Modelování procesů v průmyslovém podniku Roman Pavlas VŠB – Technická univerzita Ostrava, Fakulta strojní, Katedra ATŘ 17. listopadu 15, 708 33 Ostrava - Poruba
[email protected]
Anotace: Téma příspěvku je zaměřeno do oblasti modelování a simulace údržbářských a opravárenských procesů v podniku LG. Philips Displays Czech Republic, s. r. o., Hranice na Moravě.
1
Procesy v LG. Philips Displays Czech Republic, s. r. o.
Výrobní závod firmy LG. Philips Displays Czech Republic se nachází v regionu Hranice na Moravě. Vznikl spojením dvou firem zabývajících se výrobou elektronických zařízení a přístrojů, a to LG a Philips. Závod se zabývá výrobou televizních obrazovek ve dvou výrobních linkách, tzv. JUMBO line a LARGE line. Schéma výrobního procesu je znázorněno na obr. 1.
Obr. 1 – Výrobní proces v závodě - linka Jumbo a Large
1.1
Podnikové procesy
Výrobní podnik používá k řízení podnikových procesů ERP systém SAP R/3. K dokumentaci využívá software Microsoft VISIO. Podnik také využívá tzv. ISO Pack, který je postaven na normě ISO 9000 řízení jakosti. ISO Pack obsahuje informace o veškerých procesech v podniku. Např. výroba, nákup, prodej, logistika, komunikace se zákazníky atd. Popsané procesy jsou rozděleny do sekcí, kde jsou pak detailně rozpracovány. Proces výroby sestává z následujících etap:
228
1. Nejprve je prováděn proces Mask, kde se na dopravník zavěšují masky obrazovek (je to přední část obrazovky vyrobená ze skla). Maska se čistí a připravuje na další proces. 2. V procesu Screen se do masky vkládají prvky tzv. Screenu, jsou to z kovu vyrobené části, sestávající ze tří dílů, ve kterých jsou otvory pro zobrazovací body barev. Při montáži každého dílu se na něj nanáší fotocitlivá vrstva fosforu, dochází k mytí a následně k další montáži Screenu, dále se přidává stínítko. Tato část výrobního procesu vyžaduje velmi čisté prostředí. 3. Třetí proces je nazýván Thermal, zde se pomocí speciálního křemíkového lepidla a vysoké teploty v peci lepí přední a zadní část obrazovky k sobě. 4. Proces MMM se skládá ze tří částí: Measuring – měření, kde probíhá měření parametrů obrazovky a vyhodnocuje se, zda je obrazovka v pořádku. Matching – přizpůsobení, v tomto procesu se nasazuje vychylovací cívka a elektronové dělo. Magnetization – magnetizace, zde se magnetizuje a nastavuje paprsek elektronového děla. 5. V posledním procesu je natírána zadní část obrazovky a prováděna kontrola, zda přední část obrazovky není poškrábána. Pokud ne, tak se ještě přeleští a hotový výrobek je expedován procesu logistika. Je-li ovšem obrazovka vadná, je poslána do procesu Reclaim, kde se vyhodnotí stav závady a obrazovka je rozebrána. Prochází mytím, čištěním a pak se navrací opět do výrobního procesu.
1.2
Současná situace procesu na úseku oprav a údržby
Současná situace v oblasti podnikových procesů na úseku oprav a údržby se dělí podle této struktury: JUMBO line: Mask – Screen – Thermal - MMM LARGE line: Mask – Screen – Thermal - MMM RECLAIM a CHEMPREP: Reclaim a Chemprep jsou výrobní úseky společné pro JUMBO a LARGE, jejich činnost není závislá přímo na konkrétní výrobní lince. Reclaim zpracovává zmetkovitou produkci ze všech linek a snaží se maximálně recyklovat použité komponenty a vrátit je zpět do výroby. Chemprep provádí přípravu chemikálií (například fosfor) pro všechny výrobky a výrobní linky. V každé z těchto sekcí je zaveden jiný systém údržby a oprav. Využívány jsou různé formy vedení a dokumentace, např. papírová forma nebo programy Excel, Lotus Notes a Access. Proto se společnost LG. Philips Displays Czech Republic, s. r. o. rozhodla všechny tyto systémy sjednotit do jednoho. Jako prostředek je využit k tomuto účelu systém SAP R/3. Schéma procesu oprav a údržby je znázorněno na obr. 2.
229
Provoz Reclaim
SKLO, MASKA, CÍVKA, DĚLO
ZMETKY
CHEMIKÁLIE
CHEMIKÁLIE
Provoz Chemprep
Provoz Mask
Provoz Screen
Provoz Thermal
Provoz MMM
HOTOVÉ VÝROBKY
KOMPONENTY
Náhradní díly
Obr. 2 – Systém údržby a oprav Systém údržby a oprav dělí na: 1. provozní údržba (řešení poruch přímo na místě). Jedná se o neplánovanou údržbu strojů, jejíž příčinou je porucha stroje nebo jeho zařízení. Jde většinou o výměnu porouchaného zařízení, opravu zařízení na místě (utažení určité povolené části stroje) atd. 2. plánovaná údržba (pravidelné roční odstávky). Plánovaná údržba definuje, jaká práce se provede, na kterém zařízení se bude provádět a jak často se bude práce opakovat a podle jakých pravidel opakování, v systému lze tato pravidla vzájemně kombinovat: - opakovaná údržba – práce se budou opakovat vždy po uplynutí zadaného časového intervalu. Slouží pro plánování revizí, pravidelných prací na zařízeních zejména s využitím předpisů výrobce, plánů školení atd. - sezónní (termínová) údržba – práce je prováděna každoročně v zadaném termínu. Takto lze naplánovat liniové provádění prací na vybrané skupině zařízení. - údržba po opotřebení – práce se provede po překročení limitu, zadaného pro sledovanou jednotku opotřebení (ujeté kilometry, počet pracovních cyklů…). Opotřebení se zjišťuje prohlídkami, po provedení práce se počítá opotřebení znovu od nuly. 3. preventivní údržba (sledování kritických hodnot, mazací plány, atd.). Preventivní údržba se provádí jednak podle stanovených programů údržby a jednak na základě vyhodnocování diagnostických signálů (v případě použití diagnostiky při údržbě). Např. údržba a čištění strojů, drobné opravy, čištění filtrů a lapačů nečistot atd.
230
2
Struktura procesu oprav a údržby
2.1
Požadavky na vytvoření struktury
Nejprve bylo zapotřebí vytvořit strukturu podle, které se bude údržba řídit. Jde v podstatě o vývojový diagram. Dalším úkolem bylo získat co nejvíce informací o technických místech v jednotlivých úsecích JUMBO a LARGE. Tzn. také o vybavení těchto technických míst. Bylo třeba určit (definovat) jak lze zacházet s technickými místy a jejich vybavením. Např. technické místo nelze přesunout jinam, než kde se právě nachází. Oproti tomu vybavení technických míst, lze přesouvat i na jiná technická místa, ale i toto má však své pravidla. Důležitá byla také komunikace s lidmi, kteří na úseku řízení údržby pracují. S nimi se řešily problémy typu, jak co nejefektivněji a nejjednodušeji zadávat hlášení do systému SAP. A také jak s těmito hlášeními dále pracovat. Také bylo nutné je zaškolit a vysvětlit jim jak se pracuje v systému SAP. Při tom všem se do systému SAP vkládaly data a údaje o technických místech, ale hlavně o jejich vybavení. Požadavky vedení na údržbu: - plánování a kontrola nákladů na údržbu - minimalizace druhotných nákladů z poruch - kvalita a životnost zařízení podle dodavatelů - plánování odstávek – vazba výroba – údržba Prostředky SAP R/3 pro řízení údržby: - zobrazení technické reality - zařízení, kusovníky ND - hlášení - pracovní postupy - plán údržby - zakázky - statistické zpracování - integrace IS do podniku Tučně zobrazené položky jsou pro naše řešení nejdůležitější.
2.2
Struktura a typy údržby
Údržba a opravy technického systému zahrnují opatření: - inspekce – zjištění skutečného stavu - údržba – zachování požadovaného stavu - oprava – obnovení požadovaného stavu. Organizace údržby provádí zpravidla také další technické služby, které se neřadí k údržbě ve vlastním slova smyslu, avšak mají být prováděny s jednotným systémem údržby – plánováním a realizací zakázek: - nová stavba nebo přestavba zařízení - čištění - revize - výroba nástrojů a přípravků - výpomoc ve výrobě atd. Struktura údržby a oprav:
231
1. Technické objekty: technická místa, vybavení, konstrukční celky, kusovníky a propojení technických objektů. 2. Preventivní údržba: pracovní postupy a plán údržby. 3. Realizace údržby a oprav: hlášení údržby a zakázky na údržbu. 4. Informační systém údržby a oprav. 5. Pracoviště a kapacita: pracoviště údržby. Hierarchická struktura členění výroby je znázorněna na obr. 3.
Technické místo Vybavení Konstrukční
celek Náhradní
díl Obr. 3 – Hierarchická struktura členění údržby
2.3
Koncepce údržby a oprav
Ke koncepci údržby a oprav náleží tři oblasti: 1. Kmenová data – tato oblast zahrnuje data, která zůstávají po delší dobu v systému a tvoří páteř zpracování jednotlivých podnikových procesů. 2. Plánování – zahrnuje za prvé hlášení údržby, která tvoří v rámci údržby předstupeň pro zpracování zakázky a za druhé plány údržby v rámci plánované údržby. 3. Zpracování zakázky – obnáší funkce plánování a zpracování zakázky, jako např. plánování materiálu, kapacit, požadavky na objednávku materiálu a výkonů, jakož i sledování nákladů.
2.4
Organizační struktura údržby a oprav
Nadřazeným prvkem všech organizačních jednotek je klient. Odpovídá např. koncernu s několika dceřinnými společnostmi. V rámci klienta je přístup do stejné databáze. Dceřinné společnosti jako samostatně bilancující jednotky jsou definovány jako účetní okruhy. V rámci logistiky představuje závod rozhodující organizační jednotku. Reprezentuje zpravidla výrobní středisko podniku. Závod, ve kterém jsou instalovány technické systémy podniku, se označuje jako místní závod. Provádí-li se v místním závodě plánování údržby a oprav, je místní závod současně také závodem plánujícím údržbu. Stanoviště dělí místní závod na segmenty podle místních, prostorových kritérií, např. areál, hala, plošné souřadnice. Z hlediska provozní odpovědnosti podniku za výrobu může být členěn místní závod na provozní úseky. 232
Pracovník odpovědný za provozní úsek je kontaktní osobou pro koordinaci mezi výrobou a údržbou (provozní inženýr). Plánovači v rámci závodu plánujícího údržbu jsou definováni jako plánovací skupiny údržby. Jednotky kapacity údržby jsou v systému údržby a oprav vedeny jako pracoviště údržby. Pracoviště údržby jsou zpravidla přiřazena závodu plánujícímu údržbu, avšak je také možné použít pro opatření údržby a oprav pracoviště údržby z jiných závodů. Pro popis vhodného podnikového procesu byl zvolen diagram PM (Plant maintenance) – plánování údržby. Tento diagram znázorňuje založení hlášení a průběh funkce údržby, viz obr. 4. Vstupní/ Referenční dokumenty
CR, TL CR, TL
TL, SE
SE, SM
TL
EE
SM SM
TL
EE
JUMBO LARGE
Výstupní dokumenty
Start
Založení hlášení údržby
Visuální / verbální hlášení problémů
PM hlášení Externí služba
Vytvoření požadavku na objednávku
Ano
PM číslo objednávky
Ne
Založení objednávky
Požadován materiál
Příkaz/ objednávka k nákupu
Ano Hodnota přes 1000 EUR
Založení faktury
Ano Vytvoření zakázky
Ne Spotřeba na stálou zakázku
Ne
PM příkaz/ objednávka
Ne Doplnění položek
Denní směna ano/ne Ne
Ano
Uvolnění zakázky
Uvolnění zakázky Rezervace materiálu Přiřazení hlášení k zakázce
Ano Stálá zakázka
Tisk žádanky
Schválení žádanky
Materiálové listy (GR)
Odběr materiálu
Provedení údržby
Uzavření hlášení
Vyhodnocení
Uzavření zakázky Konec
Obr. 4 – Diagram PM (Plant maintenance) 233
Vyzvednutí žádanky
3
Model procesu hlášení poruchy a její řešení
Pro modelování procesu hlášení poruchy je využit nástroj ARIS Toolset. Jelikož jsem dostal k dispozici pouze 40 denní verzi, bylo velmi obtížné v co nejkratším čase řešit model procesu hlášení poruchy. Proto jsem využil přístup ke školní verzi ARIS Web Designeru. Přes VPN klienta jsem se tak mohl z domů připojit na server ARIS a pracovat na modelu. Uživatelské rozhraní ARIS Web Designeru je naprosto stejné jako ARIS Toolsetu. Rozdíl je jen v grafickém rozhraní a také v tom, že na ARIS Toolset není přístup z internetu. Podniková politika společnosti LG Philips Display, s. r. o. neumožňuje jakýkoliv přímý zásah do systému SAP z venku. Proto byl tento model navržený v ARISu použit jako vzor pro customizaci (nastavení, přizpůsobení) modulu PM (plant maintenance) přímo v systému SAP. Jde vlastně o to, že přednastavený modul PM v SAPu se již jen přizpůsobil daným požadavkům a podmínkám podniku dle navrženého modelu. Na obr. 37 je vidět základní model údržby a přidružených skupin (logistika, výroba, nákup a služby). Šipka ukazuje na skupinu opravy a údržba – PM. Struktura obsahuje 5 modelů: - vytvoření požadavku na objednávku - funkční průběh údržby - průběh hlášení poruchy - strukturu údržby - systém údržby a oprav Obr. 5 ukazuje, jak je systém údržby a oprav řešen. Vidíme, jak náhradní díly proudí do jednotlivých provozů (Mask, Screen, Thermal, MMM, Chemprep a Reclaim).
Obr. 5 – Systém údržby a oprav Obr. 6 ukazuje proces vytvoření požadavku na objednávku.
234
Obr. 6 – Vytvoření požadavku na objednávku
4
Závěr
V příspěvku jsou zmapovány a popsány nároky a požadavky potřebné pro vývoj podnikového modelu na úseku oprav a údržby. Poté byl vybrán vhodný modelovací nástroj. Jedná se o produkt ARIS Toolset, který vyvinula společnost IDS Scheer. Další část obsahuje model procesu hlášení poruchy, pro který se využil stávající podnikový proces a model na úseku oprav a údržby. Tento model byl využit pro customizaci modulu PM v SAPu ve společnosti LG. Philips Displays. Model byl vytvořen na serveru ARIS Web Designer, má tudíž jiné grafické rozhraní, než ARIS Toolset. Funkčně jsou však oba produkty naprosto stejné. Použitá literatura [1]
MERHOUT, P. 2002. Proces výroby. LG.PHILIPS Displays Czech, 2002
[2]
MORAVČÍK, P. 2005. Koncept implementace PM pro vozíky. LG.PHILIPS Displays Czech, 2005
[3]
PAVLAS, R. 2001. Optimalizace podnikových procesů. In Proceedings of XXVI. Seminar ASR ‘2001 “Instrument and Control“. Ostrava: VŠB – TU Ostrava, 2001, Paper 56, pp .1 -12. ISBN 80-7078-890-9.
[4]
UMLAUF, V. 2004. Základy systému ARIS, školící příručka. PRAHA IDS Scheer ČR, s.r.o., 2002/03.
235
