Veszteségelemzés a kőbányászatban lean módszerek felhasználásával. Szakdolgozat

Miskolci Egyetem Műszaki Földtudományi Kar Bányászati és Geotechnikai Intézeti Tanszék

Veszteségelemzés a kőbányászatban lean módszerek felhasználásával Szakdolgozat

Készítette: Lerch Gergely Bánya- és Geotechnikai szakirány Egyetemi konzulens: Dr. Kovács Ferenc egyetemi tanár Külső konzulens: Csuhanics Balázs okleveles környezetmérnök, lean szakmérnök

MISKOLCI EGYETEM

Műszaki Földtudományi Kar

MISKOLC-EGYETEMVÁROS, H-3515 Telefon: (36)-(46)-565-111

Bányászati és Geotechnikai Intézet

Universität Miskolc

Мишкольцский

University of Miskolc

Университет

Université de Miskolc

SZAKDOLGOZAT FELADAT Lerch Gergely szigorló bánya- és geotechnikai szakirányos földtudományi mérnök hallgató részére A szakdolgozat címe: Veszteségelemzés a kőbányászatban a lean módszertan felhasználásával Szakdolgozatában dolgozza ki részletesen a következőket: 1. Végezzen szakirodalmi kutatást annak vizsgálatához, hogy a bányászati iparban is használható-e az autógyártásban gyökerező lean menedzsment. A kutatás során használjon fel a témához kapcsolódó külföldi szakirodalmat. 2. Vizsgálja meg egy tetszőleges bányaüzem folyamatait és térképezze fel az egyes folyamatokhoz kapcsolódó főbb veszteségeket. 3. Válasszon ki egy, a vizsgálatok során jelentősnek minősülő veszteséget és elemezze ki azt. Dolgozza ki a veszteség megszűntetésének megoldását.

A szakdolgozat beadásának határideje: 2014. május 9. (péntek) Egyetemi konzulense:

Dr. Kovács Ferenc egyetemi tanár Miskolci Egyetem, Bányászati és Geotechnikai Intézet

Külső konzulense:

Csuhanics Balázs okl. környezetmérnök, lean szakmérnök Észak-magyarországi Környezetvédelmi és Természetvédelmi Felügyelőség .

Miskolc, 2014. február 26.

Dr. Molnár József intézetigazgató egyetemi docens

Eredetiségi Nyilatkozat „Alulírott Lerch Gergely a Miskolci Egyetem Műszaki Földtudományi Karának hallgatója büntetőjogi és fegyelmi felelősségem tudatában kijelentem és aláírásommal igazolom, hogy ezt a diplomatervet/szakdolgozatot meg nem engedett segítség nélkül, saját magam készítettem, és a diplomatervben csak az irodalomjegyzékben felsorolt forrásokat használtam fel. Minden olyan részt, melyet szó szerint, vagy azonos értelemben, de átfogalmazva más forrásból átvettem, egyértelműen, a forrás megadásával megjelöltem.” Miskolc 2014.05.09. ……….……………………………….. a hallgató aláírása

0

Tartalom 1. BEVEZETÉS ........................................................................................................................................... 1 1.1 Lean menedzsment ....................................................................................................................... 1 1.1.1 Történeti áttekintés ................................................................................................................ 2 1.1.2 A Toyota Termelési Rendszer filozófiája ................................................................................ 4 1.1.3 A lean elnevezés eredete ....................................................................................................... 4 1.1.4 Lean a bányászatban .............................................................................................................. 5 1.2 A bányászati folyamatok veszteségeinek általános bemutatása .................................................. 7 1.3 A vizsgálat helyszínéül választott Miskolc-Mexikóvölgyi mészkőbánya bemutatása ................... 8 2. A BÁNYA FOLYAMATAINAK BEMUTATÁSA ........................................................................................ 11 2.1. Bányán belüli szállítás ................................................................................................................. 11 2.1.1. Gépjárművel történő szállítás ............................................................................................. 11 2.1.2. Szállítószalaggal történő szállítás ........................................................................................ 12 2.2. Robbantásos jövesztés ............................................................................................................... 13 2.3. Törés-osztályozás ....................................................................................................................... 15 2.3.1. Előtörés................................................................................................................................ 15 2.3.2. Előleválasztás....................................................................................................................... 16 2.3.3. Törés .................................................................................................................................... 16 2.3.4. Osztályozás .......................................................................................................................... 17 2.4. Deponálás: .................................................................................................................................. 17 2.5. Kiszállítás .................................................................................................................................... 18 3. ÉRTÉKÁRAM ELEMZÉS ....................................................................................................................... 19 4. ANYAG ÉS MÓDSZER ......................................................................................................................... 21 4.1.Egy kiválasztott veszteség bemutatása, elemzése ...................................................................... 21 4.1.1.Rendelkezésre álló adatok ................................................................................................... 21 4.1.2. A hibaokok elemzése ........................................................................................................... 25 4.2. A kőhiány okozta veszteség ........................................................................................................ 29 4.2.1. A problémához kapcsolódó gyökérok elemzés ................................................................... 30 4.3. Az ütemidő meghatározása ........................................................................................................ 32 4.4. Ciklusidő ..................................................................................................................................... 33 5. MENETREND KIDOLGOZÁSA .............................................................................................................. 34 5.1. Mérések, számolások ................................................................................................................. 34 6. ÖSSZEFOGLALÁS ................................................................................................................................ 43 1

7. SUMMARY ......................................................................................................................................... 45

2

Célkitűzés Napjaink globalizálódott világában a legtöbb iparágra a tömegtermelés jellemző, melyekben új irányítási módszerek, szemléletmódok kezdtek teret hódítani az elmúlt évtizedekben. A bányászatban is egyre jobban nő a termelési ütem, egyre több potenciális vásárló van, tehát a veszteségek redukálására ezen iparágban is kitüntetett figyelmet kell fordítani. Az új termelési szemléleteket a bányászati iparra is szükséges lenne alkalmazni. A szakdolgozatommal elérendő cél, hogy az elemzések alapján jelentős veszteséget képviselő úgynevezett kőhiány egyik fő okát – a bányán belüli tehergépkocsis szállítást összehangolatlanságát – egy általam elkészített ütemtervvel kívánom megszüntetni és egy olyan rendszert kívánok összeállítani, amely a gyakorlatban használható ezen veszteségforrás kiküszöbölésére. Mikor kell egy, kettő vagy több gépkocsit beállítani a munkafolyamatba? Milyen követési időt kell ahhoz a szállítás során hagyniuk, hogy mind az ütemidőnek, mind pedig a szalagpálya-rendszer előnyét jelentő folyamatos anyagszállításnak eleget tegyen? A szakdolgozatomban a korábban felvetett problémákon túl az alábbi hipotéziseket vizsgálom: -

a ciklusidő/ütemidő fogalma a bányászati iparban is implementálható;

-

a gyártásban 7+1 veszteségek a bányászati iparra is meghatározhatóak;

-

az értékáram elemzést a bányászati iparra is el lehet végezni.

1. BEVEZETÉS 1.1 Lean menedzsment A XXI. században egyre népszerűbbek azok a gazdasági elméletek, vállalatirányítási módszerek, amelyek a veszteségek csökkentésével törekednek arra, hogy a vállalat minél gazdaságosabban állítsa elő a termékeit, szolgáltatásait. Ezek közül a módszerek közül az egyik

legsikeresebb

a

lean

menedzsment,

amely

az

értékteremtő

folyamatok

menedzsmentjének új alapját jelenti. Az utóbbi évtizedekben annyira elterjedt ez a gondolkodásmód, hogy bizonyos iparágak (pl. autóipar, elektronikai ipar) vállalatai csakis a lean elveket preferálják. A lean production angolul karcsúsított gyártást jelent, a karcsúság minden pozitívumával. A lean minimalizálja, illetve megszünteti a folyamatokban meglévő, nem 1

értéknövelő műveleteket. Csak a legszükségesebb erőforrásokat használja fel annak érdekében, hogy az adott terméket, szolgáltatást vagy információt a vevő által megkívánt minőségben, árban és határidőre adja át. A lean menedzsment a vállalatok értékteremtő folyamatainak pazarlásmentes megvalósítását tűzi ki célul. Nem csak a klasszikus tömegtermelő cégek, hanem a kisebb termelő vállalatok, a szolgáltató szektor szereplői is a lean szemlélet alapján szervezik értékteremtő tevékenységüket. A lean elterjedtségének oka, hogy alkalmazása a vevői értékteremtés számos részét egyszerre javítja. A lean menedzsment bevezetése nem csak a lean eszközök alkalmazásáról szól. A sikeres (és sikertelen) vállalatok példái rávilágítottak, hogy a fenntartható változáshoz kulcsfontosságú a lean menedzsment alkalmassá tétele, a vállalati kultúra átformálása. A vevők igényeinek gyors és minőségi kielégítését biztosító pazarlásmentes folyamatok megvalósításának és állandó fejlesztésének alapja a munkavállaló. Az lean elvek alapján működő vállalatra egyaránt jellemző a stratégiai eltökéltség és a folyamat- és munkaerőszervezési eszközök összevont alkalmazása. [1] A lean szemlélettel foglalkozó szakirodalom a következő előnyöket említi [2]: - az átfutási idő (angolul lead time) csökkentése - az egyidejűleg gyártásban lévő termékek számának csökkentése - a termeléshez, raktározáshoz szükséges alapterület csökkentése - karbantartási kiadások csökkenése - munkaerőigény csökkenése - a minőség javulása - a termelés növekedése

1.1.1 Történeti áttekintés Henry Ford (1863-1947) munkássága Az első jelentősebb termelésszervezési eljárás megalkotója, először az A-modellt, majd a T-modellt készítette mozgó gyártósoron. Két évtized alatt sikerült elérni, hogy több mint 2 millió darab autót gyártottak

évente

az

összeszerelősor

segítségével.

Ennek 1. ábra Henry Ford

2

következményeként az autó az eredeti ár harmadáért volt kapható. Henry Ford úgy valósította meg a tömegtermelést, hogy csak egyfajta modellt gyártott és azt is egy színben. „ Vevőink minden színigényét ki tudjuk elégíteni, ha fekete kocsit rendelnek” 1913-ban megépült az első szalag rendszerben működő gépkocsi gyártó termelési sor, melyet flow production (folyamatos termelés) névvel láttak el. Ma már ezt a rendszert Ford Termelési Rendszernek (Ford Production System – FPS) nevezik. Henry Ford szerint semmi sem különösen nehéz, ha kis munkákra osztják föl. Ezen elv segítségével sikerült leredukálni az ütemidőt néhány percre. Ennek a termelési rendszernek számos pozitívuma volt, de akadtak negatívumai is. Negatívumként említhetjük meg a kis választékot, minimális felszereltséget és kevés extrát. Minden hátrány ellenére azonban elmondható, hogy Henry Ford a XX. század első felében az egész világon forradalmasította az ipart. [3] Megemlítenék még a tőle származó gondolatok közül kettőt, amik mintegy előrevetítették a lean szemléletmód kialakulását: „A legtöbb ember több időt és energiát fordít arra, hogy kerülgesse a problémákat, mint arra, hogy megragadja őket.” „A sikeres ember az alatt az idő alatt halad előre, amit mások elpazarolnak.” A fenti idézetekből a problémák elfedése és a rendelkezésre álló idő elpazarlása a lean szemlélet alkalmazása során a vizsgálatok középpontjában állnak, hiszen Ford eredményeit a Japán ipari kultúrában is adaptálták. A lean alapjait jelentő Toyota Termelési Rendszer Nagy nyomás nehezedett a második világháború utáni japán autóipar zászlóshajójára, a Toyotára. 1950-re, tizenhárom évnyi erőfeszítés árán a Toyota mindössze évi 2685 darab gépjármű előállítására volt képes, szemben a Ford River Rouge-i üzemének napi 7000 darabos kapacitásával. A cég közel sem pozitív pénzügyi helyzetét tovább rontotta az aktuális pénzügyi krízis - a japán gazdaság felett bábáskodó Egyesült Államok a szigetország valutájának magas inflációját a hitelek korlátozásával kívánták csökkenteni, azonban visszájára fordult az eredeti elképzelés. Ahogy a banki kölcsönök kimerültek, az autó eladások összeomlottak, a Toyota a csőd szélére került. [4] A cégre nehezedő hatalmas adósságállománnyal adta ki Toyoda Kiichirō, a Toyota Motor Company elnöke az utasítást, miszerint „Fel kell zárkózni Amerikához három év alatt. Máskülönben a Japán autógyártás nem fog fennmaradni.” [5] A már ekkor a Toyota Motor Corporation-nek dolgozó Eiji Toyoda, Kiichirō unokatestvére és a vállalat veterán mérnöke, 3

Taiichi Ohno a veszteségek felszámolását és a folyamatos fejlődést tette meg a felzárkózás alapkoncepciójának. Ebben nagy szerepet játszott a Ford River Rouge-i üzemében tett többszöri látogatásuk, mely során szembesültek a ténnyel, hogy noha egyes elemeit fel tudják használni, azonban a látott megvalósulási formájában a tömegtermelés nem járható út Japánban. A termelési koncepció tehát kezdett körvonalazódni a Toyotánál, azonban még hiányzott a napjainkban is oly jellemző japán minőség átfogó koncepciója. A japán minőségi filozófia alapjait Dr. W. Edward Deming és Dr. Joseph M. Juran szisztematikus problémamegoldásról, statisztikai módszerekről, minőségszabályozásról és veszteség megszüntetésről tartott oktatásai teremtették meg, akik ez idő tájt Japánban tevékenykedtek. Az amerikaiak által lebecsült Deming folyamatos fejlesztés ciklusának és Juran minőség tervezés/ellenőrzés/tökéletesítés „trilógiájának” következetes alkalmazása is nagy szerepet játszott Japán gazdasági nagyhatalommá való fejlődésében. Deming egyik fő tanítása, miszerint „a következő folyamatlépés a vevő” tetten érhető a Toyota húzórendszerének működésében. [6]

1.1.2 A Toyota Termelési Rendszer filozófiája A Taiichi Ohno által kifejlesztett TPS (Toyota Production System – Toyota Termelési Rendszer) rendszer sikeresen ötvözte a vevői igények előtérbe helyezését a magas minőségi elvárásokkal. A rendszer pilléreit a JIT szemlélet (angolul Just- In-Time – épp időben elve) és a Jidoka (beépített minőség) jelenti, központi eleme pedig a kaizen (változtatás -kai- a jó irányba- zen- japán szavakból), a folyamatos fejlesztés filozófiája. Az éppen időben elv jelentése, hogy a termékeket pontosan akkor, ott és olyan mennyiségben kell leszállítani, amikor, ahol és amennyire szükség van. A szükségesnél korábbi termelés készletet eredményez, míg a szükségesnél későbbi termelés várakozásra kényszeríti a vevőt. A Just-in-time filozófia szerint túltermelésre sincsen mód. Ha nincsen túltermelés, akkor nincsen készlet, tehát a selejt cseréje nem megoldható. Ez azt eredményezi, hogy a JIT-rendszer megköveteli a kiváló minőséget. [1] 1.1.3 A lean elnevezés eredete A külföldi szakirodalomban lean management-ként megjelenő kifejezést magyarul karcsú menedzsmentnek fordítjuk. Hazánkban is az angol elnevezés használatos, téves értelmezések elkerülése végett. Krafcik 1988-as cikkében [7] találkozhatunk a lean kifejezéssel először. A Toyota termelési rendszeréből kinőtt menedzsmentrendszerre 4

használták a lean szót amerikai kutatók, akik a japán autóiparból merítettek ötleteket. Ez a megnevezés azonban csak a XX. század végére vált elfogadott terminológiává, előtte a rendszert más, máig használatos nevekkel illették, úgy, mint Toyota termelési rendszer, Justin-time, szinkronizált termelés. 1.1.4 Lean a bányászatban Szakdolgozatom ezen alfejezete a lean szemlélet bányászati projektek keretében történő használatáról szól. Annak ellenére, hogy a lean alapjai az autógyártásból eredeztethetőek, (Henry Ford, Toyota) a két iparág között vannak kapcsolódási pontok. Egyes publikációk párhuzamot állítanak az autógyártás és a bányászati ipar közé. Mindkettő használ lean technikákat, hogy irányítsa az ellátási láncát, mindkettő törekszik a biztonságra, továbbá mindkét iparág komplex folyamatokra épül. Bár a lean gondolkodás gyökerei a gyártásban vannak, az utóbbi évtizedben az alapelvek alkalmazása egyre gyakrabban figyelhető meg a bányászati vállalatoknál is. Ezek alkalmazása során olyan folyamatokra koncentrálnak, amelyek biztosítják, hogy a megfelelő termékek a megfelelő helyre kerüljenek, méghozzá a megfelelő időben (JIT), mindeközben minimálisra csökkentve a pazarlást és megtartva az új körülményekhez

való adaptáció képességét

(megemelkedő megrendelési

állomány,

kőzetparaméterek váltakozása). A lean módszerekkel támogatott projektek között volt olyan, amely mindkét iparágra jellemző, (autóipar, bányászat) mint például a szakmai gyakorlatra, illetve folyamatos tréningre való igény, a biztonságra törekvés és a megbízható külső beszállítókra (robbanóanyag, tehergépkocsi szállítás) való támaszkodás. Mint ahogy arra korábban rámutattam, a lean szemlélet nem csupán a költségcsökkentésről szól. Sokkal inkább törekszik a nem értékteremtő folyamatok, illetve a nem-hasznos munkaórák csökkentésére vagy kizárására nap, mint nap. Számos példát találni külföldi szakcikkekben olyan projektekre, melyek keretében nemcsak a termelékenységet, hanem a hatékonyságot és a munkamorált is sikerült növelni az adott cégnél. [8] A továbbiakban három ilyen projektről írok röviden. Javuló rendelési és kiszállítási idő a robbanóanyag raktártól A projekt során az alábbi problémát vizsgálták: Az átfutási idő a rendelés beérkezésétől a legyártott robbanóanyag külső raktárba érkezéséig gyakran öt nappal többet vett igénybe a maximális kettőnél. Az okok között 22%-ban az szerepelt, hogy a rendelt termék nem volt raktáron, de a csúszás fakadt abból is, hogy a készletet többször is 5

átválogatták, esetenként háromszor is megszámolták, melyek miatt felhalmozódtak a rendelések. Az ebből fakadó konfliktusokat tovább súlyosbította, hogy minden napra jutott legalább egy, a kiszállításban jelentkező újabb hiba. Az ellenintézkedés részeként a szállítókonténereket illetve raklapokat feliratozták, ezzel elkerülték a hosszas válogatást a kiszállítás helyszínén, illetve a rossz helyre való kiszállítást is kiküszöbölték. Ez a szállítási időt 2,9 napról átlagosan 1 napra csökkentette. A minimum és maximum raktárkészlet pedig meghatározásra került ezzel optimalizálva az újra/utánrendelést. Optimalizált terv szerinti karbantartás az üzemben A projekt során a következő problémával találkoztak: a tervezett napi feladatok csupán 80%-át sikerült teljesíteni, ezzel örökös lemaradást generálva. A vizsgálat megmutatta, hogy munkamegosztásban elképesztő torzulások voltak egyes karbantartók között, volt például, aki 10-szer annyi munkát kapott, mint mások ugyannyi idő alatt. A munkavégzési jegyzékben nehezen volt ez a probléma visszakövethető, mivel csak két héttel az aktuális esemény után jelent meg benne. Ennek megoldásához egy új tervezési folyamat megtervezésére volt szükség, amely a következőket tartalmazta: 

Napi Munkakártya, amely megmutatta az aznapi feladatokat, illetve azoknak státuszát;



Minden második héten a karbantartási terv áttekintése;



Munkamegosztási tábla, ahol a karbantartók a munka és nem pedig munkaterület alapján voltak beosztva, ezzel elkerülve az aránytalan munkamegosztást;



Tervezési tábla bevezetése, rajta erősorrenddel (prioritás).

A hozott intézkedések 60-40%-os megoszlását biztosították a tervezett, illetve a reaktív karbantartásnak. Javuló műszakváltások A projekt keretén belül az alábbi problémával foglalkoztak: a termelés kezdését 7:45re tervezték, azonban a valós munkakezdés átlagosan 8:07-re esett. Ez a 22 perc csúszás napi 264 tonna veszteséget okozott. A vizsgálat kimutatta, hogy a robbantásra való felkészülés volt a legfőbb oka az összes késésnek. Ezért a későbbi kezdésért 67%-ban volt felelős a késői robbantás.

6

A robbanás csúszásának okai között szerepelt a vezetékek rongálása a feltöltők által, rossz vezetékezés emberi hibának köszönhetően, nem megfelelő rendszerellenőrzések. Ezen kívül ugyancsak voltak zavaros és komplex folyamatok, amiket nem volt egyszerű követni, és nem is lehetett minden adatot megvizsgálni. A szakértői csapat által alkotott ellenintézkedés az alábbiakat tartalmazzák: 

Átlátható irányítási folyamatot, amely tartalmazza a műszakváltás összes eseményét, emellett

hozzáférést

biztosít

minden

felhasználónak

a

vizuális

irányítási

kívánalmakhoz, irányítási táblázatokhoz stb. 

Az úgynevezett SOP (Standard Operating Procedures - szabványosított műveleti eljárás) tartalmazza, hogy a vezetéknek olyan magasságban kell erednie, ami tisztázza a töltők útvonalát.

A közeljövőben megvalósítandó: 

Egy elektromosan

zárható kör/rendszer/áramkör, amely az

irányítószobából

figyelhető.

1.2 A bányászati folyamatok veszteségeinek általános bemutatása A lean szemlélet központi eleme a veszteségek, japánul muda (angolul ”waste”) azonosítása és kizárása a folyamatokból. Veszteség alatt értendőek az értéket nem teremtő folyamatok, illetve mindaz, amelyért a vevő nem fizet, mivel nincs rá szüksége. Kutatásaim során első feladatként azt a hipotézist kívántam igazolni, hogy a Taichii Ohno által az autóipari termelésben azonosított 7 veszteség típus [9] a bányászati folyamatokban is tetten érhető. Mint ahogy azt az 1. táblázat is mutatja, a 7 veszteség azonosításán túl a napjainkban +1-dik veszteségforrásként idesorolt kihasználatlan dolgozói tudásra is hozható példa a bányászati iparból.

7

1. táblázat A 7+1 veszteség azonosítása a bányászati folyamatokban [10] A veszteségtípusok Várakozási

A bányászati termelésből kiragadott példák a különböző veszteségekre Kőhiány fellépése a szállítószalagon a rossz ütemezés miatt;

Túltermelési

A lerobbantott készlet mennyisége meghaladja az előkészítőmű kapacitását;

Mozgási

Központi vezérlőegység hiánya - a kezelőnek folyamatosan ingáznia kell a berendezések között;

Szállítási Készletezési

A kőzetanyag indokolatlan, többszöri átrakodása közbülső depókba; A felhalmozott nyersanyag készlet nincs összhangban a piac által igényelt mennyiséggel

Selejt Túlfeldolgozás

A letermelt nyersanyag túlzott felhígulása meddővel; A termelvény szemcseméretének túl éles elválasztása; az optimálisnál több robbanóanyag használata;

+1 - Kihasználatlan tudás

Külső műhely bevonása olyan javítási munkákba, melyekhez a tudás „házon belül” is megvan

1.3 A vizsgálat helyszínéül választott Miskolc-Mexikóvölgyi mészkőbánya bemutatása A Miskolc-Mexikóvölgyi-mészkőbánya az Észak - magyarországi – középhegységen, azon belül a Bükk- hegység területén helyezkedik el a Veres-bérc, Vásárhely-tető, és Galyatető között. A terület a hátas típusú, középhegység helyzetű felszínek közé sorolható. A környezet középhegységi morfológiája, a földtörténeti múlt szerkezeti mozgásainak eredményeként meredek hegyoldalakkal tarkított, mély völgyekkel szabdalt. Uralkodó lejtésiránya ÉNy-i, valamint DK-i. A Tatár-árok felé hegyvonulat menti nagy kiterjedésű meredek lejtők vannak jelen. A területen a kréta elejétől a miocén végéig végbement redőzések és eltolódások eredményeként a mészkőben változó rétegződés figyelhető meg, amely É-Ék irányában 30°-60°, vagy olykor ettől is meredekebb. A vékonyréteges szakaszokon erős gyűrődések mutatkoznak.

8

Mészkőbánya

2. ábra Bükk-hegység földtani térképe (Forrás: Miskolc-Mexikóvölgyi mészkőbánya Műszaki Üzemi Terve, Szuha 2000 Kft, 2010) A középső felső-triász geológiai korban leülepedett több ezer méter eredeti vastagságú sekély tengeri mésziszap, amely a későbbi diagenezis, majd a metamorfózis során mészkővé alakult. A legalsó, fúrással harántolt földtani képződmény, amely a bányában és környezetében kialakult a ladini- sötétszürke agyagpala összlet. Rétegtani értelemben felette helyezkedik el a tűzköves szürke mészkő és a diabáz porfirit, illetve a tufák. Végül a répáshutai mészkő és a fennsíki mészkő formátum. A Bükk Ék-i és K-i előterében az ortomagmás mészkő és az andezittufa-agglomerátum található. A bányában és közvetlen környezetében törmelékes vörösagyag és laterites vörösagyag van jelen. A területen kialakult Bükk fennsíki Mészkő Formáció az 1000 m-es telepvastagságot is elérheti. A jelenlegi, fő tömegét tekintve mészkőből álló rétegsor az egymást követő földtörténeti korszakokban lejátszódó tektonikai folyamatok által nyerte el jelenlegi formáját. A megközelítőleg 15 km felszíni hosszúságú kőzettömeg hegységnyi kiterjedésű. A területen és közvetlen környezetében állandó vízfolyás nincs. Felszíni vizekkel - a mészkő alapkörnyezetének köszönhetően - csak a Tatár-árokban találkozhatunk. Itt kell 9

megemlíteni a kőbánya térségében húzódó, a Bükkszentlászló-patak időszakos vízfolyásának medrét, melyben medernyelőként a Mexikó-völgyi víznyelőbarlang működik. A majdnem 5 km hosszú patak, egyben a legjelentősebb felszíni vízrajzi elemnek számít a bányában. A vízfolyásból fakadó és ezt tápláló vizek másik része a mederbe szivárog át, közvetlenül a fedőrétegből, olykor a karsztból. Az eróziós völgyben nagyobb esőzések, gyors hóolvadás esetén időszakos vízfolyások jelentkeznek. A csapadék egy része a Tatár-árkon keresztül a Szinvába, a másik része a repedések, törések mentén a mélybe szivárog, és a bányászat szintje alatt vándorol a területen kialakult mélyebb karsztvíz szintje felé. A geológiai kép alapján a mexikói mészkőbányászat a tapolcai hideg karsztvíz bázis közvetlen utánpótlódást biztosító mészkőtömegében működik, és így ráesik Miskolc város vízellátására foglalt karsztforrások szabad felszínű védőidomára. A kőbánya környezetében ingadozó szintű karsztvíz jellemzi a terület alatti vízháztartást. [11]

10

2. A bánya folyamatainak bemutatása 2.1. Bányán belüli szállítás 2.1.1. Gépjárművel történő szállítás A bányán belüli gépjárművel történő szállítást alvállalkozó végzi. Erre a feladatra 2-3 db nehéz-, billenőplatós tehergépkocsit alkalmaznak. A tehergépkocsik a készletet a garathoz szállítják, ahol a lerobbantott nagydarabos termék további feldolgozásra –törésre, illetve osztályozásra– kerül. Ezen járművek szállítási kapacitása átlagosan 20,6 tonna, amely mészkő esetében (2680 kg/m3-es sűrűséggel számolva) 7,69 köbmétert jelent. A bányában alkalmazott tehergépkocsik billenthető szekrény (puttony) segítségével önürítésre alkalmasak. A gépkocsi szállítás előnyei: -

rugalmasabban követhető alkalmazásával a jövesztési és rakodási hely változása;

-

összehasonlítva a vasúti szállítással, mind a rakodási, mind az ürítési hely nagy szabadságfokkal változtatható;

-

összehasonlítva a szalag- és vasúti pályán történő szállítással, kisebb a függőség a szállított anyag szemnagyságától bizonyos határok között;

-

a

szállítás

megkezdhető

gyorsan robbantásos

jövesztést követően; -

a

szállítási

sebesség az

útviszonyoktól függően (a környezetvédelmi előírásokat

szem

előtt

tartva) változtatható; -

akár nagyobb emelkedők is leküzdhetők;

-

a szállítási kapacitás a vevői igényeknek

megfelelően

rugalmasan

változtatható.

3. ábra Billenőplatós tehergépkocsi (a szerző saját képe)

[12]

11

A gépkocsi szállítás hátrányai: -

a gépkocsik gyors amortizációja;

-

jellemzően magas karbantartási költség (pl. gumikopás), fődarabok viszonylag alacsony élettartama

-

üzemanyagköltség;;

-

környezetvédelem tekintetében a vasúti és szalagszállítással szemben kedvezőtlenebb (károsanyag-kibocsátás, kiporzás) [12]

2.1.2. Szállítószalaggal történő szállítás A bányaüzemben a gépkocsik által a garathoz szállított készlet szalagpályán folytatja útját egészen a depókig. A 2. táblázat a bányaüzemben működő szalagpályák szállítási hosszát (szalagváz hossz), illetve a szállítási sebességét (szalagsebesség) mutatja be. 2. táblázat A bányaüzemben működő szalagpálya rendszerek főbb paraméterei Szalagok megnevezése 1. szalag 2. szalag 3. szalag 3/a. szalag 3/b. szalag 4. szalag 4/a. szalag 4/b. szalag 5. szalag 5/a. szalag 6. szalag 7. szalag 7/A. szalag 8. szalag 9. szalag 9/A. szalag 10. szalag 11. szalag 12. szalag NZ 1. szalag NZ 2. szalag NZ 2/A. szalag NZ 2/B. szalag

Szalagváz hossza [mm] 16000 28000 11730 11500 11830 39500 27500 23800 19000 16500 14300 32900 2800 25500 1600 16000 6700 15300 17700 19900 32000 11200 11200 12

Szalagsebesség [m/sec] 2,24 2,13 1,63 2,04 1,35 1,62 0,99 0,99 2,15 2,29 1,77 1,38 1,27 2,08 1,41 1,1 1,47 1,19 2,16 2,22 2,46 1,3 0,77

22500 1,71 NZ 3. szalag 30600 2,47 NZ 4. szalag 21900 1,41 NZ 4/A. szalag 14000 1,35 NZ 5. szalag 11000 2,5 NZ 6. szalag 10000 1,41 NZ 7. szalag (Forrás: ipari adatok alapján, a szerző saját szerkesztése) A szállítószalaggal történő szállításnak számos előnye van, ezek közül az alábbiak emelendőek ki:

-

nagy szállítási kapacitás;

-

nagy építési hosszúság;

-

egyszerű szerkezet;

-

viszonylag könnyen tisztítható;

-

könnyen

szabályozható

teljesítmény; -

kis karbantartási igény;

-

hosszú élettartam;

-

viszonylag kicsi hajtóteljesítmény igény;

4. ábra Szalagpálya rendszer a bányaüzemben (a szerző saját fényképe)

Meg kell említeni az ezen szállítási rendszerhez kapcsolódó hátrányokat is: -

alkalmazási korlátot jelent a szállítópálya meredeksége, az áthidalandó magasság különbség;

-

függőség a szállított anyag szemnagyságától;

2.2. Robbantásos jövesztés A robbantás során keltett longitudinális hullámok különböző kőzetekben különböző sebességgel terjednek. Az adott kőzetanyagra jellemző hullámterjedési sebességet azért fontos tudni, mert döntő szerepet játszik a gépi (marótárcsás, marófejes, hidraulikus bontófejes) vagy robbantásos jövesztés kiválasztásánál. Néhány kőzethez tartozó terjedési sebességet szemléltet a következő táblázat. 13

3. táblázat A kőzetekre jellemző longitudinális hullámterjedési sebességek [13] Kőzet száraz homok nedves homok, kavics agyag mészkő, dolomit gránit diorit gabbró bazalt peridotit

hullámterjedési sebesség [m/s] 100-600 200-2000 1200-2800 2000-6250 5600 6400 6800 5400 7400

A 3. táblázatból kiderül, hogy mészkőben a hullámok terjedési sebessége (cl) 2000 m/s és 6250 m/s közé esik. A Bohus-Molnár-Papp (1983) szerzők által írt szakirodalom alapján a hangterjedési sebesség az alábbi összefüggések alapján határozzák meg a fejtési módot [14]: Ha cl < 2200 m/s → gazdaságosabb a gépi jövesztés Ha cl > 2700 m/s → előnyösebb a robbantás A Miskolc-Mexikóvölgyi bányaüzem kőzetanyagának esetében a robbantásos jövesztés alkalmazása gazdaságosabb, mint a gépi jövesztés. A robbantást csakúgy, mint a gépkocsival történő szállítást alvállalkozó végzi. A robbantáshoz szükséges anyagot a robbantás napján szállítják a kijelölt területre. A kőzet jövesztése nagyátmérőjű fúrólyukas sorozatrobbantással történik. A fúrógéppel kialakított robbantólyukak dőlésszöge legfeljebb 70o - 75o lehet, ennél meredekebb kialakítás tilos. A kijelölt művelési területen nagyátmérőjű fúrásokat mélyítenek kettő vagy három sorban, ezt robbanóanyaggal feltöltik, villamos illetve NONEL gyutacs segítségével, késleltetett időzítésű sorozatrobbantással leomlasztják az anyagot. A termeléstől és értékesítéstől függő jövesztési igény kéthavonta háromszori robbantással elérhető. A robbantások által keltett rezgéshullámok káros hatását az alábbi tényezők befolyásolják: > az egy műveletben felhasználható robbanótöltet nagysága korlátozott (max.

2000 kg)

14

> a fejtés környezete erősen tektonizált, a szeizmikus hullámok energiája a vetők,

törések, hasadékok mentén elsősorban vertikális irányú mozgások közben elnyelődik; > folytás alkalmazása > megfelelő időzítés alkalmazása

2.3. Törés-osztályozás Miután a kívánt mennyiségű kőzetanyagot robbantásos jövesztéssel leválasztották a kőzetfalról, az így kialakult készletet a vevői igényeknek megfelelően további aprításnak vetik alá. A Miskolc-Mexikóvölgyi bányaüzemben a lerobbantott mészkövet forgóvázas kotrógéppel rakják tehergépkocsira és szállítják a törő-osztályozó sorra. A következőkben ezek technológiai részfolyamatait mutatom be. 2.3.1. Előtörés A Miskolc-Mexikóvölgyi mészkőbányában kétingás Blake pofástörő végzi a 0/500-as (a 0 és 500 mm közötti frakció) anyag előtörését. A pofástörőket a kemény, koptató, rideg anyagok durvatörésére alkalmazzák. Két meredek, alul hegyesszöget bezáró törőfelületük van; az egyik áll, a másik ehhez váltakozva közeledik-távolodik, miközben a kőzetdarabokat nyomással aprítja. Az egyingás típusú törőknél a mozgó törőlap felfüggesztése és hajtása egybeesik, a kétingás törőknél ketté osztott [15]. Az 5. ábra a pofástörő szerkezeti felépítését mutatja be.

15

5. ábra Kétingás pofástörő [15] 2.3.2. Előleválasztás Ezt a folyamatot két lépcsőben végzik. Az első lépcsőt egy pálcás nagy Mogensen szita végzi, mely a 0/50-as mészkövet választja le. A második lépcsőt egy kisebb pálcás Mogensen oldja meg, mellyel a haszonanyag mennyisége növelhető, vagyis az első lépcsőben leválasztott 0/50-es anyagból a 32/50-es mészkövet még visszanyerik. Így az előleválasztott anyag a 0/32-es mészkő, mely értékesítésre kerül. 2.3.3. Törés A bányában az előtörés és előleválasztás után képződő 32/200-as anyagot két különböző módon lehet feldolgozni. Az egyik lehetőség esetén a másodlagos törést hengertörő végzi, a képződött töret 80 mm alatti szemcseméretet eredményez. Osztályozás után ennek egyik része a már késztermék (Z 20/80), mely értékesítésre kerül, másik része (Z 0/20) pedig vagy közvetlenül értékesítésre kerül vagy további törés és osztályozás után (NZ 0/4 és NZ 4/11) kerül értékesítésre. A hengertörő a középtörés gépei közé tartozik. Két egymással szemben forgó henger közötti aprítás a működési elve. Nagy előnye, hogy nagyon kíméletesen tör, így a képződött töret 20 mm alatti része nem haladja meg a 10% -ot. A másik lehetőség esetén a másodlagos törés egy vízszintes tengelyű röpítőtörő segítségével történik. A törés után 0/50-es termék keletkezik, melyet egy 3 síkú osztályozó berendezésen 4 termékre választanak szét: NZ 0/4, NZ 4/11, NZ 11/22, NZ 22/50, melyek 16

értékestésre kerülnek. A röpítő törők szintén a középtörés gépei közé tartoznak. Működési elvüket tekintve a feladott anyagszemcséket egy gyorsan forgó felület (rotor vagy tányér) ’nekidobja’ az álló törőpáncélnak. 2.3.4. Osztályozás Az osztályozás fő feladata az anyag szétválasztása a vevők által kívánt frakciók szerint. A legjellemzőbb termékek: - a baumit 20/80-as, amiből körülbelül évi 100.000 tonna az igény; - a 0/4, 4/11, és 11/22-es termékekre kb. évi 250000 tonna az igény; - 0/30 kb. évi 100000 tonna; - 0/80-as 40-50000 tonna; - egyéb 1-2% (pl. terméskő).

2.4. Deponálás: A Mexikóvölgyi mészkőbányában a depóniák elszeparáltan és több szinten helyezkednek el. Ennek okai a jobb átláthatóság, könnyebb hozzáférés. A porzásra hajlamos anyagokat a bányaudvaron helyezik el. Minden lean elvek szerint működő vállalat törekszik a készletek minimalizálására. A bányászatban azonban ezen törekvés nem olyan hangsúlyos, mint a gyártó üzemeknél. Egy gyárterületen előfordulhat, hogy nem lehet elférni a félkész, illetve eladatlan termékektől (angolul slow mover – lassan mozgó/eladható termékek) és jelentős pénz ”áll” bennük. Külfejtéses bányaüzem esetén – jelen esetben a Miskolc-Mexikóvölgyi mészkőbányában – területi korlátokról ritkán beszélhetünk, a készletek magas szintje nem akadályozza a termelést, hiszen jól lehatárolt, dedikált terület van kijelölve a depók számára. A termelő cégeknél jelentkező raktározási költségek jóval alacsonyabbak a bányászatban, mint más iparágakban. Az anyag tárolásának költsége a mennyiséggel nem fog nőni, és a legyártott kőzetek sérülésétől sem kell tartani. Attól sem kell félni, hogy a termék elavulttá válik (mint pl. az elektronikai iparban), esetlegesen az adott kőzetfrakció iránt csökkenhet a kereslet. A bányászatban jobb, ha van depó készlet-szembe menve a lean készletminimalizálásra való törekvésével-, mert zökkenő mentesebben megoldható a kiszolgálás. Fontos, hogy bármilyen meghibásodás, leállás vagy karbantartás esetén is ki lehessen szolgálni a vevőt. [16] A nagy mennyiségű készletnél előfordulhat a szomszédos frakciók keveredése. A bányában látottak alapján ezt a problémát a depóniák közé helyezett falakkal, illetve az egyes frakciókat jelölő táblákkal előzik meg.

17

2.5. Kiszállítás A termelvény kiszállítása reggel 6-tól este 6-ig történhet. Az osztályozott készterméket mérlegkanalas homlokrakodókkal rakják fel a tehergépkocsikra a vevőknek, akik a központi hídmérlegen történő mérlegelés alapján fizetnek.

18

3. ÉRTÉKÁRAM ELEMZÉS A bányászati végtermék, a hozzáadott értékkel rendelkező termelvény előállításához vezető folyamat lépéseit az értékáram feltérképezésének módszerével vizsgálhatjuk. Az értékfolyam-elemzés, más néven VSM (Value Stream Mapping) egy folyamattérkép, amely a lean menedzsmentnek egy fontos vizuális eszköze arra, hogy a vevőnek értéket állítson elő. A Toyota főmérnökei (Ohno Taiichi és Shingo Shigeo) fejlesztették ki anyag- és információáramlási diagram néven. A VSM célja a hatékonyság növelése a nem értékteremtő folyamatok kiszűrésével, a veszteségek felszámolásával. Ezen a komplex folyamattérképen fel kell rajzolni a folyamat lépéseit, szereplőit, anyag- és információáramlás útvonalát és fel kell mérni a munkaerő- és időigényt. Az egyes termelvényekre felrajzolt értékáram térképek a jelenállapotot tükrözik, melynek áttanulmányozása jó kiindulópontja a szűk keresztmetszetek azonosításának, egyben alapot nyújt a célként kitűzött jövőállapot felvázolásának. A szűk keresztmetszetek feltárására során mindig a gyökérokot kell keresni, melyhez számos hatékony lean módszer áll rendelkezésre (pl.: Ishikawa-elemzés). Első lépés a vizsgálódás, a jelen állapot megismerése és feltérképezése. A vizsgálódás lényegében

adatgyűjtés

is,

melynek

főbb

pontjai:

a

gyártási

folyamatok

ciklusidőkkel/várakozásokkal, az anyag és az információ áramlása, minőség, selejt, félkész termékek mennyisége. Második lépésben a célállapot tervét készítjük el. Az értékfolyam-elemzés a jelenlegi és a célállapotról készült térkép befejezésével zárul. Fontos kihangsúlyozni azonban, hogy önmagában a VSM csupán egy eszköz a folyamatokban

megbúvó

veszteségek

felszámolására.

Felvázolása

mit

sem

ér

a

következetesen végrehajtott további folyamat elemzések hiányában. Ha a tervek nem valósulnak meg, akkor sok munka és idő veszett kárba. Ez gyakran előforduló probléma. Ajánlatos a főbb lépéseket elemezni, jelen esetben a fúrástól egészen a kiszállításig. Nem szükséges az apróbb részfolyamatokra koncentrálni, hiszen akkor több hónapig is eltarthat

az

adatgyűjtés.

Ha

a

tapasztalt

minimalizálhatjuk a felmérés idejét.

19

értékek

átlagaival

számolunk,

akkor

A szakirodalom azt javasolja, hogy saját méréseinkre támaszkodjunk, ne a történeti adatokat használjuk fel, mert azok nem feltétlen megbízhatóak. A különböző cégek adathalmazaiban gyakran előfordulnak az elírások és pontatlanságok. Értékfolyam-ábra készítésekor fontos, hogy mindig a gyártási folyamat végétől haladjunk az eleje felé. A gyártásban részt vevő különböző helyszínek és folyamatok dokumentálása elengedhetetlen. Az információ-áramlás is kiemelt szerepet játszik a lean szerint működő cégeknél. Megfelelő kommunikáció nélkül a gyártási folyamatokban résztvevő dolgozók nem tudják kellő precizitással elvégezni a munkájukat. A VSM térképen ábrázolt folyamatok legfontosabb paraméterei a szükséges létszám, ciklusidő, drop off rate, átállási idő, műszakonkénti nettó munkaidő, berendezések rendelkezésre állása, berendezések kihasználtsága, valamint a műszakszám. Ezen paraméterek meghatározásához méréseket, illetve a jellemző gépparaméterek alapján számításokat végeztünk, valamint felhasználtuk a műszakok üzemnaplóit. Az 1. számú mellékleten látható jelenállapot térkép (angolul Current State Map CVS) a termelési folyamatokat a robbantólyukak lemélyítésétől az aprított-osztályozott kőzetanyag depózásáig mutatja be. Az egyes folyamatok során a rendelkezésre állásra vonatkozó értékek alapjául a Pareto-elemzés során bemutatott hibaokokhoz rendelt üzemidő kiesések szolgáltak. A gyártó cégek értékáram térképeitől eltérően külön folyamatelemként került feltüntetésre a bányán belüli szállítás, illetve a rézsűfal robbantást követő karbantartása – kopogózása–, azonban ezek ciklusideje nem jelenik meg az értékteremtő idők között, hiszen a vevő számára ezek egyike sem teremt hozzáadott értéket [10]. A VSM segítségével meghatároztuk az értékteremtő idő arányát az alábbi hányados segítségével: Értékteremtő idő/ Teljes átfutási idő = 0.14% Ezen arány semmiképpen sem mondható egyedinek - a debreceni National Instruments a Lean menedzsment bevezetése előtt 0.26%-ot mért, míg a Toyotánál, ahol évtizedek óta a Lean szellemiségében dolgoznak ez az érték 15-18% körül mozog. [3]

20

4. Anyag és módszer 4.1.Egy kiválasztott veszteség bemutatása, elemzése 4.1.1.Rendelkezésre álló adatok Rendelkezésemre állnak a 2011-es, a 2012-es és a 2013-as évek üzemnaplóinak állásidőkre vonatkozó bejegyzései, amelyeket minden műszakvezető, minden műszak után köteles volt kitölteni. Az üzemidő kieséseket 23 főbb kategóriába sorolták be abból a célból, hogy szabványosított elnevezések alatt gyűjthessék össze az állásidőket, illetve a szóbeli közlések során ugyanazt a hibát deríthessék fel. A második, harmadik és negyedik táblázatban foglaltam össze ezen hibaok kategóriákat és a hozzájuk tartozó állásidőket. Az idők mindhárom táblázat esetében percben vannak megadva. A táblázatok alján található a kiesés összesen és a terhelt üzemidő. A terhelt üzemidő – egy adott évben - az összes munkaidő azon része, amikor ténylegesen munka folyik, tehát az állásokat nem foglalja magában.

21

4. táblázat 2011. évi üzemidő kiesések Állás okok

Állásidők [min]

%-os megoszlás kumulált %

Szalagok miatti állás

20055

16,0%

16,0%

Ürítés

17716

14,2%

30,2%

Takarítás

15705

12,5%

42,7%

Garat elakadás

11450

9,1%

51,9%

Átadási pont miatti elakadás

8190

6,5%

58,4%

Kőhiány alvállalkozó miatt

5415

4,3%

62,7%

Rendszer ellenőrzés

5320

4,2%

67,0%

Időjárás

5285

4,2%

71,2%

Rosták meghibásodása miatti állás

4750

3,8%

75,0%

Kőhiány egyéb okból

4200

3,4%

78,3%

Minta vétel

4015

3,2%

81,6%

12-es törő miatti állás

3805

3,0%

84,6%

Rosták takarítása miatti állás

3255

2,6%

87,2%

Liezen törő miatti állás

2715

2,2%

89,4%

Villamos meghibásodás

2600

2,1%

91,4%

Átállás

2545

2,0%

93,5%

Hengertörő miatti állás

2075

1,7%

95,1%

Késztermék feltelés

1595

1,3%

96,4%

Egyéb

1555

1,2%

97,6%

Vortex törő miatti állás

1145

0,9%

98,6%

Adagoló alatti csúszda feltapadás

785

0,6%

99,2%

Robbantás

550

0,4%

99,6%

Zsírzás

470

0,4%

100,0%

Összesen

125196

Kiesés összesen

107480

Terhelt üzem idő

168200 (Forrás: ipari adatok alapján a szerző saját szerkesztése)

Mint ahogy azt a 4. táblázat is mutatja, a 2011-es évben az üzemidő kiesések leggyakoribb oka a szalagok miatti állás. Az összes kieső időnek ez a hiba teszi ki a 16%-át, ami percben kifejezve 20055. A soron következő, szintén nagy gyakorisággal bíró hibaokok az ürítés, a takarítás, és a garat elakadás voltak. A terhelt üzemidő összesen 168200 perc volt, 22

míg a kiesés 107480 perc. Ez azt jelenti, hogy a tényleges munkaidő 61%-a, a kieső idő pedig 39%-a volt a teljes munkaidőnek. 5. táblázat 2012. évi üzemidő kiesések Állás okok

Állásidők [min] %-os megoszlás

kumulált %

Ürítés

23563

19,4%

19,4%

Takarítás

19605

16,2%

35,6%


17175

14,2%

49,7%

Egyéb

12125

10,0%

59,7%

Kőhiány alvállalkozó miatt

4935

4,1%

63,8%

Minta vétel

4925

4,1%

67,9%


4630

3,8%

71,7%

Kőhiány egyéb okból

4630

3,8%

75,5%


3795

3,1%

78,6%


3735

3,1%

81,7%

Rosták meghibásodása miatti állás

3645

3,0%

84,7%


3495

2,9%

87,6%

Garat elekadás

3360

2,8%

90,4%


3225

2,7%

93,0%

Program váltás

3115

2,6%

95,6%


1435

1,2%

96,8%

Adagoló miatti állás

1350

1,1%

97,9%


1120

0,9%

98,8%

Robbantás

450

0,4%

99,2%


350

0,3%

99,5%

Adagoló alatti csúszda feltapadás

250

0,2%

99,7%


215

0,2%

99,8%

Zsírzás

195

0,2%

100,0%

Összesen

121323

100%

Terhelt üzem idő

186880

Kiesés összesen


A 2012-es adatokból (5. táblázat) leolvasható, hogy a szalagok miatti állás 16%-ról 14,2%-ra esett vissza, ezzel az ürítés és takarítás okozta kiesések utáni harmadik helyre került. 23

Ebben az évben az alvállalkozó miatti kőhiány már az ötödik legjelentősebb hibaokként szerepel, szemben a 2011. évi hatodik hellyel. 2012-ben a terhelt üzemidő majdnem a duplája a kieső időnek, ez százalékos arányban kifejezve: 66:34. 6. táblázat 2013. évi üzemidő kiesések Állásokok

Állásidők [min]

%-os megoszlás

kumulált %

Ürítés

22211

18,7%

18,7%


20140

16,9%

35,6%

Takarítás

18985

16,0%

51,5%

Egyéb

10835

9,1%

60,7%

Rosták meghib. miatti állás

6215

5,2%

65,9%


5830

4,9%

70,8%

Kő hiány alvállalkozó miatt

5825

4,9%

75,7%


4790

4,0%

79,7%


4230

3,6%

83,3%


3680

3,1%

86,3%


2925

2,5%

88,8%

Minta vétel

2290

1,9%

90,7%

Program váltás

2250

1,9%

92,6%

Kő hiány egyéb okból

2030

1,7%

94,3%

Garat elakadás

1770

1,5%

95,8%


1550

1,3%

97,1%


1530

1,3%

98,4%


1015

0,9%

99,3%

Robbantás

345

0,3%

99,5%

Adagoló miatti állás

240

0,2%

99,7%

Zsírzás

130

0,1%

99,9%


110

0,1%

99,9%

Adagoló alatti csúszda feltap.

65

0,1%

100,0%

Összesen

118991

100%

Terhelt üzem idő

198270

Kiesés összesen


24

A 6. táblázat a 2013-as üzemidő kieséseket mutatja be. Az előző évekhez hasonlóan itt is a leggyakoribb hibaokokként az ürítés, a szalagok miatti állás és a takarítás nevezhető meg. A kőhiány alvállalkozó miatti állás ebben az évben már eléri az 5%-ot. Jól látható, hogy a terhelt üzemidő és a kiesés aránya évről évre pozitívan változik a terhelt üzemidő javára. 4.1.2. A hibaokok elemzése A súlyponti veszteség meghatározáshoz a minőségügyben széles körben használt Pareto elemzést használtam. Hipotézisem szerint a bányaüzemben jelentkező állásidők, illetve az ezek mögött meghúzódó hibaokok között is megfeleltethető a Pareto-elvnek. A Pareto-elv 1906-ban Vilfredo Pareto egy olyan matematikai képletet alkotott, mely a javak egyenlőtlen elosztására világítanak rá. Az elmélet szerint a megtermelt javak 80%-a a társadalom 20%-ához kerül. Később Dr. Joseph Juran úgy fogalmazta át, hogy a problémák 80%-át a hibák 20%-a okozza. Egy hétköznapi ember számára is könnyen megfigyelhető ez az elv, hiszen táplálkozásunk 80%-át többnyire ugyanazon ételek (pl. kenyér) 20%-a teszi ki. A Pareto-elvet tudatosan alkalmazzák a cégek minőségbiztosítással foglalkozó osztályai a felmerülő veszteségek, illetve a minőségi problémák elemzésére. Ábrázolását úgynevezett Pareto-diagramok segítségével oldják meg, ahol rangsorolva a hibaokokat, először a lényeges 20%-kal foglalkoznak. A diagramok megkönnyítik a sokszor átláthatatlan adattömegek megértését. A második, harmadik és negyedik táblázat adatai alapján elkészítettem az ott felsorolt hibaokok Pareto-elemzését. Az így elkészített diagramok az ötödik, hatodik és hetedik ábrán láthatóak.

25

6. ábra A főbb hibaok kategóriák 2011-ben és a hozzájuk tartozó üzemidő kiesések ábrázolása Pareto diagramon (a szerző saját szerkesztése) Az általam készített, 2011-es adatokon alapuló diagramon megfigyelhető, hogy jellemzően a 43%-a a hibáknak felelős a leállások közel 80 %-áért (78%)! Ahol a vízszintes vonal metszi a kumulatív eloszlás függvény görbéjét, az a pont jelenti gyakorlatilag a 80 %-át a hibáknak. A főbb hibaokok tehát a következőek voltak: -

- szalagok miatti állás

-

- ürítés

-

- takarítás

-

- garat elakadás

-

- átadási pont miatti elakadás

-

- kőhiány alvállalkozó miatt

-

- rendszer ellenőrzés 26

-

- időjárás

-

- rosták meghibásodása miatti állás

-

- kőhiány egyéb okból

Amint azt a 3. táblázatban szereplő adatok is mutatják, ezen 10 hibaok együttesen 98086 percnyi állásidőért tehető felelőssé.

7. ábra A főbb hibaok kategóriák 2012-ben és a hozzájuk tartozó üzemidő kiesések ábrázolása Pareto diagramon (a szerző saját szerkesztése) Az általam készített, 2012-es adatokon alapuló diagramon megfigyelhető, hogy a hibák 39%-a felelős az üzemidő kiesések 80%-áért. Ezen év bejegyzései már nem tartalmazzák az időjárást, mint hibaokot. Ennek magyarázata, hogy az időjárás kategória az egyéb csoportba került bele. Azonban a korábbi évben bevezetett 23 hibaok kategória itt is megtalálható, ugyanis 23.-ként bekerült az adagoló miatti állás. A diagram alapján a leggyakoribb hibaokok a következőek:

27

-

- ürítés

-

- takarítás

-


-

- egyéb

-


-

- mintavétel

-

- rendszer ellenőrzés

-

- kőhiány egyéb okból

-

- átadási pont miatti elakadás

A 2012-es évre vonatkozóan tehát az üzemidő kiesések nagy részét – 95383 percet – az imént felsorolt kilenc hibaok okozta.

8. ábra A főbb hibaok kategóriák 2013-ban és a hozzájuk tartozó üzemidő kiesések ábrázolása Pareto diagramon (a szerző saját szerkesztése)

28

A 2013-as év adatai alapján elkészített diagramon (8. ábra) az látszik, hogy a felsorolt hibák 35%-a felelős a leállások 80%-áért. A nyolc leggyakoribb hibaok sorrendben a következő: -

- ürítés

-


-

- takarítás

-

- egyéb

-

- rosták meghibásodása miatti állás

-

- villamos meghibásodás

-


-

- rosták takarítása miatti állás

A 2013-as üzemidő napló adatai alapján kiderül, hogy ezen nyolc hibaok együttesen 94831 percnyi állásidőért tehető felelőssé. Az idő elteltével a diagramok alapján megfigyelhető, hogy a kieső idők és a kieséseket okozó okok aránya a Pareto-elvnek megfelelő 80-20 megoszlás irányába tolódott el. Ennek hátterében a folyamatos fejlesztés áll. A kisebb fajsúlyú okokat sikerült csökkenteni, azonban a főbb veszteségforrások (így az alvállalkozó miatti kőhiány is) még továbbra is jelen vannak. A szalagok miatti állás elemzésével ezen dolgozatban nem foglalkozom, mert az meghaladná a szakdolgozatnak a kereteit. A takarításra szintén nem tudok koncentrálni, mert hozzátartozik a szalagpálya rendszer működtetéséhez. Az egyéb hiba okok az időjárásra visszavezethető problémákat fedik le (pl. túlzott esőzés), mivel a bányában a szabad ég alatt zajlanak a folyamatok, nem pedig egy zárt térben, pl. gyártócsarnokban. A továbbiakban a Pareto-elemzéseknél

is

kiemelkedő,

egyik

legfontosabb

veszteségforrással

kívánok

foglalkozni, mégpedig a kőhiány okozta üzemidő kiesésekkel.

4.2. A kőhiány okozta veszteség A kőhiány okozta időkiesés akkor lép fel, amikor egy bizonyos időn át nem érkezik utánpótlás a törő-osztályozó garathoz, így a szalagpálya rendszer nem továbbít kőanyagot. Ez elsősorban a bányán belüli tehergépkocsival történő szállításra vezethető vissza.

29

4.2.1. A problémához kapcsolódó gyökérok elemzés A gyökérok elemzés (angolul RCA - Root Cause Analysis) elsődleges célja egy probléma, vagy következmény valódi kiváltó okainak azonosítása módszeres vizsgálattal. Ennek során az összes lehetséges ok gyökerének feltárására fókuszálunk annak érdekében, hogy ne csak a probléma tüneteire, hanem a tényleges kiváltó tényezőkre is találjunk megoldást. Elfogadott technikái az Ishikawa-diagram és az 5Miért módszer. A gyökérok elemzés időbeliség alapján lehet proaktív, ha időben előre mutatóeseményt, illetve annak lehetséges kockázatait tárjuk fel, illetve retroaktív, amennyiben már bekövetkezett esemény kivizsgálását végezzük el.

Ishikawa-féle gyökérok elemzés Ezen ok-okozati elemzés nevét kifejlesztőjéről, Dr. Kaora Ishikawáról (1915-1989), japán statisztikusról kapta. Állítása szerint „…egy probléma első jelei annak tünetei és nem az okai. A tünetek elleni fellépés nem lehet tartósan hatékony anélkül, hogy a mélyben rejlő eredendő okokat megértenénk, és ennek megfelelően cselekednénk.”Az általa kidolgozott halszálka diagram (azért hívják így, mert a diagram egy halcsontvázára emlékeztet) segítségével különválaszthatjuk a tüneteket, okokat és az eredendő okot. A diagram célja tehát a kérdéses probléma, (hiba) következmény mögött húzódó, legfontosabb ismert okok halszálka alakú diagramba történő logikailag összefüggő, rendezett csoportosítása. Ishikawa szemléletét átültetve tehát az ok-okozati diagram alapelve az lett, hogy „egy hiba mindaddig előfordulhat, amíg az összes okát meg nem ismerjük”. A módszer előnye, hogy strukturáltprobléma megközelítésre, egységesített kivizsgálási folyamatok alkalmazására ösztönöz. Növeli az ok-okozati viszony feltárásának pontosságát, illetve jól dokumentálható. A megfelelően részletezett Ishikawa diagram egyrészt logikai rendszerbe foglalja az okozathoz közvetlenül hozzákapcsolható okokat, másrészt a kiváltó okok összegyűjtését is lehetővé teszi [17]. A diagram elkészítése általában team-munka eredménye. Ekkor ötletrohamok (angolul brainstorming) levezetésével növelhető a munka hatékonysága. A diagram elkészítésének első lépése a vizsgálandó probléma (okozat) egzakt megfogalmazása. Ez kerüljön a diagramunk jobb oldalára, a „hal fejéhez” (hiszen, ahogy azt a közmondás is tartja, fejétől bűzlik a hal). A diagram létrehozásának következő lépése az okozatból húzott vízszintes egyenes felvétele, amely a halszálka „gerincét” adja; ebből ágaztatjuk el az okokat. A problémához kapcsolható közvetlen, indirekt okokat ábrázoljuk 30

közvetlenül a diagram középvonalából elágaztatva. Ezeket tovább részletezve kapcsolhatóak be diagramunkba az alsóbbrendű okok, melyek az előzőekkel szerves egészet alkotva kialakul az ok-okozati láncolata [18]. Abból a célból, hogy egyetlen, a vizsgált probléma kialakulásában szerepet játszó ok se maradhasson ki a diagram összeállítása során használhatunk előzetesen összeállított fő okokat. Erdei et al. (2010) szerint a fő tényezőcsoportok meghatározásához kétféle módszert követhetünk. Alkalmazhatjuk az 5M szerinti besorolást, ahol is a fő tényezők az alábbiak lehetnek: 

gépek (Machines);



anyagok (Materials);



módszerek, technológia (Method);



humán tényező (Man);



mérés (Measure).

9M-re a következő okok figyelembevételével bővíthető az előző fő tényezőkcsoportja: 

karbantartás (Maintenance);



tőke (Money);



környezet (Millieu);



motiváció (Motivation).

A másik módszer szerint a vizsgált folyamat logikai sorrendjét, főbb fázisait azonosítjuk, mint fő tényezőket. Az Ishikawa-diagram felhasználásának két eltérő szemléletmódját foglalja össze Erdei János et al. (2010). Ebben a Szerzők kiemelik, hogy az eredetileg japánminőségi körök számára kidolgozott módszernek a célja a teljes körűség. Ez azonban jelentős munkaidő és erőforrás ráfordítást, kitartó munkát, széleskörűen képzett team-tagokat igényel. Eredményei ebből kifolyóan hosszabb távon jelentkeznek. Ez természetesen nem összeegyeztethető a nyugati elvárásoknak, miszerint rövididőn belül jussunk el a legkritikusabb okokig, hogy aztán ezeket limitált ráfordításokkal minimalizálni lehessen, egyes esetekben pedig teljesen megszüntethetőek legyenek. Tanulmányukban azonban a Szerzők kiemelik, hogy „…a módszer logikájának alkalmazása rövid időn belül is adhat ötleteket, ha a teljes körűség igénye nélkül, olyan javítóintézkedést kívánunk kitalálni, ami a tüneti kezelés helyett valamelyik kiváltó okra koncentrál.” Ebben az esetben azonban nem az ok-okozat viszonyrendszer mélyreható feltárását, „hanem egy okokra koncentráló ötletgyűjtést jelent”.

31

Ok-okozati (halszálka) diagram Módszerek

Emberi tényező

Menedzsment

ú_ ss la ás

h s_ tá

d ko

ta ok

ra

n iá

nem_megfelelő_méretű_k anál

ya nem_megfelelő_ütemezés

Kőhiány

ro

be

i te iv _k ás

t_ el

t an

rh

bb

lt e tú

Kedvezőtlen_időjárás

re

se zé le

ek és ez nd

váratlan_meghibásodás

Berendezések

túlméretes_kőzettömbök

Környezet

Kőzetanyag

9. ábra Ishikawa diagram A 9. ábrán az alvállalkozó miatti kőhiány ok-okozati (Ishikawa) diagramja látható. Az Ishikawa diagram a Minitab 16 statisztikai szoftver segítségével készült el. A diagramról leolvashatóak az alvállalkozó miatti kőhiány okai, illetve a gyökérokok, melyek egyike a teherautó sofőrök oktatásának hiánya a megfelelő követési ütem tartásának fontosságáról.

4.3. Az ütemidő meghatározása Az ütemidő vagy más néven takt time (TT) egy tervezési paraméter, melynek segítségével kialakítható a folyamatos, állandósult leterheltséggel járó munkavégzés. A vevő igényeknek megfelelően kialakított különböző munkafolyamatok elkerülhetővé teszik a túltermelést és a hiányt is. Az ütemidő optimalizálása tehát növeli a hatékonyságot és csökkenti a veszteségeket, a vele történő gyártás a pazarlás kiküszöbölésének alapja. Ha ütemidőre gyártanak, akkor a gyártócellákon az egyes pozíciókban helyet foglaló dolgozók előtt nem fognak feltorlódni az agyagok, mert úgy osztják szét a munkafolyamatokat a dolgozók között, hogy az egyes ciklusidők minél jobban közelítsenek egymáshoz. Az ütemidőt olyan mértékegységben kell értelmezni, amely alkalmazásával egy vagy két számjeggyel jellemezhető a folyamat. Ez a vizsgált bányaüzemben a következő módon értelmezhető:

32

⁄ A kapott eredmény alapján tehát egy tonna termék előállítására fél perc áll rendelkezésre.

4.4. Ciklusidő A

ciklusidő,

angolul

cycle

time

(CT)

kifejezi

egy

dolgozó

ismétlődő

munkafolyamatának elvégzéséhez szükséges idejét. Ennek mérését két egymás utáni ciklus két azonos pontja között kell elvégezni. Ez az idő nem a termék felvételétől a leadásáig tart, mert akkor nem vennénk figyelembe a visszaút idejét. A ciklusidőbe beleszámítjuk azt is, amikor a tehergépkocsi a készlet rakodása miatt várakozik, és azt is, amikor platójáról a garatba üríti a szállított kőzetanyagot.

33

5. Menetrend kidolgozása 5.1. Mérések, számolások Méréseim során voltak olyan paraméterek, amelyeket adottnak vettem fel, voltak változó adatok, illetve voltak olyan mennyiségek, amelyeket én változtattam az optimális bányán belüli szállítás kidolgozása érdekében. Számításaim alapjául a Műszaki Üzemi Tervben (MÜT) meghatározott kitermelési feladatok és az üzemnaplóban szereplő adatok szolgáltak. Az általam mért mennyiségeket a 7. táblázat szemlélteti. 7. táblázat A bányaüzemben mért adatok

A mért tevékenység

Az egyes mérési eredmények [sec]

tehergépkocsi rakodása

220 255 210 250 230 270 260 285 250 210

tehergépkocsi ciklusideje

765 720 780 840 900 810 825 720 780 720

garat ürítési ideje

420 480 480 540 480 440 520 480 480 480

tehergépkocsi ürítési ideje

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

(a szerző saját szerkesztése) Fogalom meghatározások: Tehergépkocsi rakodása: A forgóvázas kotró ennyi idő alatt rakja meg a teherautót robbantott mészkővel. Tehergépkocsi ciklusideje: két egymás utáni ciklus két azonos pontja között eltelt idő. Garat ürítési ideje: a garatból a robbantott mészkövet az adagolóasztal a pofástörőbe juttatja. Tehergépkocsi ürítési ideje: A tehergépkocsi ennyi idő alatt dönti a garatba a rajta lévő robbantott mészkövet. Első lépésként azt vizsgáltam meg, hogy egy átlagos hosszúságú szállítási távolságon hány gépkocsira van szükség ahhoz, hogy ne lépjen fel kőhiány, ne mozogjanak üresen a szalagok. Itt nem vettem még figyelembe semmilyen olyan befolyásoló tényezőt, amely akadályozta volna a folyamatos termelést. 

Távolság a készlet és a garat között: 500 m



A garat átlagos ürítési ideje: 8 perc 34



A gépkocsi átlagos ciklusideje: 13 perc

Az ezen adatok felhasználásával végzett számításokból kiderül, hogy ekkora távolág esetén 1 gépkocsi alkalmazásával 5 percig mozognának üresen a szalagok. A következőkben arra végeztem számításokat, hogy a tehergépkocsinak hány perc alatt kell teljesíteni a fordulókat annak érdekében, hogy a Műszaki Üzemi Tervben egy évre meghatározott 400.000 tonna kőzet kitermelése akadálytalanul megvalósuljon. Ezt először a bruttó munkaidővel vizsgáltam, üzemidő kiesések nélkül. Egy évben megközelítőleg 5000 munkaóra áll rendelkezésre. A számolásnál figyelembe kellett venni, hogy a gépkocsi átlagosan 20,6 tonna kőzetet szállíthat, de az egyszerűség érdekében 20 tonna szolgált számításaim alapjául. 5000 h → 400000 t, tehát 1 h → 80 t, azaz 15 perc → 20 t Ha nem lennének üzemidő kiesések, akkor egy gépkocsival el lehetne érni a terv szerinti kitermelési célmennyiséget. Ezt a következő diagram segítségével szemléltetem.

10. ábra Az egyes fordulókhoz tartozó ciklusidők (a szerző saját szerkesztése)

35

Az alsó vízszintes, piros vonal – a garat átlagos ürítési ideje - azt az időt jelöli, aminél nem lehet hosszabb a tehergépkocsik garathoz érkezése, mert akkor üresen járnának a szalagok. Ez egy gépkocsival nem megoldható. A felső vízszintes, piros vonal azt a maximális időt jelöli, amin belül kell maradnia a ciklusidőnek, ahhoz hogy egy tehergépkocsi el tudja végezni a Műszaki Üzemi Tervben egy évre meghatározott mennyiség elszállítását. Ugyanezt a számítást elvégeztem a terhelt üzemidő szerint is, amely az üzemidő kieséseket már magában foglalja, így értéke 3300 munkaórára adódott a 2013-as évben. 3300 h → 400000 t, tehát 1 h → 121 t, azaz 10 perc → 20 t Ebben az esetben azt kaptam tehát eredményül, hogy 10 percenként 20 tonna kőzet garatba öntése szükséges. Ez esetben már két tehergépkocsira van szükség (11. ábra).

11. ábra Két tehergépkocsival számolt ciklusidők (a szerző saját szerkesztése) Az alsó vízszintes, piros vonal itt is ugyanazt jelenti, mint az előző diagramon, tehát a garat átlagos ürítési ideje. A felső vízszintes, piros vonal azt a maximális időt jelöli, amin 36

belül kell maradnia két tehergépkocsi átlagolt ciklusidejének, ahhoz hogy el tudják végezni a Műszaki Üzemi Tervben egy évre meghatározott mennyiség elszállítását. Méréseim szerint az 500 méteres - garat és lerobbantott készlet közötti - távolság esetén fennálló 1 km-es kört 13 perc alatt teszi meg a tehergépkocsi. De ebből a 13 percből 4 perc a készlet felrakodása és 1 perc a garatba ürítése. Tehát gyakorlatilag a mozgással töltött idő 8 perc. Ennek a körnek a különböző szakaszait a 12. ábra mutatja be.

12. ábra A tehergépkocsik útja (a szerző saját szerkesztése) A különböző szakaszokon a következőképpen alakultak a sebességek: Garat és a rámpa között: 2 x 200 m = 400 m → 5 m/s Rámpán: 2 x 100 m = 200 m → 1,5 m/s Rámpa és a készlet között: 2 x 200 m = 1,5 m/s

37

8. táblázat Különböző távolságokhoz szükséges idő Távolság [méter]

Idő [perc]

szükséges gépkocsik [db]

800

11

2

900

12

2

1000

13

2

1100

14

2

1200

15

2

1300

16

2

1400

17 (a szerző saját szerkesztése)

3

13. ábra Különböző távolságokhoz szükséges idő (a szerző saját szerkesztése) A 8. táblázat és az 13. ábra segítségével azt szemléltettem, hogy különböző távolságokon hány tehergépkocsi szükséges ahhoz, hogy ne mozogjanak üresen a szalagok. Ezt az átlagosan nyolc perces garat ürítési idő (piros vonallal feltüntetve) esetében számoltam. Ha egy tehergépkocsi ciklusideje 16 perc (1300 méteres távolság), akkor két tehergépkocsi elviekben – a gépkocsi vezetők összehangoltsága esetén – 8 percenként képes kőzetanyagot önteni a garatba. Ez 1400 méteres távolság esetén - a számításaim alapján - már nem megoldható két tehergépkocsival. 38

9. táblázat Veszteségek sűrűn érkező tehergépkocsik miatt 1 óra alatti idő [min] körök száma 8 7,5 7,5 8,0 7 8,6 6,5 9,2 6 10,0 5,5 10,9 5 12,0 4,5 13,3 4 15,0 3,5 17,1 3 20,0

12 óra alatti körök száma

plusz körök száma

üzemanyag igény [l]

90,0 96,0 102,9 110,8 120,0 130,9 144,0 160,0 180,0 205,7 240,0

0,0 6,0 12,9 20,8 30,0 40,9 54,0 70,0 90,0 115,7 150,0

0,0 14,8 31,8 51,3 74,2 101,1 133,5 173,0 222,5 286,0 370,8

(a szerző saját szerkesztése) A menetrendre visszavezethető problémákat két oldalról vizsgáltam. Az egyik az a helyzet, amikor túl sűrűn érkeznek a tehergépkocsik, a másik, amikor túl ritkán . Mindkét esetnél a garat kiürülését vettem alapul, ami átlagosan nyolc perc. Ha a tehergépkocsik úgy követik egymást, hogy hamarabb érkeznek meg, mint nyolc perc, akkor vizsgálódásom alapján arra a következtetésre jutottam, hogy az ilyenkor elszenvedett fő veszteség a túlzott körökből adódó fogyasztás növekedés, amit a felhasznált üzemanyag literjével adtam meg. Ennek az az oka, hogy a világpiaci árnak függvényében folyamatosan változik az üzemanyag költség, viszont a tehergépkocsik fogyasztása konstansnak tekinthető. Egy táblázatban felvettem idő értékeket, annak alapján, hogy reálisan körülbelül hat perces követési távolságok jelentkezhetnek. Ezen idő esetén a tablázatban az olvasható le, hogy már 74 literrel több üzemanyagot fogyasztanának a tehergépkocsik műszakonként. De az is jól kiolvasható, hogy ha csak fél perc az eltérés, már akkor is 15 liter az az üzemanyag mennyiség, amit meg lehet spórolni, más szóval, ami veszteségként keletkezik. A többi értéket pusztán elméleti megfontolásból csatoltam. (9. táblázat) Ezt a problémát egy függvény segítségével is ábrázoltam, ahol a veszteségek, illetve az idő között a 14. ábrán látható kapcsolat áll fenn.

39

14. ábra Veszteségek sűrűn érkező tehergépkocsik miatt (a szerző saját szerkesztése) Egy trendvonalat illesztettem a kirajzolódó görbére, amely az ábrán is szereplő polinomiális harmadrendű egyenlettel írható le: y = -2,597x3 + 56,32x2 - 441,5x + 1256 Továbbiakban vizsgáltam azt a problémát is, ami akkor merül fel, ha ritkábban ér a garathoz a tehergépkocsi, mint ahogy a garat kiürülne. Ebben az esetben azt tekintettem fő veszteség forrásnak, hogy a szalagok üresen járnak, azaz – lean-es megközelítés szerint – nem teremtenek értéket. 1400 Ft/tonna átlagárat véve adódott a különböző időkhöz tartozó veszteség. Az a bevett gyakorlat, hogy öt perc után kerül az üzemnaplóba, hogyha valami hiba áll be, tehát öt percig járhatnak úgy üresen a szalagok, hogy az nem lesz feljegyezve. Ez a veszteség feltáratlan marad. Számszerűsítve azt lehet elmondani, hogy a tehergépkocsi öt perces késése 18025 Ft-nak megfelelő veszteséget jelent. Ennek a veszteségnek nem marad nyoma az üzemnaplóban és egy műszakban akár többször is előfordulhat. Ezt a problémát a nyolc percen felül jelentkező további nyolc perces késésig vizsgáltam, az már több mint 28000 Ft-os veszteséget okoz. (10. táblázat)

40

10. táblázat Veszteségek ritkán érkező tehergépkocsik miatt idő [min] 8 8,5 9 9,5 10 10,5 11 11,5 12 12,5 13 13,5 14 14,5 15 15,5 16

üresjárat [min] 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8

veszteség [t] 0,0 1,3 2,6 3,9 5,2 6,4 7,7 9,0 10,3 11,6 12,9 14,2 15,5 16,7 18,0 19,3 20,6

veszteség [Ft] 1 802,5 3 605,0 5 407,5 7 210,0 9 012,5 10 815,0 12 617,5 14 420,0 16 222,5 18 025,0 19 827,5 21 630,0 23 432,5 25 235,0 27 037,5 28 840,0

(szerző saját szerkesztése) Itt nem 12 órára számoltam át a veszteségeket, ugyanis a szalagpálya rendszer üzemeltetése a bányához tartozik, a bányában pedig három műszakos munkarend van, tehát nyolc óránként váltják egymást a dolgozók. Erre a problémára szintén felvázoltam egy függvény kapcsolatot a tonnában számolt veszteségeket az idő függvényében ábrázolva (15. ábra).

41

15. ábra Veszteségek ritkán érkező tehergépkocsik miatt (a szerző saját szerkesztése) A kapott függvény egyenletének meghatározásához lineáris trendvonalat alkalmaztam, melynek az egyenlete a következő: y = 2,575x - 20,6

42

6. Összefoglalás Szakdolgozatomban a Miskolc-Mexikóvölgyi mészkőbánya egy kiválasztott veszteség csökkentést célzó projektjén keresztül bemutattam a bányászati iparra alkalmazható lean szemlélet alapjait. Munkám kezdetén a témával kapcsolatban irodalomkutatást végeztem, mely során arra a következtetésre jutottam, hogy külföldön már sikeresen alkalmazzák a lean módszereket a bányászatban. A kutatásaim alapján a bányászati iparban is megnevezhetőek azok a veszteségek, amelyeket először az autóiparban mutattak ki. Ezt az úgynevezett 7+1 db fő veszteségforrást a bányászatra is le lehet képezni. A gyáriparban széles körben elterjedt értékáram elemzést szintén el lehet végezni a bányászati iparban is, melynek az eredményeként kapott jelenállapot térkép jó kiindulópont a szűk keresztmetszetek feltárására. Az elkészült jelenállapot térkép alapján szűk keresztmetszetként a készlet bányán belüli mozgatásához kapcsolódó tehergépkocsi szállítás adódott. Az általam elvégzett mérések, illetve a bányából kapott üzemnaplók alapján három évre visszamenőleg elvégeztem az üzemidő kiesés-elemzést. A rendelkezésre álló adatok alapján Pareto-elemzést alkalmazva meghatároztam a főbb hibaokokat. A jelenállapot térkép segítségével azonosított szűk keresztmetszet, illetve a Pareto-elemzés során domináns hibaokként azonosított kőhiány is a belső szállításhoz kapcsolódik. Ennek felismerése megerősített abban, hogy vizsgálatom céljául ezt a problémát válasszam. Munkám során mértem a bányán belüli szállításhoz kapcsolódó ciklusidőt, illetve a Műszaki Üzemi Terv szerinti éves kitermelési terv alapján meghatároztam az ütemidőt. A ciklusidő és az ütemidő felhasználásával felállítottam egy lehetséges ütemezést a tehergépkocsik számára. Számításaimmal alátámasztottam, hogy a nem megfelelő szállítási ütemezés akkor is veszteséget hordoz magába, ha túl sűrűre, illetve akkor is, ha túl ritkára állítjuk be a tehergépkocsik garathoz érkezését. Ezzel igazoltam az ütemezés szerepének fontosságát. A veszteségek minimalizálása érdekében arra jutottam, hogy a) két tehergépkocsival érdemes szállítani – a lerobbantott készlettől a garatig vett – legfeljebb 650 méteres távolságig. Így előfordulhat, hogy a szállítószalagok minimális ideig üresen járnak, azonban ez kevesbé költséges, mintha három tehergépkocsit állítanának munkába; b) három tehergépkocsival érdemes szállítani – a lerobbantott készlet és garat között vett – 700 méteres távolságtól. Ebben az esetben előfordulhat, hogy a 43

tehergépkocsiknak minimális ideig várakozniuk kell, de ez kevésbé költséges, mintha percekig üresen járnának a szállítószalagok. Jövőbeni feladatként a gyorsabb rakodás érdekében javasolt lenne megvizsgálni, hogy a lánctalpas rakodógépnek nagyobb térfogatúra cserélhető-e a kanala.

44

7. Summary In my thesis, I present the fundamental of lean thinking through a loss reduction project in the Miskolc-Mexikóvölgy limestone quarry. During my research I found out that -, in several related publications- , the Lean methods are used successfully in the mining industry abroad. Based on my studies, I realized that, there are lots of similarities between the losses of the mining industry and the car industry. This so-called ”7+1” wastes are adaptable to the mining industry. The well-known value stream mapping from manufacturing industry also appears in the mining industry. I created a value stream map which was an excellent starting point to found the bottlenecks of the system. The completed current state map pointed out, that bottleneck of the system is the internal hauling with dump trucks. I created a run time loss analysis for the last 3-years period, based on my measurements, and the mine’s operating schedule. From the given information, I defined the major source of problems with Pareto-analysis. Referring to the Pareto-analysis and the current state map’s result, I concluded that, one of the dominant problems is the lack of stone, which is connected to the internal hauling. This result ensured me, to pick this topic as the focus of my thesis. During my thesis work I measured the cycle time related to the internal transport, and I also calculated the takt time based on the annual manufactory technical plan. Referring to the cycle time and the takt time I made a time schedule for the vehicles. I proved with my calculations that not only the frequent transportation causes loss, but also the infrequent arrives to the chute. I tried to point out the importance of time schedule with this statement. In order to minimise the losses I concluded the following: 

Two vehicles needed, if the distance between the stock and the crusher is not larger than 650 meters. If the conveyor-belt running empty for a short period of time is less costly than the using of 3dump trucks.



Three dump trucks are needed if the distance between the stock and crusher is larger than 700 meters. – If the vehicles standing still is rather cost-effective than the running conveyor-belt which is empty for minutes.

In order to make faster the loading procedure, it would be suggested to check whether a larger bucket can be utilized on the excavator.

45

Irodalomjegyzék [1]

Losonci Dávid (2010): Bevezetés a lean menedzsmentbe – a lean stratégiai alapjai. 119. sz. Műhelytanulmány. Budapesti Corvinus Egyetem

[2]

Tóth Csaba László (2007): A Karcsusított Gyártás – a Lean Production (A Lean, ahogyan én látom) Magyar Minőség XVI. évfolyam 8-9. szám

[3]

Husi Géza (2008): Lean menedzsment a gyakorlatban .Debreceni Egyetem

[4]

Pascal Dennis (2007): Lean Production Simplified: A Plain Language Guide to the World's Most Powerful Production System. Productivity Press, ISBN 978-1-56327356-8

[5]

Taiichi Ohno (1988): Toyota Production System Beyond Large-Scale Production Productivity Press, New York, pp. 11., ISBN 0-915299-14-3

[6]

Cséfalvai Miklós (1999): A minőség fogalma, a minőségi mozgalom, minőségügyi rendszerek – Távoktatási modul http://minosegugy2010.uw.hu/Egyeb_Szoveges_Segedanyagok/Minoseg_ alapfogalmai.rtf

[7]

Krafcik, John F. (1988): Triumph of the lean production system. Sloan Management Review 30. (1): pp.41-52.

[8]

John Gravel (2011): Lean thinking in mining. Turner and Townsend

[9]

Taiichi Ohno (1988): Toyota Production System Beyond Large-Scale Production Productivity Press, New York, pp. 11., ISBN 0-915299-14-3

[10]

Csuhanics Balázs, Csordás Ottó (2014): A lean szemlélet bányászatban való alkalmazhatóságának vizsgálata. EMT Konferencia 2014. Székelyudvarhely, poszter előadás

[11]

Szuha 2000 Kft (2010): Miskolc-Mexikóvölgyi mészkőbánya 2011-2016 évi Műszaki Üzemi Terve.

[12]

Dr. Dakó György (1997): Külfejtések művelése (Szállítás, hányóképzés). Miskolci egyetemi Kiadó pp. 58.

[13]

Völgyesi Lajos (2002): Geofizika. Műegyetemi Kiadó, Budapest

[14]

Dr. Bohus G. et al. (1983): Ipari robbantástechnika. Műszaki Könyvkiadó Budapest 46

[15]

Dr. Csőke Barnabás: Aprítóművek gépek fő méret- és üzemjellemzőinek meghatározása. Miskolci Egyetem Eljárástechnikai tanszék

[16]

Dr. Péczely Gy. et al. (2012): Lean3 Termelékenységfejlesztés egységes rendszerben. A.A. Stádium Kft.

[17]

Erdei János et al. (2010): Minőségmenedzsment-Oktatási segédanyag a Vezetés és szervezés mesterszak számára. Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Üzleti Tudományok Intézet

[18]

http://bme.ysolt.net/GTK_MuszakiM_MSc/S1_Minosegmenedzsment/Minosegmenedzs ment_jegyzet.pdf Nagy Zsolt (2007): Minőségmenedzsment jegyzet Berzsenyi Dániel Főiskola Természettudományi és Műszaki Kar, Szombathely http://ttk.nyme.hu/migi/bodorkos/Documents/min%C5%91s%C3%A9gmenedzsment/ NagyZsolt_min%C5%91s%C3%A9gmenedzsment.doc

47

Ábrák és táblázatok jegyzéke 1. ábra Henry Ford 2. ábra Bükk-hegység földtani térképe 3. ábra Billenőplatós tehergépkocsi 4. ábra Szalagpálya rendszer a bányaüzemben 5. ábra Kétingás pofástörő 6. ábra A főbb hibaok kategóriák 2011-ben és a hozzájuk tartozó üzemidő kiesések ábrázolása Pareto diagramon 7. ábra A főbb hibaok kategóriák 2012-ben és a hozzájuk tartozó üzemidő kiesések ábrázolása Pareto diagramon 8. ábra A főbb hibaok kategóriák 2013-ban és a hozzájuk tartozó üzemidő kiesések ábrázolása Pareto diagramon 9. ábra Ishikawa-diagram 10. ábra Az egyes fordulókhoz tartozó ciklusidők 11. ábra Két tehergépkocsival számolt ciklusidők 12. ábra A tehergépkocsik útja 13. ábra Különböző távolságokhoz szükséges idő 14. ábra Veszteségek sűrűn érkező tehergépkocsik miatt 15. ábra Veszteségek ritkán érkező tehergépkocsik miatt 1. táblázat A 7+1 veszteség azonosítása a bányászati folyamatokban 2. táblázat A bányaüzemben működő szalagpálya rendszerek főbb paraméterei 3. táblázat A kőzetekre jellemző longitudinális hullámterjedési sebességek 4. táblázat 2011. évi üzemidő kiesések 5. táblázat 2012. évi üzemidő kiesések 6. táblázat 2013. évi üzemidő kiesések 7. táblázat A bányaüzemben mért adatok 8. táblázat Különböző távolságokhoz szükséges idő 9. táblázat Veszteségek sűrűn érkező tehergépkocsik miatt 10. táblázat Veszteségek ritkán érkező tehergépkocsik miatt

48

Veszteségelemzés a kőbányászatban lean módszerek felhasználásával. Szakdolgozat

Recommend Documents