Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Flödesoptimering av sintringsprocess för hårdmetall: Kartläggning & kapacitetsförbättring av materialflödet vid Sandvik Mining AB i Västberga
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Production Engineering.
2012 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Flow optimization of sintering process for hard metal : Mapping and capacity improvements of the material flow at Sandvik Mining AB in Västberga (English)
Abstract [sv]

Examensarbetet har genomförts på Sandvik Mining i Västberga, under våren 2012. Produktionsenheten tillverkar hårdmetall som används för bland annat krossning och borrning av berg. Tillverkningen har två processteg; pressning av hårdmetallpulver och därefter sintras den pressade kroppen. Sintringen saknar ett uppföljningssystem för återkoppling av driftdata. Därmed saknas kunskap om hur stor kapacitet som finns.

Syftet är att kartlägga sintringsugnarnas kapacitet med hänsyn till driftsäkerhet, tillgänglig tid samt även den tillgängliga ugnsvolymen. Värdeflödet ska visuellt förbättras i produktionen för att på så vis öka förståelsen för både operatörer och tjänstemän. Efter en omfattande kartläggning, av bland annat fyllnadsgrad, driftsäkerhet och utnyttjandegrad, ska förbättringsåtgärder avseende ökning av ugnarnas kapacitet lokaliseras och utredas. Målet är att öka kapaciteten i ugnarna med 10 %.

En övergripande bild av flödet togs fram med hjälp av en förenklad värdeflödesanalys. Interna databaser genomsöktes för att finna historiska driftdata. Information har inhämtats från 2007-2011 där åren 2008, 2010 och 2011 bedömts vara pålitliga för utvärdering av kapacitet och utnyttjandegrad. Informationssökning har även gjorts i produktionen när information i databaser saknades eller behövde kompletteras.

Antal tillgängliga dagar fastställdes till 340 per år och tillsammans med antal körningar varje år beräknades ugnarnas utnyttjandegrad till 32 % av den tillgängliga tiden för den lägsta och 82 % för den högsta. Låg tillgänglighet beror i många fall på bristande underhåll som lett till obrukbara ugnar.

Ugnarnas totala kapacitet beräknades, utifrån aritmetiska medelvärden av statistiska data, till 18 ton per vecka. Kapacitetens övre och undre gräns beräknades med standardavvikelsens spridning hos den samlade mängden data, till 27 respektive 10 ton per vecka.

Genomförd kartläggning har lett till kunskap om möjliga förbättringar i den visuella överblicken och möjliga effektiviseringar som ökar kapaciteten mot eftersträvade + 10 %.

De visuella förbättringarna består av en förfinad sortering i ställagen och bättre överblickbarhet över ugnarnas driftstatus genom förbättring av en översiktstavla. Förbättring kan även nås genom ändring av stapelhöjd i presscellerna för att matcha ugnarnas höjd.

För att öka kapaciteten i ugnarna bör planeringen av orderstorlekar styras utifrån tillgänglig ugnskapacitet istället för som i dagsläget utifrån ledig presskapacitet. Om orderstorlekarna ändras i processen för de produkter som genomgår extra värmebehandling ökar kapaciteten genom att närmare 100 ugnskörningar frigörs årligen.

Utvärdering av cirka 1 000 artiklar vad avser införande av nya kutshöjder har gjorts. Införande av 25 mm-kuts ökar kapaciteten genom att 10 ugnskörningar frigörs årligen.

Jämförelse mellan kapacitet på spårade tallrikar och kutstallrikar har gjorts på produkter som står inför kommande geometriförändringar. Omflyttning av dessa 165 produkter från kutstallrikar till spårade tallrikar, medför en kapacitetsökning med 18 frigjorda ugnskörningar årligen.

Runda tallrikar har cirka 30 % lägre kapacitet än kvadratiska med fast sarg. Ersättning av runda tallrikar med kvadratiska tallrikar med fast sarg kommer att öka ugnarnas kapacitet. Hur stor ökningen blir är inte möjligt att kvantifiera, ty information om hur många ordrar som körs på runda tallrikar saknas.

Totalt bedöms de tre kvantifierbara förbättringarna resultera i 128 frigjorda körningar och en driftkostnadsbesparing på cirka 1,4 MSEK årligen.

Abstract [en]

The thesis has been carried out at Sandvik Mining in Västberga, during the spring of 2012. The production unit manufactures sintered carbide inserts, used for crushing and drilling of rocks. They are made through two process-stages; pressing of hard metal powder and sintering of the pressed body. The sintering process lacks a monitoring system for feedback of operational data. Therefore knowledge about available capacity is missing.

The aim is to map the sintering ovens capacity, regarding reliability, availability and the sintering ovens available volume. The value stream shall be visually improved to increase the understanding for both operators and officials. After a wide survey regarding, among others, fill-rate, reliability and utilization rate, improvements regarding increase of the ovens capacity shall be localized and analyzed. The target is to increase the ovens capacity by 10 %.

An overlook of the value stream was created by using a simplified version of the value-stream-mapping-tool. Internal databases were searched to find historical runtime-data. Information has been gathered from 2007-2011 and the years 2008, 2010 and 2011 have been judged as reliable for further analysis of capacity and utilization-rate. Search for information has been conducted in the production when information was missing in databases or needed to be complemented.

The number of available days annually was set to 340 and together with the number of runs each year the utilization rate was calculated, 32 % for the lowest and 82 % for the highest. Low availability depends in many cases on lack of maintenance which has led to unworkable ovens.

The ovens total capacity was calculated, using an arithmetic average, to 18 tons a week. Upper and lower limit of the capacity was calculated with the distribution of standard deviation to 27 respectively 10 tons per week.

The conducted mapping has led to knowledge about improvements for the visual overlook and also possible improvements that increase the capacity towards the desired + 10 %.

The visual improvements consist in a refined sorting of the pressed bodies and a better view of the ovens status by improving a status-board. Another improvement is to match the stack height in the press-cells with the ovens height.

To increase the ovens capacity, the planning of order sizes should be made for the ovens capacity and not as made today by available pressing capacity. If the order sizes for the extra heat-treatment-process will be changed, the capacity will increase by almost 100 extra runs every year.

Analysis of 1 000 articles regarding implementation of a new plate-distance has been made. The new plate-distance will increase the capacity by 10 extra runs annually.

Comparison between the capacity on slotted plates and distance-plates has been made on products that stand for upcoming geometry changes. Relocation of these 165 products from slotted plates to distance-plates, results in increased capacity by 18 extra runs annually.

Circled plates have almost 30 % lower capacity than square plates with fixed frame. Replacement of circled plates with square plates with fixed frame will increase capacity, but the size of the gain is not known because information about the number of orders manufactured on circled plates is not known.

Totally the three quantifiable improvements is estimated to result in 128 extra runs and an operation cost benefit of 1,4 MSEK annually.

Place, publisher, year, edition, pages
2012. , 89 p.
Series
Examensarbete inom industriell produktion, avancerad nivå, 509
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-101178OAI: oai:DiVA.org:kth-101178DiVA: diva2:546718
Subject / course
Production Engineering
Educational program
Master of Science in Engineering - Mechanical Engineering
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2012-08-24 Created: 2012-08-24 Last updated: 2012-08-24Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(3757 kB)749 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 3757 kBChecksum SHA-512
1a1edd5487d20a6493d7a88c9a225b3284301e4c296c479bcb1c5ca82bddde808cee5a749f13af4cdb2da6cffad7e2891a233595ae26eb3815a15b2678433a23
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Production Engineering
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 749 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 809 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf