The main objective in this master's thesis was to investigate data collection and processing on a semi-automated assembly line at Agco Power's diesel engine assembly plant in Linnavuori, Nokia. The goal was to analyze the data streams collected from the assembly line and from the various assembly stations of the assembly line, and through data analysis to find bottlenecks, especially at the assembly station level. At the same time, the goal was to find the most optimized way to analyze the data streams on the assembly line.
JOHDANTO
DATAN ANALYSOINTI JA VISUALISOINTI
- Datan analysointi
- Tutkiva data-analyysi eli EDA
- Datan vaatimukset ja kerääminen
- Datan muokkaus ja siivous
- Datan analysointi, visualisointi ja johtopäätösten teko
Kun tiedot on suodatettu ja muokattu käyttökelpoiseen muotoon, se voi silti olla osittain epätäydellinen, ja toisaalta se voi sisältää kaksoiskappaleita ja suoria virheitä. Kun tiedot on muokattu, puhdistettu ja täytetty ja suodatettu käyttökelpoiseen muotoon, ne voidaan analysoida. Kun aineisto on analysoitu, kannattaa analyysin tulokset jakaa visuaaliseen muotoon, jotta tulosten perusteella voidaan tehdä johtopäätöksiä helpommin.
MOOTTORITEHTAAN NYKYTILA JA ONGELMAN ASETTELU
Moottoritehtaan nykytila
Linja on suunniteltu vuoden 2020 muutosta ajatellen siten, että linjan tuotantolinjalla on joka kuudes isoreikäinen malli ja loput pienporaisia malleja. Kokoonpanolinjan lopussa linja jakautuu kahteen haaraan, joista toinen, SY-haara, tekee hitaampia isoreikäisiä malleja ja USA:n haara puolestaan nopeampia pienireikäisiä malleja. Moottorit on jaettu näihin linjoihin siten, että pienireikäiset mallit jatkavat US-linjaa pitkin ja hitaammat isoreikäiset mallit menevät SY-linjalle.
MES-järjestelmä eli KEKO
US-alkuiset taulukot sisältävät staattista dataa, esim. BOM-numerot tai käyttäjätiedot, nämä taulukot täytetään vain järjestelmään tullessa, esim. CF-alkuiset taulukot ovat konfiguraatiotaulukoita, jotka sisältävät järjestelmän kokoonpanoon liittyviä tietoja, ominaisuuksia ja parametreja. LN:n alkuperäiset levyt ovat kytkinkortteja, jotka yhdistävät eri asennoissa olevat levyt niiden kautta ikään kuin se olisi solmu.
Datan analysointi-, visualisointi- ja optimointitarve
Näinä aikoina radalla ei ole töitä, ts. jos vaihe kestää kauemmin kuin taukoaika, vaiheaika on vastaavasti pidempi. Lopullisena tavoitteena saattaa silti olla moottorin pitäminen vuorossa ja 300 sekunnin vaiheajalla, mikä tarkoittaisi 86 moottoria vuorossa. Työvoiman tarjontaongelmien lisäksi esille nousivat eri syistä kokoonpanolinjalla normaalia hitaammat materiaalikappaleet sekä ongelmat vaiheaikojen tallennuksen tarkkuudessa eli vaiheiden kirjaamisessa. oikein, ohjeiden mukaan.
TUTKIMUSMENETELMÄT, -VÄLINEET JA TAUSTATIEDOT
- Menetelmät
- Keskiarvo
- Mediaani
- Välineet
- Crystal Reports ja Qlick Sense
- Azure Databricks
- Aineistot ja taustatiedot
- Käytetyn datan luotettavuus
Käytännössä realistiset vaihtoehdot tietojen analysointiin rajoittuivat tehtaalla jo käytössä oleviin järjestelmiin, joita olivat Crystal Reports ja Pengonin Qlick Sense. Tehtaalla oli jo pari raportointiohjelmistoa eri tarpeisiin, Crystal Reports ja Qlick Sense, joita käsitellään tässä luvussa. Crystal Reports -ohjelmistosta on mahdollista suodattaa tiedot ja ladata ne taulukkona tai CSV-tiedostona rivi riviltä katselua varten (Crystal Reports n.d.).
VAIHEAIKOJEN SUODATTAMATON JAKAUMA
- Linjan aikaleimat
- SA-linja
- SA-linjan viisi hitainta vaihetta
- SA-linjan hitaimman vaiheen hitaimmat BOM:it
- SE-linja
- SE-linjan vaiheet vaiheaikojen mukaan
- SE-linjan hitaimman vaiheen hitaimmat BOM:it
- SI-linja
- SI-linjan viisi hitainta vaihetta
- SI-linjan hitaimman vaiheen hitaimmat BOM:it
- SU-linja
- SU-linjan vaiheet vaiheaikojen mukaan
- SU-linjan hitaimman vaiheen hitaimmat BOM:it
- SY-linja
- SY-linjan vaiheet vaiheaikojen mukaan
- SY-linjan hitaimman vaiheen hitaimmat BOM:it
- Kokoonpanolinjan osioiden laskennallinen tuottavuus
Kolmanneksi hitain vaihe oli SA67 keskimääräisellä vaiheajalla 290 sekuntia, neljänneksi hitain vaihe SA65 keskimääräisellä vaiheajalla 245 sekuntia ja viidenneksi hitain vaihe SA27 keskimääräisellä vaiheajalla 237 sekuntia. Kolmanneksi hitain nopeus oli SE57, mutta sen jaksoaikojen tallennus ei todennäköisesti tapahtunut ohjeiden mukaan, koska keskiarvo oli vain 4 sekuntia. Kolmanneksi hitain vaihe oli SI51 keskimääräisellä vaiheajalla 375 sekuntia, neljänneksi hitain vaihe SI13 keskimääräisellä vaiheajalla 318 sekuntia ja viidenneksi hitain vaihe SI41 keskimääräisellä vaiheajalla 281 sekuntia.
Neljänneksi hitain materiaali tähän vaiheeseen oli ACW6767720, malli 98 AWF-HLA, jonka vaiheiden mediaani oli 3382 sekuntia.
VAIHEAIKOJEN SUODATETTU JAKAUMA
- SA-linjan hitaimman vaiheen hitaimmat BOM:it
- SE-linja
- SE-linjan vaiheet vaiheaikojen mukaan
- SE-linjan hitaimman vaiheen hitaimmat BOM:it
- SI-linja
- SI-linjan viisi hitainta vaihetta
- SI-linjan hitaimman vaiheen hitaimmat BOM:it
- SU-linja
- SU-linjan vaiheet vaiheaikojen mukaan
- SU-linjan hitaimman vaiheen hitaimmat BOM:it
- SY-linja
- SY-linjan vaiheet vaiheaikojen mukaan
- SY-linjan hitaimman vaiheen hitaimmat BOM:it
- Kokoonpanolinjan osioiden laskennallinen tuottavuus
Kolmanneksi hitain vaihe oli SA46, jonka mediaani vaiheaika oli 291 sekuntia, neljäs hitain vaihe SA65, jonka mediaani vaiheaika oli 245 sekuntia, viidenneksi hitain vaihe SA27, jonka mediaani vaiheaika oli 236 sekuntia. Kolmanneksi hitain vaihe oli SI51, jonka mediaani vaiheaika oli 408 sekuntia, neljäs hitain vaihe SI13, jonka mediaani vaiheaika oli 318 sekuntia ja viidenneksi hitain vaihe SI41, jonka mediaani vaiheaika oli 306 sekuntia. Toiseksi hitain materiaali oli ACX2306810, malli 84 AWF-HLA, ja vaiheen SY13 vaiheiden mediaani oli 4452 sekuntia.
VAIHEAIKOJEN KARSITTU JAKAUMA
- SA-linja
- SA-linjan viisi hitainta vaihetta
- SA-linjan hitaimman vaiheen hitaimmat BOM:it
- SE-linja
- SE-linjan vaiheet vaiheaikojen mukaan
- SE-linjan hitaimman vaiheen hitaimmat BOM:it
- SI-linja
- SI-linjan viisi hitainta vaihetta
- SI-linjan hitaimman vaiheen hitaimmat BOM:it
- SU-linja
- SU-linjan vaiheet vaiheaikojen mukaan
- SU-linjan hitaimman vaiheen hitaimmat BOM:it
- SY-linja
- SY-linjan vaiheet vaiheaikojen mukaan
- SY-linjan hitaimmat BOM:it
- Kokoonpanolinjan osioiden laskennallinen tuottavuus
Toiseksi hitain materiaali oli ACW857661A, malli 74 LFTN, ja sen vaiheen mediaaniaika oli 401,5 sekuntia vaiheessa SA10, ja kuukauden aikana valmistettiin 32 kappaletta. Kolmanneksi hitain tuotekokoelma oli malli 74 AWF, keskimääräiset vaiheajat vaiheessa SA10 olivat 395 sekuntia ja kuukauden aikana valmistettiin 60 yksikköä. Neljänneksi hitain BOM tälle vaiheelle oli ACX2445610, malli 66 LFTN, jonka vaiheen mediaani oli 386 sekuntia, ja 75 tuotettiin kuukauden aikana.
Viidenneksi hitain materiaali oli ACW6677560, malli 84 AWF-HLA, jonka vaiheen mediaani oli 452 sekuntia, josta 48 valmistettiin kuukauden aikana. Kuukauden aikana niitä valmistettiin 26. Toiseksi hitain materiaali oli ACW635547A, malli 66 LFTN, sen vaiheiden mediaanit vaiheessa SE53 oli 283,5 sekuntia. Kolmanneksi hitain materiaali oli ACW6677560, malli 84 AWF-HLA, ja vaiheen SE53 vaiheajan mediaani oli 269 sekuntia.
Kolmanneksi hitain vaihe oli SI51, jonka mediaani vaiheaika oli 404 sekuntia, neljäs hitain vaihe SI13, jonka mediaani vaiheaika oli 307 sekuntia ja viidenneksi hitain vaihe SI41, jonka mediaani vaiheaika oli 304 sekuntia. Tämän vaiheen neljänneksi hitain materiaali oli ACW6767720, malli 98 AWF-HLA, jonka vaiheiden mediaani oli 477 sekuntia.
VAIHEAIKOJEN YHDISTETTY JAKAUMA
Vaiheaikojen yhdistetty jakauma
- Vaiheaikojen yhdistetty suodattamaton jakauma
- Vaiheaikojen yhdistetty suodatettu jakauma
- Vaiheaikojen yhdistetty karsittu jakauma
Kuvasta näkyy selvästi, että SI-linjalla on hitain vaiheet, jotka ovat viisi hitainta järjestyksessä hitaimmasta nopeimpaan SI61, SI31, SI51, SU27 ja SI13. Nyt kun SA- ja SE-linjat yhdistettiin, SE35 voidaan nähdä SE-linjan hitain osuudena ja sen jälkeen hitain vaiheet löytyvät edelleen SA-linjalta. Kuvasta näkyy selvästi, että SI-linjalla on hitain vaiheet, jotka ovat viisi hitainta järjestyksessä hitaimmasta nopeimpaan SI61, SI31, SI51, SI13 ja SU23.
Kun SA- ja SE-linjat nyt yhdistettiin, voidaan havaita, että hitain vaihe oli edelleen SE-linjan SE35-vaihe ja sitten hitain vaiheet löytyivät vielä SA-linjalta. Kuvasta näkyy selvästi, että tämän kytketyn linjan osan hitaimmat vaiheet sijaitsevat SI-linjalla ja ne ovat viiden hitain järjestyksessä hitaimmasta nopeimpaan SI61, SI31, SI51, SU23 ja SI13. , aivan kuten edelliselläkin tavalla.
JOHTOPÄÄTÖKSET JA TULOKSET
Suodatustavat
Kolmella yllä mainitulla tavalla linjan eri osista, ts. SA, SE, SI, SU ja SY, ensin etsittiin linjaosuuden viisi hitainta vaihetta ja sitten vaiheen viisi hitainta BOM:ia. jokainen jakso. Neljännellä tavalla halusimme vain varmistaa, onko viivatietojen analysointi välttämättä tarpeen viivan osien mukaan vai voidaanko analyysiä yksinkertaistaa yhdistämällä nämä loogiset osat yhteen.
Hitaimmat vaiheet eri suodatustavoilla
Edellisestä kuvasta voidaan nähdä, että vaikka hitaimpien vaiheiden keskinäinen järjestys pysyy samana, niiden vaiheaikojen jakaumat lähestyvät normaalijakaumaa datamassaa muokatessa. SE-linjan vaiheiden järjestys vaiheaikoihin perustuen ei ole enää niin selkeä, ensimmäisellä tavalla suodatettuna järjestys on: SE53, SE33, SE57 ja SE 35, mutta toisella ja kolmannella tavalla se muuttuu muotoon. järjestys: SE 35, SE57, SE53 ja SE 33. Tämä selittyy osittain sillä, että SE-linjalla on hyvin lyhyet vaiheajat johtuen linjan vaiheiden luonteesta ja tämä vääristää jakautumista, kun se on ensimmäisellä tavalla suodatettu.
SI-linjan hitaimmat vaiheet olivat samat kaikissa kolmessa suodatusmenetelmässä ja samassa järjestyksessä: SI61, SI31, SI51, SI13 ja SI 41. SU-linjan hitain vaiheet ensimmäisessä suodatetussa/suodattamattomassa järjestyksessä olivat: SU27 , SU23, SU13, SU25 ja SU15, toisella tavalla järjestys muuttuu hieman: SU23, SU27, SU13, SU25 ja SU15, ja kolmannella tavalla hieman enemmän: SU23, SU13, SU27, SU25 ja SU15. Tarkasteltaessa hitaimpia tuoteosia kussakin linjan osuudessa voidaan havaita jonkin verran hajontaa, mikä johtuu suodatusmenetelmistä, ainakin kolmannen suodatusmenetelmän osalta.
Näiden lisäksi tarkastelin myös yhdistettyjä rataosuuksia, mutta näin ei saatu merkittävää lisäetua aikaisempiin verrattuna ja hitain ratavaihe pysyi luonnollisesti samana SI61:nä kuin rataosuuksia tarkasteltaessa erikseen. Lisäksi on otettava huomioon aikaepätasapaino linjan eri osien välillä, tutkimukset ovat osoittaneet, että suunnilleen siirtymiä tarvitaan, kun vaunut siirtävät ns.
Muita huomioita
Data-analyysin tuloksia arvioitaessa tulee myös muistaa, että vaikka SI-linjan tuottavuutta analysoitaisiin omassa jaksossaan, se ei käytännössä voi olla paljon nopeampi tai hitaampi kuin SU-viiva, joka on suora linjan laajennus, pois lukien SY-linjalle siirretyt materiaalilaskut, joita on kuitenkin vain noin joka kuudes kokonaismäärästä. Rataosuuden viisi hitainta vaihetta on esitelty luvussa 5, on huomioitava, että hitaimpien vaiheiden joukossa sekä vaiheikojen keskiarvona että mediaanin mukaan olivat vaiheet SI61 ja SI31, eli siirrettävät vaiheet. Asenna putkistot moottoriin ja puhallin voiteluputkilla. Kun tietomassasta suodatettiin pois selkeästi virheelliset ja taukojen, vuorojen vaihdot ja viikonloput ja muut pidemmät lomat ja vapaat ajat, eli menetelmä 2, löytyi myös linjan hitaimmat liikeradat, jos SI-viiva löytyi. käyttämällä tätä menetelmää.
SI-linjan viisi hitainta vaihetta on esitetty luvussa 6, jopa tällä tavalla suodatettuna, hitain vaiheet olivat samat, eli vaiheet SI61 ja SI31. Ja sen lisäksi, että tietojoukosta jätettiin huomioimatta harvoin suoritetut ja siten hitaammat materiaaliluettelot, SI-viiva oli silti linjan hitain osa, linjan osien vaiheaikajakaumat on suodatettu ja karsittu tällä kuvassa 2 esitetyllä menetelmällä. 64. Tällä menetelmällä suodatettuna SI-linjan viisi hitainta vaihetta on esitetty luvussa 7, mutta on syytä mainita, että myös kaksi hitainta vaihetta olivat tällä menetelmällä, vaiheet SI61 ja SI31.
Neljännellä tutkitulla menetelmällä ei ollut vaikutusta, kaiken kaikkiaan hitain vaiheet kaikilla kolmella suodatusmenetelmällä olivat edelleen samat SI61 ja SI31, vaikka SA-linja ja SE-linja ovat linjan loogisia jatkoja. , käsiteltiin yhtenä kokonaisuutena, samoin kuin SI-linjaa ja SU-linjaa kokonaisuutena. Linjan hitaampien osien ja vaiheiden lisäksi tutkittiin myös hitaampia tuoteosia, mutta koska niiden tunnisteet muuttuvat nopean syklin myötä, niitä käsitellään tässä vain yleisellä tasolla ja enemmän mallikohtaisesti. Se, kuinka tarkkoja SI-linjan vaiheajoitustietueet ovat verrattuna esimerkiksi SA-linjaan, on oman keskustelunsa aihe.
SI-linjan jatkuva liike aiheuttaa virheellisiä sisäänkirjautumisia helpommin kuin SA-tyypin stop & go -linja, ja yhtenä mahdollisena ratkaisuna ongelmaan ehdotan automaattisen lähtöselvityksen kehittämistä lavalla työskenteleville, mutta jokaisella on mukanaan passikortti lavalle sisäänkirjautumista varten, ja jos automaattinen haku ei ole mahdollista, toissijaisena kehitysehdotuksen hakuprosessina.
YHTEENVETO
Saatavissa: https://www.atlascopco.com/en-us/itba/expert-hub/product-training/toolsNet-8-product-essential. Design AI with analytics based on Apache Spark [viitattu Saatavissa: https://azure.microsoft.com/en-us/services/databricks/. Problem Solving and Data Analysis Using Minitab: A Clear and Simple Guide to Six Sigma Methodology. https://ebookcentral.proquest.com/lib/tampere/reader.action?docID MacPherson, D. Minitab Statistical Software [viitattu Saatavissa:.
Doing data science: straight talk from the front lines. 2012) Topological methods in data analysis and visualization II theory, algorithms and applications.
