachází ve střední části dílny hned pod CNC obráběcími stroji a usnadňují manipulaci s částmi modelů. Posléze se model vytmelí. Zarovnají se, tak nerovnosti po nástrojích CNC stroje a docílí se požadované hladkosti povrchu. Následuje barvení modelu v lakovně (poz. 12) dvěma vrstvami základní barvy a posléze vrchní barvou, kterou daná slévárna pro daný druh materiálu odlití potřebuje. Lakovna je umístěna v místnosti pod kanceláří výroby, kde je zajištěna malá prašnost z výrobní dílny. Sloupová vrtačka (poz. 13) se používá pro vrtání potřebných částí modelového zařízení. Je umístěna v pravém horním rohu dílny. Pásová pila na železo (poz. 14) se používá pro řezání potřebných kovových částí. Tyto části se na modelová zařízení používají z důvodů vyrážení ocelových rámů ve slévárnách, tak aby se nepoškodilo modelové zařízení. Připevňují se pomocí šroubů. Nachází se v levém horním rohu dílny. Bruska na železo (poz. 15) se používá pro ostření dlát a zabrušovaní otřepů z železných částí z pásové pily na železo. Taktéž se nachází v levém horním rohu dílny. Odsávací zařízení (poz. 16) z kotoučové brusky a srovnávací a tloušťkovací frézky, které odsává prach a hobliny z výroby. Nachází se ve střední části dílny. Druhé odsávací zařízení je v pravém horním rohu dílny tak, aby mohlo odsávat piliny z druhé pásové pily a mohlo se využívat i pro potřeby CNC centra. Dřevěné ponky (poz. 17) slouží pro ukládání nářadí a pracovních pomůcek k výrobě. Nacházejí se v levé části pod okny. Konečná fáze výroby modelového zařízení je nakládka modelového zařízení na kamiony pomocí vysokozdvižného vozíku s LPG pohonem k zákazníkovi a to u obou vstupních vrat do výrobní haly (poz. 1,2). Kancelář výroby slouží pro obsluhu CNC obráběcích center. Současně slouží jako technologické pracoviště výroby modelového zařízení. Je umístěno ve spodní části dílny.
31
Manipulaci a převážení výrobků a materiálu po dílně zjednodušují paletový vozík, ruční vysokozdvižný vozík a ruční vozíky. Kotelna pro vytápění haly, zásobovaná dřevěnými odřezky z výroby, je umístěna v technickém zázemí (poz. 18). Vzduchový kompresor pro potřeby CNC strojů, ofukování prachu na dílně a pro stříkání modelů v lakovně se nachází v místnosti ve spodní části výrobní haly.
Náklady na realizaci varianty II: Navržené výrobní stroje: První navrhovaný výrobní stroj je pásová pila Rojek BS 840. Technické parametry: Vedení pásu: horní a spodní Litinový stůl nastavení úhlu stolu: 0°- 20° Posuvné pravítko šíře řezu Indukce napětí pilového pásu Litinová oběžná kola s pogumováním Čistící zóna pro spodní oběžná kola Samo brzdný motor Výkon motoru: 4 kW Délka pásu: 6000 mm Rozměry stroje: 820 x 2650 x1410 mm Hmotnost: 730 kg Cena: 134 800,- Kč
Obr. 18: Pásová pila BS 840
Druhé navrhované zařízení je odsávač třísek a pilin R 3000. Technické parametry: Výrobce Rojek a.s. Odsávací kapacita:1900 m³/h Objem odpadního pytle: 380 dm³ Rozměry: 1550 x 2900 x 1300 mm Hluk: 78 dB Hmotnost: 90 kg Cena: 25 500,- Kč
Obr. 19.: Odsávač R 300 32
Dalším vybavením je litinová plotna (obr. 12). Technické údaje: Rozměry: 2,5 x 1,5 m Hmotnost: 2 t Cena starší plotny: 42 000,- Kč
Čelní vysokozdvižný vozík s LPG pohonem, který je zobrazen na obr. číslo 20. Technické parametry: Název: HELI VG35 Nosnost: 3500 t Zdvih vidlic: 3 m Rozměry: 1,3 x 4 x 2,2 m Hmotnost: 5 t Cena: 388 000,- Kč Obr. 20: Vysokozdvižný vozík Pátý výrobní stoj je CNC pětiosé obráběcí centrum Dynamic SAHOS, který je na obr. 13 a 14. Technické parametry: Název: FC3000CNC Sahos Rozměr pracovní polohy: 3 x 1,5 m Maximální rychlost v ose x, y, z: 40/30/30 m/min Pracovní prostor stroje: 5,65 x 3,32 m Hmotnost stroje: 7500 kg Cena: 3 200 000,- Kč
Celkové náklady na vybavení provozovny jsou 3 790 300,- Kč.
Stavební náklady Výše nákladů na stavební úpravu je stejná jako v první variantě, až na stavební úpravy průjezdu a kotelny. Hlavní výrobní hala: 149 588,- Kč CNC pracoviště: 74 294,- Kč Průjezd k zadním vratům: 53 040,- Kč Kancelář: 30 546,- Kč Lakovna: podlaha = 10 400,- + 10 396,- + 3 800,- + 8 250,= 32 846,- Kč zdi 57 m² = 10 374,- + 13 650,= 24 024,- Kč Průjezd napříč: podlaha = 24 000 + 28 704,- + 10 350,- + 4 550,= 67 604,- Kč zdi 69 m² = 12 558,- + 2 600,- + 2 800,= 17 958,- Kč Kotelna: podlaha = 4800 + 48 576,- + 16 800,- + 9 300,= 79 476,- Kč zdi 138 m² = 25 116,- + 4 800,- + zazdívací práce 22 167,- = 52 083,- Kč Celkové náklady na stavební úpravy 581 459,- Kč. Rolovací vrata = Vzduchotechnika =
164 000,- Kč 23 550,- Kč 33
Elektrikářské práce = 205 000,- Kč Topenářské práce = 198 000,- Kč Kanalizační práce = 35 000,- Kč Administrativní budova = 1 880 000,- Kč Celkové náklady za kompletní instalatérské práce výroby činí 2 505 550,- Kč. Celkové náklady uvedení do provozu varianty II činí 6 877 309,- Kč. Tato varianta řešení je variantou, kde jsou rozšířeny výrobní prostory o místnost kotelny. Lakovna je přemístěna do bývalé místnosti kotelny, z místnosti lakovny vznikla průjezdná místnost, která je využívána také jako skladovací místnost pro materiál. Navrhována je druhá litinová plotna. Tu je možné spojit s první plotnou pomocí překližkové desky a lze tak vyrábět rozměrnější modely. Nově jsou také doporučovány pásová pila na dřevo ACM BS 840, pojízdné odsávací zařízení Rojek R3000, vysokozdvižný vozík HVG35 a CNC obráběcí centrum. Technologické řešení výroby zůstalo stejné jako v první variantě až na druhou pásovou pilu v pravém horním rohu, která řeší problém s velkým vytížením první staré pásové pily. K ní bylo pořízeno pojízdné odsávací zařízení, které zároveň může odsávat piliny z CNC obráběcích center. Srovnávací a protahovací frézka je přemístěna na pravou část dílny, kde má dostatek místa před i za strojem. Výhodou varianty je optimální navržení dostupnosti strojů k pracovním pozicím zpracovaní materiálu a výroby polotovarů. Odstranění přílišné pracnosti s manipulací modelového zařízení. Možnost výroby větších modelů s požadovanou přesností. Dobré uskladnění materiálu, které jde hned odebrat do výroby. Možnost využití obou vstupních příjezdových vrat. Nevýhodou varianty je umístění kanceláře výroby, které je daleko a obsluha CNC centra musí přecházet celou výrobní halu ke strojům a to mnohokrát za směnu. K výrobě modelového zařízení ve variantě II jsou vzhledem ke složitosti výroby zapotřebí pro minimální provoz 3 pracovníci. Při současném počtu zaměstnanců lze ve variantě II díky navrženým strojům vyrobit přibližně o 2 kusy modelů více než je současný stav.
5.3 Varianta III: Jako třetí varianta řešení je zvolena možnost, u které půdorysné rozměry zůstanou stejné jako u varianty II, ale jsou lépe využity pracovní prostory. Kovoobráběcí CNC centrum si vzájemně vyměnilo místo s lakovnou tak, aby se oddělila část dřevo a kovoobrábění z důvodů vzájemné míchání hliníkových a dřevěných stružlin. Dále se vyčlenilo místo pro skladování materiálů a to rozdělením kotelny na dvě poloviny. Přesunutím jednoho CNC centra ke kanceláři výroby
34
se částečně vyřeší problém s docházením pracovníka k CNC centru. Rozmístění strojní technologie je zobrazeno na výkresu č. 3 v příloze práce a základní technologický tok na obrázku v příloze.
Technologické řešení - varianta III Příjezd k výrobní hale i vykládka materiálu nebo nakládka výrobků zůstává u varianty III shodná s předchozí. Materiál pro dlouhodobou spotřebu se uskladňuje na (poz. 3) ve skladu vedle kotelny. Pro krátkodobou spotřebu se uskladňuje v průjezdu na (poz. 4), odkud se odebírá do výroby. Pracovní pozice (poz. 5) slouží jako pracovní prostor manipulování s materiálem. Zde se provádí první rozrýsování a rozřezání materiálu ručními strojky ať už spárovky nebo překližky. Pro minimalizaci dopravních vzdáleností jsou umístěny ve středních částech výrobny tak, aby měly dostatek místa a současně měly blízko ke každému pracovnímu stroji. Na pásových pilách (poz. 6) se materiál ořezává na přesně požadovaný tvar částí polotovarů. Jsou umístěné ve spodní levé a pravé horní části výrobní haly, aby měla dostatek místa kolem pily a měla blízko k pracovním pozicím 5. Na srovnávací a tloušťkovací frézce (poz. 7) se materiál po ořezání čelně a nebo tloušťkově vyrovnává. Je umístěna ve spodní části dílny, kde má dostatek místa před i za strojem a blízko k pracovní pozici (5). Dále se části polotovarů zabrušují na čelní brusce (poz. 8). Zabrušují se styčná místa, aby se části vrstev mohly nastavovat a lepit do větších kusů polotovarů. Čelní bruska je umístěna ve střední části dílny kde se výborně hodí a je k ní přístup ze všech stran. Polotovary se lepí na tzv. dřevěných kozách (poz. 5) a na litinové plotně (poz. 9). Mezioperační zásoba hotových polotovarů (poz. 10) zásobuje CNC obráběcí centra (poz. 11), aby nevznikaly prostoje. Nachází se před CNC dřevoobráběcím centrem ve vrchní části dílny. CNC obráběcí centrum (poz. 11) jednotlivé polotovary opracuje na požadovaný rozměr. Nacházejí se ve vrchní části dílny, kde se výborně hodí do daných prostor. CNC kovoobráběcí centrum se nachází pod kanceláří výroby. Následuje pracovní operace lepení ofrézovaných dílů do konečné podoby modelů a nebo jaderníků. Tato operace se provádí na plotnách (poz. 9). Plotny se nachází ve střední části dílny hned pod CNC obráběcími stroji, což usnadňuje manipulaci s částmi modelů. Následně se model tmelí. Zarovnají se tak stopy po nástrojích CNC stroje a docílí se požadované hladkosti. V lakovně (poz. 12) se na model nanáší dvě vrstvy základní barvy a posléze vrchní barva, kterou daná slévárna pro daný druh materiálu odlití potřebuje. Lakovna je 35
umístěna v místnosti vedle CNC centra ve vrchní části, kde je blízko výrobní dílně a odstraní se tím převážení přes celou výrobní halu. Sloupová vrtačka (poz. 13) se používá pro vrtání potřebných částí modelového zařízení. Nachází se v pravém horním rohu dílny. Pásová pila na železo (poz. 14) se používá pro řezání potřebných kovových částí. Tyto části se na modelová zařízení používají z důvodů vyrážení ocelových rámů ve slévárnách, aby se nepoškodilo modelové zařízení. Nachází se u kovoobráběcího CNC centra pod kanceláří výroby. Bruska na železo (poz. 15) se používá pro ostření dlát a zabrušovaní otřepů z železných částí z pásové pily na železo. Nachází v levém dolním rohu dílny. Odsávací zařízení (poz. 16) z kotoučové brusky a srovnávací a tloušťkovací frézky, které odsává prach a hobliny z výroby. Nachází se ve střední části dílny. Druhé odsávací zařízení je v pravém horním rohu dílny tak, aby mohlo odsávat piliny z druhé pásové pily a mohlo se využívat i pro potřeby CNC centra. Dřevěné ponky (poz. 17) slouží pro ukládání nářadí a pracovních pomůcek k výrobě. Nacházejí se v levé části pod okny. Konečná fáze výroby modelového zařízení je nakládka modelového zařízení na kamionovou dopravu pomocí vysokozdvižného vozíku s LPG pohonem k zákazníkovi a to u obou vstupních vrat do výrobní haly (poz. 1,2). Kancelář výroby slouží pro obsluhu CNC obráběcích center kde se programují pracovní operace CNC center. Dále slouží jako technologické pracoviště výroby modelového zařízení. Je umístěno ve spodní části dílny. Manipulaci a převážení výrobků a materiálu po dílně zjednodušují paletový vozík, ruční vysokozdvižný vozík a ruční vozíky. Kotelna pro vytápění haly, zásobovaná dřevěnými odřezky z výroby, je umístěna v technickém zázemí (poz. 18). Vzduchový kompresor pro potřeby CNC strojů, ofukování prachu na dílně a pro stříkání modelů v lakovně se nachází v místnosti ve spodní levé části výrobní haly.
Náklady na realizaci varianty III: Náklady na výrobní stroje jsou u varianty III shodné s variantou II. Vybavení je u obou variant navrhováno stejné, odlišné je rozdělení výroby CNC center na dřevo a kovoobrábění. Navrhované výrobní stroje: Pásová pila Rojek BS 840 = 134 800,- Kč Odsávač třísek a pilin R 3000 = 25 500,- Kč Litinová plotna = 42 000,- Kč Čelní vysokozdvižný vozík s LPG pohonem = 388 000,- Kč CNC pětiosé obráběcí centrum Dynamic SAHOS = 3 200 000,- Kč Celkové náklady na vybavení provozovny jsou 3 790 300,- Kč. 36
Stavební náklady Investice na stavební výstavbu jsou podobné jako ve druhé variantě, až na stavební úpravy obou CNC pracovišť, kanceláře a skladu materiálu. Hlavní výrobní hala = 149 588,- Kč CNC pracoviště = 37 831,- Kč Lakovna: 33 647,- + 10 852,- + 2 184,- = 46 683,- Kč Průjezd k zadním vratům = 53 040,- Kč Kancelář: 26 946,- + 1 300,- + 1 642,- + 728,- = 30 616,- Kč Druhé pracoviště CNC = 53 870,- Kč Průjezd napříč = 85 562,- Kč Kotelna = 77 588,- Kč Sklad dřeva = 62 380,- + 36 124,- + 9 008,- + 5 200,- = 112 712,- Kč Kompletní stavební úpravy přijdou na 647 490,-Kč. Rolovací vrata = 164 000,- Kč Vzduchotechnika = 26 550,- Kč Elektrikářské práce = 220 000,- Kč Topenářské práce = 207 000,- Kč Kanalizační práce = 35 000,- Kč Administrativní budova = 1 880 000,- Kč Celkové náklady za kompletní instalatérské práce výroby činí 2 532 550,- Kč. Celkové náklady uvedení do provozu variantu III činí 6 970 340,- Kč. Třetí varianta řešení používá stejné výrobní stroje jako varianta II. Přesunuto je pouze jedno CNC centrum směrem k pracovišti kanceláře výroby a pásová pila na železo z důvodu oddělení kovoobráběcí části od části dřevoobráběcí. Pásová pila na dřevo a srovnávací a protahovací frézka je řešena stejně jako ve variantě II z důvodu potřeby vnitřního průjezdu. Varianta je na výkresu č. 3 v příloze práce a základní technologický tok na obrázku v příloze. Výhodou varianty je zkrácení vzdálenosti a tím i přecházení obsluhy ke kovoobráběcímu CNC centru. Další výhodou je rozdělení pracoviště na dřevo a kovoobrábění z pohledu odpadového materiálu. Tím není zapotřebí tak důkladné čištění stroje, aby nedocházelo k míšení dřevěných a hliníkových stružlin. Nevýhody varianty je delší docházková vzdálenost obsluhy ke dřevoobráběcímu CNC centru z kanceláře výroby i přecházení od jednoho CNC centru k druhému. Další nevýhodou je umístění lakovny blíže k provozu, kde je více prachu. K výrobě modelového zařízení ve variantě III jsou vzhledem ke složitosti výroby zapotřebí pro minimální provoz 3 pracovníci.
37
Při současném počtu zaměstnanců lze ve variantě III díky navrženým strojům vyrobit přibližně o 2 kusy modelů více než je současný stav.
5.4 Varianta IV: Jako čtvrtá varianta řešení je zvolena možnost maximální využití prostor výrobní haly s rezervou kapacity firmy. Přemístila se kancelář výroby blíže k CNC pracovišti a tím zrušit zbytečné neustálé přecházení dílny. Výrobní dílna je rozšířena až k příčnému průjezdu haly. Navíc jsou zrušené vrchní vstupní vrata. O proti předchozím variantám se pořídily další nové výrobní stroje a to Čelní bruska 800/2, Tloušťkovací frézka Industry RFT 630 a Odsávač třísek a pilin R 5000/250. Administrativní budova je rozšířena o 1 poschodí. Vznikl tak dostatečný prostor pro kanceláře a přijímání návštěv. Rozmístění strojní technologie je zobrazeno na výkresu 4 v příloze práce. Základní technologický tok výroby je na obrázku v příloze.
Technologické řešení - varianta IV Příjezd k výrobní hale i vykládka materiálu nebo nakládka výrobků se provádí v místě poz. 1 na výkrese 4 a základní technologický tok na obrázku v příloze práce. Za nepříznivého počasí jej lze provádět i v průjezdu (poz. 2). Materiál pro dlouhodobou spotřebu se uskladňuje na (poz. 3) v průjezdu. Pro krátkodobou spotřebu se uskladňuje dále v místě (poz. 4). Pracovní pozice (poz. 5) pro manipulaci s materiálem je umístěná ve středních částech výrobny tak, aby měla dostatek místa a měla blízko ke každému pracovnímu stroji. Pásové pily pro ořezávání materiálu (poz. 6) jsou umístěny v dílně, jedna ve střední levé části a druhá v prostřední části tak, aby měly kolem sebe dostatek místa. Tloušťkovací frézka (poz. 7) pro srovnání a egalizaci na přesnou tloušťku materiálu. Je umístěna ve spodní části dílny. Na srovnávací a tloušťkovací frézce (poz. 8) se materiál po ořezání čelně a nebo tloušťkově orovnává. Je umístěna ve střední levé části části dílny. Dále se části polotovarů zabrušují na čelních bruskách (poz. 9). Zabrušují se styčná místa, aby se části vrstev mohly nastavovat a lepit do větších kusů polotovarů. Čelní brusky jsou umístěny ve středních částí dílny s velmi dobrým přístupem ze všech stran. Polotovary se lepí na tzv. dřevěných kozách (poz. 5) a na litinové plotně (poz. 10). Mezioperační zásoba hotových polotovarů (poz. 11) zásobuje CNC obráběcí centra (poz. 12), aby nevznikaly prostoje. Nachází se před CNC dřevoobráběcím centrem ve vrchní části dílny.
38
CNC obráběcí centrum (poz. 12) jednotlivé polotovary opracuje na požadovaný rozměr. Nacházejí se ve vrchní části dílny. Následuje pracovní operace lepení ofrézovaných dílů do konečné podoby modelů a nebo jaderníků. Tato operace se provádí na plotnách (poz. 10). Plotny se nachází ve vrchní části dílny hned pod CNC obráběcími stroji tak, aby se usnadnila manipulace s částmi modelů. Posléze se model zatmelí a následně barví modelu v lakovně (poz. 13) dvěma vrstvami základní barvy a vrchní barvou. Lakovna je umístěna ve spodní části výrobní haly. Sloupová vrtačka (poz. 14) se nachází se ve spodní části dílny spolu s pásovou pilou na železo a bruskou. Pásová pila na železo (poz. 15) se používá pro řezání potřebných kovových částí. Bruska na železo (poz. 16) se používá pro ostření dlát a zabrušovaní otřepů z železných částí z pásové pily. Velké odsávací zařízení (poz. 17) slouží k odsávání pilin a hoblin ze všech strojů v dílně pomocí odsávacích rour, které jsou umístěné na stropě dílny. Nachází se ve spodní levé části dílny. Druhé původní odsávací zařízení slouží už jen jako pomocné a může se využívat i pro potřeby CNC centra. Dřevěné ponky (poz. 18) pro ukládání nářadí a pracovních pomůcek se nachází v levé části pod okny. Nakládka modelového zařízení kamion se provádí pomocí vysokozdvižného vozíku s LPG pohonem u vstupních vrat haly (poz. 1,2). Kancelář výroby slouží pro obsluhu CNC obráběcích center kde se programují pracovní operace CNC center. Dále slouží jako technologické pracoviště výroby modelového zařízení. Je umístěno v horní části u CNC center. Kotelna pro vytápění haly, zásobovaná dřevěnými odřezky z výroby, je umístěna v technickém zázemí (poz. 18). Vzduchový kompresor pro potřeby CNC strojů, ofukování prachu na dílně a pro stříkání modelů v lakovně se nachází v místnosti ve spodní levé části výrobní haly.
Náklady na realizaci varianty IV: Náklady na výrobní stroje varianty IV jsou vyšší, protože jsou pořízené další stroje a provedené rozsáhlé stavební úpravy. Pro větší množství výrobků a počtu zaměstnanců. Navržené výrobní stroje: Pásová pila Rojek BS 840 = Litinová plotna = Čelní vysokozdvižný vozík s LPG pohonem = CNC pětiosé obráběcí centrum Dynamic SAHOS = Parametry těchto strojů jsou již uvedeny ve variantě II. 39
134 800,- Kč 42 000,- Kč 388 000,- Kč 3 200 000,- Kč
Čelní bruska 800/2 (obr. 21). Technické parametry: Výrobce: Rojek a.s. Výkon motoru: 3 kW Otáčky brusného kotouče: 700/min Naklápění stolu: -45° + 45° Rozměry: 1300 x 900 x 1385 mm Hmotnost: 250 kg Cena: 58 000,- Kč
Obr. 21: Čelní bruska 800/2 Tloušťkovací frézka Industry RFT 630 (obr. 22). Technické parametry: Výrobce: Rojek a.s. Výkon motoru: 5,5 kW Průměr nožového hřídele: 120 mm Šířka tloušťkování: 630 mm Počet nožů: 4 kusy Rozměry stroje: 1400 x 1 020 x 1 280 mm Hmotnost: 900 kg Cena: 227 000,- Kč Obr. 22: Tloušťkovací frézka RFT630 Odsávač třísek a pilin R 5000/250 (obr. 23). Technické parametry: Výrobce: Rojek a.s. Výkon motoru: 5,5 kW Počet pytlů: 4 ks Délka odsávacího zařízení: 35 m Rozměry: 1 550 x 2 080 x 2 900 mm Hmotnost: 162 kg Hladina hluku: 80 dB Cena: 58 000,- Kč
Obr. 23: Odsávač třísek a pilin R 5000/250 Celkové náklady na vybavení provozovny jsou 4 107 800,- Kč. 40
Stavební náklady Náklady na stavební úpravy jsou stejné jako ve třetí variantě, až na přemístění kanceláře výroby a rozšíření dílny. Hlavní výrobní hala = 53 040,- + 84 486,- + 149 588,- = CNC pracoviště = Kancelář = 23 647,- + 9 852,- + 2 184,- = Průjezd napříč = Kotelna = Lakovna =
287 114,- Kč 46 229,- Kč 35 683,- Kč 85 562,- Kč 77 588,- Kč 112 712,- Kč
Kompletní stavební úpravy přijdou na 644 888,- Kč. Rolovací vrata = 82 000,- Kč Vzduchotechnika = 28 550,- Kč Elektrikářské práce = 250 000,- Kč Topenářské práce = 227 000,- Kč Kanalizační práce = 35 000,- Kč Administrativní budova = 2 650 000,- Kč Celkové náklady za kompletní instalatérské práce výroby činí 3 272 550,- Kč. Celkové náklady uvedení do provozu variantu IV činí 8 025 238,- Kč.
Tato varianta řešení maximalizuje výrobní prostory. Je přemístěna kancelář výroby blíže k CNC pracovišti z důvodu snazší práci obsluhy. Tím se omezuje přecházení dílny obsluhou strojů. Výrobní prostory jsou rozšířeny i tím, že se zazdily vstupní vrata a nechala se pouze ve spodní části budovy. Administrativní budova je rozšířena o 1 poschodí. Vzniká tak dostatečný prostor pro kanceláře a přijímání návštěv. Výroba je rozšířena o potřebné výrobní stroje pro tuto variantu. Byly pořízené výrobní stroje od předchozích variant a to čelní bruska, tloušťkovací frézka a odsávací zařízení třísek a pilin. Výrobní stroje jsou umístěny pod výrobní provozovnou mimo hlavní halu v přípravně, aby nepřekážely výrobě, ale aby byla dodržena technologická posloupnost výroby. Varianta je na výkresu č. 4 v příloze. Výhoda varianty je zjednodušení práce obsluhy CNC pracoviště. Výhody této varianty jsou dostatečné zabezpečení provozu při zvýšení výrobních obratů a její rozměrové dispozice. Dobrým řešením je i přesunutí lakovny do spodní části výrobny.
41
Nevýhodou je otevření celé výrobní haly. Může tak vzniknout průvan a hala je náročnější na vytápění. Nevýhody varianty jsou pořizovací cena a vrchní vrata, která jsou zazděná a mohou v některých případech chybět. K výrobě modelového zařízení ve variantě IV jsou vzhledem ke složitosti výroby zapotřebí minimálně 4 pracovníci. Při současném počtu zaměstnanců lze ve variantě IV díky dalším navrženým strojům a větší dílně lze řádově vyrobit o několik modelů více než je současný stav.
6. DISKUSE Jsou navrženy 4 varianty řešení, které se liší technickým vybavením provozovny i náklady na realizaci. Varianty umožňují potřebnou variabilitu technologických pochodů výroby. Vybavení a jeho uspořádání je navrženo tak, aby se operace i stroje mohly dle potřeb výroby vzájemně doplňovat. Pásová pila s čelní bruskou, tloušťkovací frézkou a srovnávací a protahovací frézkou. Je navržen nákup CNC obráběcího centra, litinové plotny, druhé pásové pily, druhé čelní brusky, odsávacího zařízení, vozík s LPG pohonem které firma bude potřebovat. Cílem je technicky a technologicky umožnit provedení záměru firmy vyrábět modelové zařízení nejméně stejné kvality, ale i větších rozměrů a postupně zvyšovat objem výroby. To doposud nebylo možné z důvodu prostorového omezení i nedostatečného technického vybavení. Část prací ať už technických nebo technologických pro zprovoznění si firma může provést vlastními prostředky a tím ušetřit za vynaložené náklady. Práce, které si firma musí objednat dodavatelsky, jsou lití podlah nové provozovny, elektrické zapojení strojů a stavbu administrativní budovy. První varianta řešení je variantou, kde je zvolena ta nejednoduší možnost s využitím veškerého dosavadního technického vybavení. Doplněno je pouze 1 CNC obráběcí centrum, které je pro plynulost výroby modelového zařízení a vedlejší výroby obrábění hliníkových výrobků nezbytné. Využijí se současné prostory největší haly v novém objektu bez větších stavebních úprav. Náklady tak budou minimalizovány a představují pouze náklady na změnu místa výroby a CNC centrum. Jsou odhadnuty na 5 815 154,- Kč. Rozmístění stojů a technologický tok výroby je na výkrese 1 v příloze. Strojně technologické vybavení je rozmístěno tak, aby se výroba prostorově nekřížila a neomezovala. Potřebný materiál je uskladněn podél zdí haly, aby nepřekážel a mohl se kdykoliv odebírat a zpracovávat. Pracovní pozice výroby polotovarů jsou uprostřed haly a u výrobních strojů tak, aby nebyla od nich moc daleko. Výhodou varianty jsou její rozměry a výrobní možnosti oproti současné výrobní dílně a nejnižší pořizovací cena vzhledem k ostatním variantám.
42
Nevýhody varianty je, že neřeší požadavky firmy na rozšíření výroby a fyzickou náročnost výroby. Umístění kanceláře výroby, které je daleko, obsluha CNC centra musí přecházet celou výrobní halu ke strojům a to mnohokrát za směnu. Druhá varianta řešení je variantou, kde jsou rozšířeny půdorysné rozměry výrobní haly o místnost kotelny. Lakovna se nachází pod kanceláří výroby a vznikla možnost využití průjezdné místnosti jako skladovací prostor pro materiál. K této variantě řešení je navržena druhá litinová plotna, pásová pila na dřevo ACM BS 840, pojízdné odsávací zařízení Rojek R3000, vysokozdvižný vozík HVG35 a CNC obráběcí centrum. Celková cena této varianty je 6 877 309,- Kč s kompletními stavebními úpravami a technologickým vybavením. Rozmístění výrobních strojů je optimální dle potřeb výroby modelového zařízení. Nárazové vytížení práce na pásové pile a tím omezování výroby je vyřešeno pomocí pásové pily. Srovnávací a protahovací frézka je umístěna na pravou část dílny, kde má dostatek pracovního místa tak, aby tyto stroje byly blízko k pracovním pozicím 5. Druhá litinová plotna, umístěná spolu s původní ve střední části haly, vyřeší problémy s velkými modely (výroba na obou vzájemně propojených plotnách). Výhodou varianty je optimální navržení dostupnosti strojů k pracovním pozicím při zpracovaní materiálu a výrobě polotovarů. Vysokou pracnost při manipulaci s materiálem i modelovým zařízením výrazně snižuje vysokozdvižný vozík s plynovým pohonem. Varianta umožňuje výrobu rozměrnějších modelů s požadovanou přesností. Místa pro uskladnění materiálu minimalizují dopravní vzdálenosti do výroby. Řešení nabízí využití dvou vstupních příjezdových vrat. Nevýhodou varianty je umístění kanceláře výroby, které je daleko a obsluha CNC centra musí přecházet celou výrobní halu ke strojům a to mnohokrát za směnu. Třetí varianta řešení je řešením přesunutí jednoho CNC obráběcího centra k pracovišti kanceláře výroby. Tím se výrazně zkrátí docházení k CNC stroji. Přemístěním lakovny částečně oddělí opracování dřeva a kovu (hliníku). Celková cena za tuto variantu je 6 970 340,- Kč s kompletními stavebními úpravami a technologickým vybavením. Výhoda varianty je zjednodušení práce obsluhy s přecházením ke kovoobráběcímu CNC centru přes dílnu. Podstatnou výhodou je úplně oddělení pracovišť na dřevo a kovoobrábění z pohledu odpadového materiálu. Vhodná je též samostatná místnost pro uskladnění materiálu. Nevýhodou varianty je časté docházení k dřevařskému CNC centru z kanceláře výroby i přecházení od jednoho CNC centru k druhému. Další nevýhodou je umístění lakovny blíže k provozu s vyšší prašností. Omezením může být průjezd k dřevařskému CNC centru. Mezi stěnou a plotnou je 2,7 m, to může být v některých případech hraniční rozměr modelových částí.
43
Čtvrtá varianta řešení maximalizuje výrobní prostory a vytváří rezervu pro další rozšíření výroby firmy v budoucnu. Výrobní prostory jsou rozšířeny i zrušením vstupních vrat (ponechána pouze ve spodní části budovy) a přemístěním kanceláře výroby. Prostor kotelny je rozdělena na 2 části. Zbývající část je využita pro lakovnu, která se přesunula z prostřední části provozovny. Administrativní budova je rozšířena o 1 poschodí. Vzniká tak dostatečný prostor pro kanceláře a přijímání návštěv. Nové výrobní stroje jsou umístěny mimo hlavní halu v přípravně, kde se provádí příprava výroby. Celkové náklady za tuto variantu jsou 8 025 238,- Kč s kompletními stavebními úpravami a technologickým vybavením. Výhody této varianty jsou dostatečné možnosti i pro mnoho-násobné zvýšení výroby. Další výhodou je přemístění kanceláře výroby k CNC centrům. Přínosem je i přemístění lakovny do spodní části výrobny, kde má větší prostory. Nevýhody varianty jsou pořizovací cena. Omezení by mohlo vytvářet i zrušení vrat v horní čísti budovy. Velká výrobní hala je náročnější na vytápění. Z přehledu vlastnosti jednotlivých variant řešení a nákladů na jejich realizaci vyplývá jako nejpřínosnější řešení nové provozovny podle varianty číslo II. Varianta II dostatečně rozšiřuje výrobní kapacity firmy pro střední a větší modelová zařízení. Obsahuje dostatečné technické vybavení pro požadavky rozšiřující se firmy. Řeší problémy se současnou provozovnou a to vzájemné omezování práce na výrobních strojích a přecházení ke vzdáleným stojům. Poskytuje dostatek místa pro manipulaci s materiálem i pro jednotlivé výrobní operace a pracovní stroje. Tyto stroje nejsou příliš vzdáleny od pracovních pozic, nedochází tak zbytečným časovým prodlevám. Jediná nevýhoda této varianty je, že obsluha CNC center má kancelář výroby dále od pracoviště. Na rozdíl od varianty II doporučuji podélně rozdělit kotelnu nenosnou zdí na dvě části jak je ve variantě III a IV. Tím vznikne místnost pro ukládání materiálu, který není tak často využíván. Mimo doporučení, obsažená ve variantě č. II by bylo vhodné vybavit provozovnu v budoucnu mostovým jeřábem s nosností 5 t pro manipulaci s velkými modelovými zařízeními. Pro doporučení varianty II hovoří také její cena 6 877 309,- Kč, která je druhá nejlevnější. Návratnost zařízení však vzhledem k absenci ekonomických údajů nebylo možno stanovit.
44
7. ZÁVĚR Bakalářská práce se zabývala návrhem technického a rozměrového uspořádání budoucí výrobní provozovny v Horní Sukolomi u Uničova. Cílem bylo zajistit plynulost výroby tak, aby každá výrobní operace měla dostatek pracovního místa a zároveň jedna výrobní operace navazovala na další a všechny operace se mohly navzájem doplňovat. Dalším cílem je rozšíření rozměrových dispozic provozovny pro výrobu větších modelových zařízení. Současný stav provozovny je dobrý, firmě však již neumožňuje další rozvoj. Omezením jsou kapacitní, hlavně však prostorové dispozice provozovny. Řešení vychází z požadavků firmy možnost na zvýšení objemu výroby a možnost výroby rozměrově větších modelů bez konkrétního číselného zadání. Předkládají se čtyři možné varianty řešení. Každá varianta obsahuje technický výkres s dispozičním řešením, specifikaci strojně – technického vybavení (využití stávajícího vybavení i pořízení nového), popis technologického toku výroby modelového zařízení. Jsou stanoveny náklady na výrobní zařízení, jeho přemístění do budovy bývalého lihovaru, uvedení do provozu a nutné stavební úpravy nově získaných prostor ve schopném stavu pro dřevařskou výrobu. Varianty se liší prostorovým uspořádáním a technickým vybavením provozovny. Doporučeno je řešení nové provozovny podle varianty č. II s dobrou dispoziční úpravou kotelny a skladu materiálu. Výhodou varianty je velmi dobrá obslužnost strojů a plynulost často variabilního výrobního toku a zvýšení možné velikosti vyráběného modelového zařízení. Současně se podařilo omezit vysokou pracnost při manipulaci s modely, hlavně pomocí vysokozdvižného vozíku s plynovým pohonem. Přínosem je i operativnější uskladnění materiálu. Nevýhodou varianty je vzdálenější umístění kanceláře výroby od CNC centra a tím nutnost přecházet výrobní halu ke strojům a to mnohokrát za směnu. Tato varianta patří k lacinějším s cenou 6 877 309,- Kč. Před realizaci záměru podle doporučené varianty bude třeba provést ekonomické vyhodnocení, hlavně návratnosti vložených prostředků. To nebylo možné provést pro absenci ekonomických ukazatelů. Práce bude využita jako studie při uvažované rekonstrukci provozovny pro výrobu modelářského zařízení firmy Vymazal.
45
8. SUMMARY This bachelor thesis deals with the technical and dimensional arrangement of future manufacturing establishment in Horní Sukolom by Uničova. In order to ensure continuity of production, so that each production operations had have plenty of work space and that same process was followed for another, but also to be able to complement each other. Another aim is to design establishment for expansion dimensional disposition of the workshop and the production of larger model equipment. After introducing with the current state of establishment as it technologically and technically operation status in which I was involved in the whole production process. The current status of an existing establishment is a good but company could not be further developed here. It got to the maximum possible production due to dimensional disposition of establishment. From this technical and technological problems I made conclusions. Based on the analysis of the distillery I suggested four possible dimensional and technical options. For each option I made technically accurate drawing and description of the technological process of production of model equipment with economic costs to the production machines and the putting of the former distillery in operating condition for wood production. The first variant is a variant of the solution, where I chose the simplest option, when used current space the largest hall and without major renovations. This option comes at 5,815,154 CZK. The second variant is a variant of the solution where I expanded production area of boiler room. Paintshop I moved to the former boiler room and from the paint room was passable by room that is also used as a storage material. Purchased a second required cast-iron griddle, band saw for wood ACM BS 840, portable suction device Rojek R3000, forklift HVG35 a CNC machining center. The total cost for this option is 6,877,309 CZK. The third variant of the solution is the solution to move one CNC machining center to workplace for the operator of CNC machines thus creating a half attending to the CNC machine and painting moves to the middle of the former CNC machining department. This results in partial separation of timber and aluminum production as needed. The total cost for this option is 6,970,340 CZK. The fourth variant of the solution is the ability to maximize production space for adequate expansion of production capacity of the company. This is variant solution is the ability to move the programmer center of CNC to workplace and thereby cancel unnecessary constant pacing of workshop. They expanded production facilities and that is bricked up entrance doors, leaving only the lower part of the building. In addition, the boiler room divided into two parts and the second part was painting, which has been 46
moved from the middle of the facility. The total cost for this option is 8,025,238 CZK. I recommended a solution of new establishment variant of the number II.With the difference that the boiler room lengthwise split non-loadbearing wall into two parts as in the variant III and IV. This creates room for storing material that is not often used. This variant is one of the cheaper with the price 6,877,309 CZK. The investments in the variant II in the future will pays off, due to the fact that the company does not only model equipments. Advantage of variant is optimal design of availability of machines to work materials processing positions and to production of semi-finished products. Removal of too much laboriousness in handling model equipment with a forklift gas truck. The possibility of producing larger models with the required accuracy. Good storage of material that can immediately be removed to production. The possibility of using both entrance gate and ample of technical equipment for manufacturing.
47
9. POUŽITÁ LITERATURA JANÁK, K. -- KRÁL, P. Technologie I: pro studijní obor Nábytkářství. 1. vyd. Praha: Informatorium, 2003. 204 s. ISBN 80-7333-003-2. PESCHEL, P. a kol. Dřevařská příručka: tabulky, technické údaje. Praha: Sobotáles, 2002. 318 s. ISBN 80-85920-84-0. KROPÁČ K. a kol. Modelářství. Státní nakladatelství technické literatury, Spáčilova 51, Praha 1, 1965. KEŘKOVSKÝ, Miloslav. 2009. Moderní přístupy k řízení výroby. 2. vydání. Praha: C. H. Beck. ISBN 978-80-7400-119-2. KAFKA, E. Dřevařská příručka. SNTL, 1989. DIN EN 12890 Evropská norma – Slévárenství ČSN 73 5105 Výrobní průmyslové stavby ČSN 26 9010 Šířky a výšky cest a uliček ČSN 73 4130 Schodiště a šikmé rampy ČSN 73 4108 Šatny, umývárny a záchody ČSN 73 0804 Požární bezpečnost staveb – Výrobní objekty Podkladové materiály firmy Vymazal http://zivnostensky-rejstrik.cz/jan-vymazal-64635520/ http://www.rojek.cz/rojek.asp?jazyk=cz&go=Stroje http://www.sahos.cz/produkty/dynamic/ http://www.rekonstrukce-stavby.cz/zednicke-prace-brno/ http://zednik-ostrava.webnode.cz/cenik-zednickych-praci/ http://www.transportbeton.cz/betonarny.html http://www.marolux.cz/rolovaci-vrata-basic/ Seznam zkratek: poz. Ič Dič – a.s. – mm – m – kg – t – 45° m3 – m2 _ obr. – tzv. č. Tab. -
pozice Identifikační číslo Daňové identifikační číslo akciová společnost milimetr metr kilogram tuna počet stupňů metr krychlový metr čtvereční obrázek takzvané číslo tabulka 48
10. PŘÍLOHY
Obr. příloha: Státní lihovar Horní Sukolom
49
Provozovna Uskladněný materiál ve výšce Uskladněný materiál opřený o zeď
Srovnávačka s protahem Pracovní plotna
Pásová pila na železo
Dřevařský ponk
Stojanová vrtačka Kotoučová bruska Pásová pila s odsáváním Šatna Programátorské pracoviště obsluhy CNC stroje CNC obráběcí centrum
Obr. příloha: Rozvržení současného technologického vybavení firmy Vymazal
50
Pozice 1 – příjezd k výrobní hale, poz. 2 – vykládka materiálu, poz. 3 – sklad materiálu pro větší množství, poz. 4 – sklad materiálu ve výrobě, poz. 5 – manipulační prostor pro rozpracování materiálu, poz. 6 – pásová pila, poz. 7 – srovnávací a tloušťkovací frézka, poz. 8 – čelní bruska, poz. 9 – litinová plotna, poz. 10 – mezioperační zásoba polotovarů, poz. 11 – dřevoobráběcí centrum CNC, poz. 12 – lakovna, poz. 13 – sloupová vrtačka, poz. 14 – pásová pila na železo, poz. 15 – bruska na železo, poz. 16 – odsávací zařízení z čelní brusky, poz. 17 – dřevěný ponk, poz. 18 - kotelna. Obr. příloha: Základní technologický tok varianty I
51
Pozice 1 – příjezd k výrobní hale, poz. 2 – vykládka materiálu, poz. 3 – sklad materiálu pro větší množství, poz. 4 – sklad materiálu ve výrobě, poz. 5 – manipulační prostor pro rozpracování materiálu, poz. 6 – pásová pila, poz. 7 – srovnávací a tloušťkovací frézka, poz. 8 – čelní bruska, poz. 9 – litinová plotna, poz. 10 – mezioperační zásoba polotovarů, poz. 11 – dřevoobráběcí centrum CNC, poz. 12 – lakovna, poz. 13 – sloupová vrtačka, poz. 14 – pásová pila na železo, poz. 15 – bruska na železo, poz. 16 – odsávací zařízení z čelní brusky, poz. 17 – dřevěný ponk, poz. 18 – kotelna. Obr. příloha: Základní technologický tok varianty II
52
Pozice 1 – příjezd k výrobní hale, poz. 2 – vykládka materiálu, poz. 3 – sklad materiálu pro větší množství, poz. 4 – sklad materiálu ve výrobě, poz. 5 – manipulační prostor pro rozpracování materiálu, poz. 6 – pásová pila, poz. 7 – srovnávací a tloušťkovací frézka, poz. 8 – čelní bruska, poz. 9 – litinová plotna, poz. 10 – mezioperační zásoba polotovarů, poz. 11 – dřevoobráběcí centrum CNC, poz. 12 – lakovna, poz. 13 – sloupová vrtačka, poz. 14 – pásová pila na železo, poz. 15 – bruska na železo, poz. 16 – odsávací zařízení z čelní brusky, poz. 17 – dřevěný ponk, poz. 18 - kotelna. Obr. příloha: Základní technologický tok varianty III
53
Pozice 1 – příjezd k výrobní hale, poz. 2 – vykládka materiálu, poz. 3 – sklad materiálu pro větší množství, poz. 4 – sklad materiálu ve výrobě, poz. 5 – manipulační prostor pro rozpracování materiálu, poz. 6 – pásová pila, poz. 7 – tloušťkovací frézka, poz. 8 – srovnávací a tloušťkovací frézka, poz. 9 – čelní bruska, poz. 10 – litinová plotna, poz. 11 – mezioperační zásoba polotovarů, poz. 12 – dřevoobráběcí centrum CNC, poz. 13 – lakovna, poz. 14 – sloupová vrtačka, poz. 15 – pásová pila na železo, poz. 16 – bruska na železo, poz. 17 – odsávací zařízení z čelní brusky a srovnávací frézky, poz. 18 – dřevěný ponk, poz. 19 - kotelna. Obr. příloha: Základní technologický tok varianty IV 54