Laserlõikusmasina juurutamine tootmisettevõttes Otto Bock Estonia AS

Konkurentsivõime säilitamiseks ja tõstmisks nii Eesti kui ka Euroopa rõiva– ja tekstiilitööstuses investeeritakse järjest rohkem kaasaaegsema tehnoloogia kasutusele võtmisesse. Käesoleva lõputöö eesmärgiks oli anda ülevaade laserlõikusmasina juurutamise protsessist ettevõttes Otto Bock Estonia AS ning analüüsida, kas masin täidab oma eesmärke. Lõputöö alguses anti üldine ülevaade töökorraldusest ettevõttes Otto Bock Estonia AS ja juurdelõikusosakonnas. Põhjalikumalt keskenduti laserlõikusmasina tööoperatsiooni töökorralduse ja –tingimuste kirjeldamisele. Tehnoloogilises osas kirjeldati lühidalt lõputöös käsitletavaid mudeleid ja pooltooteid. Lisatud on toodete pildid ning valmistamiseks kasutatavate materjalide ja abimaterjalide koostised ning nende näidised. Lasertehnoloogiat iseloomustavas peatükis tutvustati erinevaid laseritüüpe ja kasutusalasid. Põhjalikumalt selgitati laserlõikustehnoloogiat ning selle eeliseid. Kirjeldati ettevõttes kasutusel olevat laserlõikurit ning selle omadusi. Välja on toodud laserlõikusmasina tehnilised parameetrid. Uue seadme juurutamise protsessi juurde kuulub masina käsitlemiseks ohutus-, kasutus- ja hooldusjuhendite väljatöötamine ning koostamine. Juhendite eesmärgiks on tagada masina korrasolu ja pikk kasutusiga ning tagada töötajate ohutus. Käesolevas lõputöös on juhendite koostamisel aluseks võetud laserlõikusmasina käsiraamat ning lähtutud laserlõikuri töökorraldusest ja -tingimustest Otto Bock Estonia AS-is. Laserlõikusmasina juurutamine toob kaasa muudatused mudelite tootmisprotsessis, seetõttu vajavad uuendamist ja muutmist ka tehnoloogilised kirjeldused. Töö autor koostas lõputöös käsitletud pooltoodete mudelitele laserlõikuri tööoperatsooni tehnoloogilised kirjeldused. Tehnoloogilistes kirjeldustes on väljatoodud materjali ja masina ettevalmistusprotsess, paigutusjoonise ja lõikusparameetrite andmed, detailide käsitlemine pärast lõikust, juurde on lisatud tööprotsessi illustreerivad fotod. Päevavaatluste eesmärgiks oli välja selgitada laserlõikusmasina abiaeg ning saada ülevaade masina lõikuse ajal teostatavatest ajakulutustest. Päevavaatlustulemuste põhjal leiti keskmised ajakulutuste väärtused, mis registreeriti abiaja kaarti. Masinakohaseks abiajaks kujunes 59 minutit ehk 14 %, mille moodustavad päevakonstant ja taastusaeg. Laserlõikuri lõikusprotsess on automaatne, mis võimaldab masina operaatoril laserlõikusajaga paralleelselt tegeleda lõigatud detailidega, ettevalmistada uut lõikusjoonist või stantsida. Päevavaatluste tulemusel selgus, et lõikusaeg moodustab tööpäevast 82 %, millest 38 % kulub lõigatud detailidega tegelemiseks. Selle põhjal võib järeldada, et laserlõikuril ja stantsil saab samaaegselt töötada üks operaator. Tööjõukulu vähendamine on üks laserlõikusmasina kasutusele võtmise eesmärkidest, mida see ka antud juhul täidab. Lähtudes laserlõikusmaina tööoperatsiooni iseloomust ja hinnates töökorraldust antud operatsioonil, tegi lõputöö autor ettepaneku taastusajaklassi suurendamiseks. Töö laserlõikuriga nõuab täpsust ja tähelepanu, lisaks puutub operaator tööpäeva jookul kokku lõikusaurude ja -tolmuga. Võttes arvesse masina kasutusele võtmise eesmärki rakendada laserlõikuril ja stantsil ühte töölist, tuleb arvestada ka vaimse väsimuse ning kurnatusega, mida põhjustab paralleelselt kahel operatsioonil töötamine. Suurendades taastusajaklassi 25-lt minutilt 35-le suureneks küll töölise tööviljakus, kuid väheneks tööteostamise aeg tööpäeva jooksul. Tööteostamise aja vähendamine ei ole ettevõttele kasulik. Ebavajalikuks ajakuluks tööpäeva jooksul hindas töö autor plastiklehtede toomist laost laserlõikusmasina töökohale. Probleemi lahendamiseks pakkus autor välja plastiklehtede ladustamiseks sobiva koha loomise laserlõikuri töökohal. Laserlõikusmasina tootmise efektiivsuse väljaselgitamiseks teostas töö autor kõikidele lõputöös käsitletavatele pooltoodete mudelitele töötlemise ajakulu normeerimised. Laserlõikuri töönormide väljaselgitamiseks mõõdeti ühe pooltoote mudeli tellimuse töötlemisprotsessiks kuluv aeg ning lisati masinakohane abiajalisa. Ühe detaili töötlemisaja saamiseks jagati saadud tulemus detailide arvuga. Eelnevalt kasutati antud pooltoodete detailide töötlemiseks stantsi, mille töönormidega võrreldi ja analüüsiti laserlõikuri normeerimistulemused. Analüüs koostati igale pooltoote mudeli detailide mõõtmistulemustele individuaalselt. Plastikdetailide puhul ei arvestata laserlõikusaega detaili töötlemiseks kuluva aja sisse, sest lõikusajaga paralleelselt täidab tööline teisi tööülesandeid. Sõltuvalt detaili kujust on ajavõit ühe detaili lõikamisel laserlõikuril kuni 0,43 minutit. Kõikide pooltoodete detailide puhul on ajavõit ühe detaili kohta 1,72 minutit. Käesolevas lõputöös on materjalikulu arvestused koostatud eesmärgiga välja selgitada, kas laserlõikur võimaldab materjali kasutada efektiivsemalt kui stantsimine ning seeläbi vähendada materjalikulusid. Kahe tööoperatsiooni materjalikulu võrdlemiseks on lähtutud materjalide kulunormidest stantsimisel ühe toote kohta ettevõtte andmete põhjal ning lõputöö autori poolt arvutatud materjalikulust ühe toote kohta. Ülevaate saamiseks, kui palju on võimalik materjali tellimuse kohta kokku hoida kasutades laserlõikurit, on ühe toote materjalikulu korrutatud tellimuse kogusega. Kõige suurem materjalikulu erinevus on pooltoodete 29A226 S ja M plastikdetailide puhul, tellimuse kohta on materjali võimalik kokku hoida 1,4 m2. Lõputöös käsitletava pooltoote materjalikulu arvestuse põhjal võib järeldada, et laserlõikusmasin võimaldab materjali kasutada efektiivsemalt ja vähendada materjalikulusid. Käesolevas lõputöös analüüsis autor laserlõikusmasina töökohal ergonoomiliste nõuete täitmist, lähtudes ettevõttes läbiviidud riskianalüüsi andmetest. Analüüsis anti ülevaade laserlõikuri töökoha nõuetest, mis puudutavad müra, valgustust, tolmu ja laserkiirgust. Laserlõikuri töökohal on ergonoomilistest nõuetest kinnipeetud ning võib töötingimusi hinnata heaks. Lõputöö autor leidis siiski, et kuigi üldine valgustus laserlõikuri töökohal on piisav, tuleks seina ääres asuva abilaua juurde paigalda lisavalgusti. Töö autor peab ka oluliseks isikukaitsevahendite kasutamist laserlõikuri tööoperatsioonil. Neist oluliseimateks on tumendatud klaasiga prillide kandmine laserlõikuri lõikusprotsessi jälgimisel ning respiraatori kandmine detailide ja masina puhastamisel. Lõputöö koostamise käigus tekkinud soovitused ja parendusettepanekud on kokku võetud töö viimases peatükis. Töö autor on välja toonud ettepanekud ja omapoolsed lahendused seoses kanban tellimuspartiide ja taastusajaklassi muutmisega; plastiku ladustamiseks laserlõikuri töökohal; lisavalgusti paigaldamiseks abilaua juurde; detailide puhastuslappide niisutamise; soovitused isikukaitsevahendite kasutamiseks.

To sustain and raise the competitiveness in Estonian and European clothing and textile industries more and more modern technology is invested. The goal of this thesis was to give an overview of implementing process of a laser cutting machine in the company Otto Bock Estonia AS and to analyse if it fulfills the set purposes. The first chapter gives an overview of company´s overall work organization and in cutting department, focusing on laser cutting machine work organisations and process. Models and intermediate products were described in the technological part of the thesis. Pictures, material compositions and fabric samples have been added. Different types of lasers and their field of applications have been described in laser technology describing chapter. Laser cutting technology and its advantages and the specifics of the cutter used in the company have been thoroughly described. The technical parameters of the machine have been presented in a table. The implementation process of a new machine also includes composing safety, handling and maintenance manuals. The purpose of the manuals is to guarantee good maintenance, long lifetime and the safety of the operators. Composing the operators´ manual in these thesis are based on the lasercutters manual and the working routines in the company Otto Bock Estonia AS. As the laser cutter is implemented, it entails changes in the production manner of models, thus technological descriptions need renewing and improving. The author has composed the technological descriptions of the work operations of the cutter. The preparation process, layout drawings, cutting parameters and illustrational pictures of the material and the machine have been added. The purpose of the daily observations was to find out the time of the preparation process and any other additional time consumers. During daily observations average time consumptions were found out and were marked into the a table. The preparation time per machine was found to be 59 minutes and about 14% of the whole working time, which consists of time constant and recovery time. The cutting process of the laser cutter is automatic, which allows the operator to handle the cut details, prepare a new cut or to stamping. During the daliy observation it became clear that cutting time forms 82 % of the working day of which 38 % is time needed to deal with the cut pieces. Based on that we can conclude that laser cutter and the stamping can be operated by the same person at the same time. One of the main goals of implementing a laser cutter is to cut labor costs and it fulfills it perfectly. Based on the nature of the work process on laser cutter and assessing the work routine the author proposed to increase the recovery time. Working with laser cutter requires exactness and attention, additionally the opeator works in the environment impregnated with dust and cutting fumes. Considering the overall purpose to have one person operating laser cutter and the stamp, also mental stress must be considered. When increasing the recovery time of an operator from 25 minutes to 35 minutes the productivity would rise but the time spent for work would decrease. Decreasing the work time would not be profitable for the company. The author classified the transport of plastic sheets from the store to the machine as unnecessary time consumption. To solve the problem, the author proposed to create a suitable storage place for the material close to the cutter. To find the effectiveness of the laser cutter, the author performed standard time calculations of all semifinished product handling. When rationing, Ortim time study program was used in the company. To find the laser cutters work norm, one semifinished product production time was measured and added specific time loss. Previously stamp was used to make the same semifinished product, so the same optimising result could be compared. Every semifinished product was cosidered separately. When cutting plastic details, the time consumption was not considered, as the cutting was done during doing another process in parallel. Dependant of the shape, the time advantage on laser cutter is 43 seconds. Considering all details, the time advantage is 1,72 minutes per detail. In this thesis, the material amounts are cosidered with the purpose to find out if the laser cutting allows to use the material more effectively, compared to stamping and decrease the loss of material. To compare the two processes, the material consumptions of the company and the material consumptions observed by the authors have been taken into account. The biggest difference in material usage lies in semifinished product 29A226 - the total save is 1,4 square meters per order. In this thesis the author analysed the ergonomics, based on the risk analysis of the company. The working-place requirements considering noise, light, dust, laser beams were brought out. The work-place of the laser cutter can be considered good and the ergonomic requirements are fulfilled. The author found that although the overall light is good, the auxiliary desk should be fitted with an extra light, the author also finds necessary to wear protective means, especiallly the shaded glasses for observing the cutting process and the respirator when cleaning the machine. The recommendations for improvement have been brought out in the last chapter of the thesis.