• No results found

Facility design

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Facility design"

Copied!
60
0
0

Bezig met laden.... (Bekijk nu de volledige tekst)

Hele tekst

(1)
(2)

 

Preface 

  A couple years ago ‐ after finishing Business Economics at the HBO in Enschede ‐ I did not have the  feeling that I learned enough and that I was ready to work. So, I decided to extent my student career.  As I had seen the city of Groningen (and experienced its nightlife) a couple times before, the city of  interest was an easy pick. The choice for the (pre) master 'Operations & Supply Chain' at the Faculty  of Economics and Business was also a quick one. This work right in front of you, which contains the  description of  a research conducted at Eaton Electric B.V. in Hengelo, is the final step of this master.     Eaton Electric B.V. is a production company that produces components and systems in the low and  middle voltage segments for electrical distribution. This research is about one of Eaton's products in  the  middle  voltage  segment,  the  so‐called  Xiria.  I  spend  my  time  at  Eaton  with  the  people  of  the  Opex  department.  The  lean  specialist  in  the  (Op)erational  (Ex)cellence  department  identify  possibilities for improvement within every aspect of the company. For me, my colleagues at the Opex  department turned out to be very funny and social, but above all hard working and dedicated. I had a  great  time  and  would  like  to  thank  them  for  that.  A  special  thank  goes  out  to  Tom  Vleerbos  ‐  my  supervisor at Eaton ‐ who gave me the opportunity to graduate there, and who had the willingness to  listen to everything I had to say. Unfortunately for Eaton, Tom has recently moved into the position  of aldermen in the municipality of Tubbergen. I would like to take this opportunity to wish him all the  best with that responsible job.     It has taken me longer to finished my thesis than I had hoped and expected, but I am satisfied with  the results. For that, I owe a big thanks to my supervisor at the RUG, Mark Mobach. He took the time  and  patience  to  guide  me,  and  to  show  me  the  right  direction.  Mark's  support,  criticism,  and  suggestions during this work are greatly appreciated. A special thanks goes out to my family and my  girlfriend  Marsha.  All  of  them  have  stayed  positive  throughout  and  supported  me  at  times  when  I  wasn't  happy  about  it.  Without  their  constant  support  and  encouragement,  this  thesis  would  probably  not  have  seen  "the  light  of  day”.  Finally,  I  would  like  to  express  my  appreciation  to  everybody else that helped me finish  my courses and thesis. I learned a lot  of all of you, but  most  importantly, I had a great time!  

 

(3)

 

Abstract 

 

Production  facilities  such  as  Eaton  have  a  large  number  of  tasks  ‐  each  with  its  own  purpose  and  direction  ‐  that  are  related  some  way.  Tasks  very  in  complexity  and  are  often  split  in  two  or  more  tasks. To avoid disintegration of those tasks that are pulled apart, so‐called coordination mechanisms  and design parameters are used to link the system and to control this link. In this research, the tasks  needed  to  assemble  a  Xiria  and  the  way  these  tasks  are  linked  and  controlled  is  discussed  and  evaluated based on the physical suits of the organization. The research question is:  

Is the Xiria assembly line designed in the most efficient way, if not, where and how can adjustments  be made to improve it? 

 

In literature the physical suits of the organization is known as facility design. Facility design consists  of  several  components  of  which  the  microelement  of  facility  design  (layout  design  and  handling  system design) are discussed in this research. The SLP methodology of Muther (1973), the Material  Handling  Equation  of  Apple  (1977)  and  a  checklist  based  on  what  is  regarded  efficient  in  literature  are used to describe and evaluate the layout design and handling system design of the Xiria facility.    

The  results  of  the  evaluation  shows  that  Eaton  has  designed  its  Xiria  facility  efficient  on  several  criteria,  but  that  also  improvements  can  be  made  to  increase  efficiency.  To  improve  the  efficiency  based  on  the  objectives  and  criteria  used  in  this  research,  the  layout  (U‐shaped  one  is  recommended)  and  handling  systems  design  (sequenced  supply  is  recommended)  must  be  redesigned.   

(4)
(5)
(6)

 1.  In troduction  

Chapter 1. Introduction 

 

This  chapter  aims  to  give  the  reader  a  better  understanding  about  where  this  research  has  been  accomplished.  It  will  provide  insight  in  the  organizational  structure  of  the  Eaton  Corporation,  how  Eaton  Electric  B.V.  is  contributing  to  the  Eaton  Corporation  and  what  tools  and  philosophies  are  being  used  in  the  company.  The  chapter  will  end  with  an  introduction  of  the  product  Xiria  and  its  developments in the market over time.  

 

1.1 The Corporation Eaton 

Eaton  as  an  corporation  is  a  diversified  industrial  manufacturer  with  sales  of  approximately  $13.0  billion.  The  Eaton  Corporation  has  five  business  segments,  Electrical,  Hydraulics,  Aerospace,  Truck  and Automotive. With 82.000 employees it produces and sells products in more than 150 countries.  Eaton  has  the  vision  to  become  a  premier  diversified  industrial  manufacturer,  to  be  the  most  admired  organization  in  its  markets.  The  mission  of  Eaton  is  to  produce  products  with  the  highest  quality  against  cost  which  can  compete  in  markets  where  the  prices  are  determined  by  free  competition. The Eaton Corporation uses the Eaton Business System (EBS) to link Eaton's worldwide  businesses and employees. The EBS is a set of common values, philosophies, management tools and  measures.  The  EBS  enables  Eaton  to  systematically  manage  its  businesses  while  capturing  the  benefits of diversity, scale and rapid transfer of best practices. EBS positively impacts the results by  improving working capital and operating margins and reducing costs through the following elements:  Corporate  Goals,  Planning,  Growth,  Execution,  Assessment  and  Tools.  One  of  the  tools  of  the  EBS  most in line with the research is the ELS – Eaton Lean System.  

(7)

 1.  In troduction   standard condition is visible, and it seek to involve all the team members in all these activities, since  they are the wellspring of continuous improvement (Shook, 2007).   Operational Excellence (Opex), a special department, is established within Eaton. In this department,   lean specialists identify possibilities for improvement, and these specialist have the responsibility to  implement  the  ELS  by  teaching  other  departments  the  ELS  and  facilitate  and  advise  them  during  implementation  of  the  ELS  tools  and  culture.  This  research  has  been  conducted  at  the  Opex  department.  Since  the  decision  of  using  ELS  has  already  been  made,  the  author  will  not  question  whether lean is the right thing. However, it is important that whatever recommendations this thesis  delivers it must go along with the ELS in order to get Eaton and even OPEX to consider implementing  it.  

 

1.2 Eaton Electric B.V. 

Eaton  Electric  B.V.  is  part  of  the  Eaton  Electric  Division  in  Europe.  Eaton  Electric  B.V.  is  located  in  Hengelo  and  produces  components  and  systems  in  the  low‐  and  middle  voltage  segments  for  electrical  distribution,  control  and  protection.  Eaton  Electric  B.V.  offers  switchgear  systems  and  components for energy distribution in main stations, sub distribution stations, transformer stations,  cable distribution and residential applications. The components can deal with voltages between 1000  V  (low  voltage)  and  36000  V  (middle  voltage).  The  products  of  Eaton  Electric  B.V.  are  suitable  for  almost  the  whole  energy  network  –  see  figure  1  –  from  main  feeder  station  to  residential  applications.  

  Figure 1 The Energy Network 

 

(8)

 1.

 In

troduction

 

segment  MVS  is  object  segment  of  this  research.  Further  on,  when  the  term  Eaton  is  used,  the  researcher means Eaton Electric B.V.  

 

1.3 Xiria 

One of Eaton’s products in the MVS segment is Xiria. The Xiria is a distribution station and is made for  applications till 24kV. A Xiria is a ring main unit and is one of the newest product of a generation of  ring  main  units  within  Eaton.  Around  the  millennium  the  Xiria  is  developed  as  an  answer  to  the  liberalization  at  the  energy  market.  Liberalization  made  that  electricity  became  more  and  more  a  commercial product and that energy distributors were becoming more cost aware. These cost aware  customers are served with the maintenance free system of Xiria. One of the differences of the Xiria  to its competitors is that the product is very compact and is known for its outstanding reliability. The  installation and the mechanism of the product are covered in a sealed cover, an important feature of  the  reliability.  Xiria  is  designed  with  a  fully  enclosed  metal  housing  combined  with  single  phase  insulation of all primary live parts. This reduces the risk of an internal fault to an absolute minimum,  thus providing a high degree of safety and availability. Unlike its competitors a Xiria does not contain  damaging gasses which protect the installation inside. Instead, the volume around the installation is  made  vacuum,  which  does  not  harm  the  environment.  This  makes  the  Xiria  distinctive  for  the  environmental aware customer. Xiria units can be used in compact transformer stations for energy  distribution  and  in  accessible  stations  in  utilities  and  industry.  They  are  also  ideal  for  use  in  decentralized power generation systems such as wind farms.  

 

  Figure 2 A 3F Xiria installation 

(9)

 1.

 In

troduction

 

A Xiria unit consists out of a basic frame which has two (2), three (3), four (4), or (5) Fields (2F, 3F, 4F,  5F).  F  is  an  abbreviation  of  the  term  ‘Field’.  Figure  2  is  a  3F,  see  the  3  different  fields  that  can  be  distinguished on the picture. The number of fields (F) play an important role at the amount of tasks a  Xiria can perform. Basically, two field versions are available: 

 a vacuum load‐break switch for ring cable connections; (short name is: K) 

 a  vacuum  circuit‐breaker  for  the  protection  of  mains  transformers  and  cable  connections  (short name is T). 

 

Both,  a  K  or  a  T  field,  can  be  supplied  in  12kV  and  24kV,  and  can  be  added  to  the  frame  in  any  combination and sequence possible. For example, customers can order a 3F KKK, KTK, TKK, TTT, etc.,  whatever  combination  possible.  Not  only  the  customer  can  choose  between  the  amount  of  fields,  the  version  of  the  field  (K  or  T),  and  voltage  they  want  (12kV  and  24kV),  there  are  also  different  options. The following options can be added on a Xiria:   Remote signaling   Electric remote control   Motor steering   Arch support   Bottom plates    On a baseboard   

Therefore,  the  choice  between  a  2F,  3F,  4F  or  5F,  a  K  or  T  field,  between  12kV  or  24kV,  and  the  different customer options make that a lot of variants are possible. The potential number of various  products that can be produced lies in the millions, though the basic components are the same across  all customer orders.  

 

1.4 Xiria production 

(10)

 1.  In troduction   EEGS  The Xiria frame is produced in‐house by Eaton Electric General Supplies (EEGS). EEGS is an internal  supplier of Eaton and employs about 130 people. EEGS produces and supplies components needed  to  assembly  the  low  voltage  and  medium  voltage  systems  on  the  assembly  floor.  EEGS  produces  a  very wide range of components of different materials (copper, metal, aluminium). Many components  are  standard  components  which  are  needed  for  every  assembly  of  a  typical  product.  EEGS  itself  is  divided  in  several  departments:  sheetmetal,  copperbar,  and  punching.  The  names  of  the  departments  give  an  indication  of  what  kind  of  operations  they  perform.  EEGS  can  be  seen  as  a  important link in the supply chain of most of the assembly lines in Hengelo. Suppliers of EEGS deliver  raw material to EEGS and EEGS delivers a semi‐manufactured product to the assembly lines.  

EEGS  is  Xiria’s  main  supplier.  More  than  90  components  (of  in  total  ±  300)  for  the  different  Xiria  versions are produced by EEGS, under which the most important one, the Xiria frame. The frame is  the fundament of a Xiria. Every other component is attached to it. The frame is constructed out of  sheet metal parts and is welded by EEGS. The wide of the frames of the 2F, 3F, 4F, and 5F differ but  the frames have an equal height and dept.     The Xiria frame is built up out of raw sheet metal. The first job is to punch the sheet metal. Then they  need  to  be  bended  in  the  right  form.  Sometimes  some  extra  work  on  a  bench  has  to  take  place,  mostly attaching some little parts (like screws) on the articles. The welding robot takes over for the  next step. The robotic welding frame exists out of welding the frame and stud welding. The studs are  necessary parts for later in the assembly process. The studs make sure that all the needed materials  can  be  attached  to  the  frame.  After  the  necessary  quality  checks,  the  welded  frame  goes  to  the  powder  coating.  Then,  some  side  plates  are  attached  to  the  frame,  and  after  drying  the  frame  is  ready to be transported to the Xiria assembly line.  

 

Cast Resin 

(11)

 1.

 In

troduction

 

Concluding,  a  Xiria  consist  of  a  sheet  metal  frame,  on  which  all  other  material  is  attached  at  the  assembly line. The frame is produced by EEGS. Besides the frame, EEGS produces several other sheet  metal plates for the on lay of the Xiria. Cast Resin produces the epoxy resin for the current flow or  conductance.  Both  departments  produce  material  that  determine  for  a  large  part  the  design  and  functionality  of  the  Xiria.  Figure  3  shows  a  selection  of  the  materials  produced  by  EEGS  and  Cast  Resin.   

  Figure 3 Materials produced by EEGS and Cast Resin

 

1.5 Xiria developments 

From 2003 till 2008, Eaton was producing two product variants at the Xiria assembly line. The 3F and  4F version. However, due to customer demand the 2F and 5F version have been introduced. In the  next figure (graph 1) one can see what marketing thinks to sell the upcoming years.   

Graph 1 (Expected) Customer demand over the years   

This graph shows that the expectation for Xiria are high. Eaton expects a steady grow for the ‘old’ 3F  and 4F versions, and thinks that the 2F will become a good third. They do not think that the demand  for  a  5F  will  be  high,  but  a  considerable  sales  amount  of  these  units  is  expected.  Next  to  the  introduction of the new versions, an increasing demand in options and special customized solutions  can  be  notified.  To  illustrate  this,  the  demand  for  Xiria’s  over  the  last  couple  of  years  has  been  analyzed.  

 

(12)

 1.

 In

troduction

 

(13)

 2.  Researc h  desi gn  

Chapter 2. Research design 

The  purpose  of  this  chapter  is  to  provided  the  reader  the  outline  and  content  of  this  thesis.  The  research  question  and  sub‐questions  are  discussed  in  the  first  paragraph.  Then,  the  limiting  conditions, scope, level  of analysis, choice of the subsystem, and the research model are discussed  to provided the operational description of this research.   

 

2.1 Research question 

Production facilities such as Eaton have a large number of tasks. These tasks are always related in a  certain  way.  The  complexity  of  the  tasks  and  their  interdependencies  in  the  organization  can  vary.  Literature distinguish simple, complicated and complex organizations. The organization of tasks and  their  dependencies  provides  a  certain  output,  such  as  a  product  or  service.  In  the  simplest  organizations,  for  example  a  hot  dog  stand,  only  a  few  activities  are  related  to  each  other.  As  the  number  of  activities  increases,  and  the  differences  and  dependencies  between  them  as  well,  an  organization  will  become  complicated.  Complex  organizations,  like  many  productions  facilities,  distinguished themselves by the large quantity of various functions that occur in it, not necessarily by  their complexity. Only when the tasks and dependencies change in nature and content over time and  prediction  of  the  outcome  is  difficult,  an  organization  is  complex.  Changes  in  activities  and  dependencies  exists  in  almost  every  organization,  including  in  a  hot  dog  stand,  but  the  extent  and  rate of change and the nature of the change can vary greatly. This is why one organization is complex  and the other not (Mobach, 2009). 

(14)

 2.  Researc h  desi gn  

The  link  between  tasks,  coordination  and  design  parameters  is  large.  By  employing  vertical  decentralization  for  example,  more  room  for  direct  supervision  is  created,  but  then  liaison  is  necessary  for  achieving  mutual  adjustment.  So,  by  implementing  the  design  parameters  in  a  way  behavior  in  the  organization  is  composed  and  structured  (Mobach,  2009).  This  structure,  which  embodies the final ordering of the manufacturing process within the properties of a facility, is called  facility design. 

The goal of the research is to examine ‐ by describing, analyzing and evaluating ‐ the facility design of  the  Xiria  assembly  line,  and  whether,  and  if  so,  where  in  the  facility  design  improvements  can  be  made. The research question is therefore: 

 

Is the Xiria assembly line designed in the most efficient way, if not, where an how can adjustments be  made to improve it?  

 

To  answer  this  research  question  several  sub‐questions  must  be  answered.  First  the  design  of  the  assembly line must be described and analyzed. The first sub‐question is therefore:  

1. What are the properties of a facility? 

In  this  research,  the  term  efficiency  captures  the  amount  of  desirable  and  undesirable  features  within the assembly line design. The more desirable features, the better. What desirable is and what  not must be explored within the literature of facility design. In other words, the design of the Xiria  facility must be evaluated by features (objectives) regarded efficient in literature. So, the second sub‐ question is:  2. What objectives can be used to evaluate the efficiency of the design of a facility, and which  will be used to evaluate the design of the Xiria facility? 

When  these  first  two  sub‐questions  have  been  answered  the  design  of  the  Xiria  facility  can  be  described and evaluated, and then the third and last sub question can be answered:  

3. How  efficient  is  the  design  of  the  Xiria  facility  based  on  the  objectives  chosen,  and  how  /  where can it be improved? 

2.2 Limiting condition 

The limiting conditions describe requirements and restrictions of the research, where the results and  methods  are  subjected  to.  In  this  research  the  design  of  the  Xiria  assembly  facility  is  revisited,  not  redesigned. The objective is to give Eaton applicable recommendations to improve performance of  the assembly line by (small) adjustments in design of the facility. The limiting conditions are: 

(15)

 2.  Researc h  desi gn    The research is limited to the Xiria assembly line alone.   Note that this final limitation has its limitations on its own, since the design of the overall facility (the  assembly plant, EEGS and Cast Resin) is influencing the design of an individual assembly facility. This ‐  for  this  research  ‐  challenging  limitation  might  influence  the  applicability  of  the  results  and  recommendations.    

2.3 Scope 

The scope of this research is limited to the Xiria assembly facility. The other assembly facilities of the  Eaton plant, as well as the departments EEGS and Cast Resin are out of scope. However, EEGS and  Cast Resin are definitely part of the total production process of the Xiria applications. Therefore, it  will  be  impossible  to  ignore  them  completely  because  tasks  and  dependencies  between  the  Xiria  assembly line and EEGS / Cast Resin do have some overlap. Secondly, this research will diagnose the  design of the Xiria assembly facility, and concluded with recommendations for improvement. Due to  time constraint the implementation of the recommendations are out of scope.    

2.4 Level of analysis 

The word design has many different meanings. To some it means the aesthetic design of a product,  such as the external shape of a car or the color, texture, and shape of the casing of a can opener. In  another sense, design can mean establishing the basic parameters of a system or process. It might be  obvious that this research is interested in the this latter part of design. There is an extensive amount  of  literature  about  designing  a  system  (or  facility,  plant,  operation  etc.)  to  produce  a  product  or  service.  The  treatment  of  facility  design  as  a  subject  has  ranged  from  checklist,  cookbook‐type  approaches to highly sophisticated mathematical modeling (Tompkins et al., 2004). In this research  however, the intention is  to employ a  practical approach to facility design on a micro design level.  The scope is limited to the design of the Xiria assembly facility alone, which automatically asks for a  more detailed perspective of facility  design (see chapter 3) and therefore a lower level of  analysis.  However,  to  provide  a  better  understanding  of  the  Xiria  product  and  its  facility  a  higher  level  of  analysis is needed as well. Most of this higher level of analysis has been provided in the first chapter.   

2.5 Choice of the subsystem 

(16)

 2.  Researc h  desi gn  

limited  to  only  a  small  amount  of  tasks  of  the  overall  (Xiria)  system.  While  a  small  subsystem  is  examined, all the dependencies and relations within this system are for interest of this research. In  the theoretical background chapter the concept of facility design will be explained more thoroughly.  It  cannot  be  unnoticed  that  facility  design  is  part  of  a  bigger  concept  named  facility  planning.  However, this research is limited to the microelements of facility planning (of which facility design is  one).  It  is  because  of  the  scope  of  this  research,  and  the  choice  of  the  subsystem  that  only  two  concepts of facility design ‐ handling systems design and layout design ‐ are considered.    

2.6 Research model 

The following figure is the conceptual model of this research.        

Figure 4 Conceptual model   

(17)

 2.  Researc h  desi gn  

Next,  in  the  theoretical  background  chapter,  the  properties  of  a  facility  and  the  objectives  used  to  evaluate the design of the Xiria assembly line will be discussed.  

(18)

 3.  Th eoretical  background  

Chapter 3. Theoretical background 

Facility design will be discussed and the first two sub‐questions of this research will be answered in  this  paragraph.  The  first  paragraph  explains  the  facility  design  concepts  that  are  of  interest  of  this  research. Based on the concepts of the first paragraph the second, third and fourth paragraph of this  chapter discuss the first two sub‐questions. 

 

3.1 Facilities design 

Facilities are created to help organizations to achieve their goals. The creation of a facility is called  facility  planning.  Plant  layout  was  the  expression  used  by  the  pioneers  in  facilities  planning.  The  terms  physical  arrangement,  efficiency,  workforce,  materials  and  machinery  are  an  integral  part  of  each definition of plant layout. The most complete definition of that time is (Moore, 1962): "Plan of,  or  the  act  of  planning,  an  optimum  arrangement  of  industrial  facilities,  including  personnel,  operating  equipment,  storage  space,  materials  handling  equipment,  and  all  other  supporting  services, along with the design of the best structure to contain these facilities. Good plant layout is  fundamental to the operation of an efficient industrial organization." 

Moore (1962) emphasizes that the term optimum is related to whatever criteria may be chosen to  evaluate  a  plant  layout.  Later  on  the  term  optimum  was  substituted  by  the  word  efficiency.  The  change  from  plant  layout  to  facility  layout  occurred  in  the  early  1970's.  However,  the  confusion  between  the  terms  design  and  layout  lasted.  In  the  1990's  several  authors  developed  new  definitions,  but  only  detailing  certain  elements,  or  adding  others.  Considering  these  various  definitions, Marcous, Roipel, Langevin (2003) updated the definition of facilities layout:    "The physical arrangement in a certain space of all activities (e.g., production, handling, warehousing,  and services to production and staff) related to materials, equipment and workforce to allow efficient  production according to market specifications."   

In  parallel  with  the  definition  of  facilities  layout,  the  concepts  of  facilities  planning  and  facilities  design must be clarified.  Tompkins and White (1984) formalized a hierarchy linking those concepts  (see figure 5).  

(19)

 3.  Th eoretical  background     Figure 5 Facility design concepts 

 

The  location  of  the  facility  refers  to  its  placement  with  respect  to  customer,  suppliers,  and  other  facilities with which it interfaces. The design components of a facility consists of the facility systems,  the  layout,  and  the  handling  system.  Facility  systems  design  consist  of  the  structural  systems,  the  atmospheric systems, the enclosure systems, the lighting/electrical /communication systems, the life  safety  systems,  and  the  sanitation  systems.  The  layout  consists  of  all  equipment,  machinery,  and  furnishing  within  the  building  envelope  needed  to  perform  all  the  necessary  tasks.  The  handling  system  is  mechanism  needed  to  satisfy  the  required  interactions  between  tasks  and  dependencies  within the facility.  

Facility  location  addresses  the  macro  issues,  whereas  facility  design  looks  at  the  microelements  of  designing a facility. This research is interested in the latter microelements of the Xiria facility; layout  design  and  handling  systems  design.  The  layout  design  and  the  material  handling  design  are  inseparable (Tompkins et al, 2003). Handling decisions can have a significant impact on the efficiency  of  a  layout  and  every  consideration  affects  the  requirements  for  space,  equipment  and  personnel.  Therefore,  to  evaluate  the  facility  design  of  the  Xiria  facility,  the  layout  and  the  handling  system  design should be discussed, described and (re)designed simultaneously. In the next paragraphs, two  methodologies  for  describing  and  analyzing  the  layout  design  and  handling  systems  design  are  discussed.    Facility  systems  design  is  out  of  scope,  since  this  is  more  related  to  the  overall  Eaton  facility instead of the Xiria facility alone.  

 

3.2 Layout design 

(20)

 3.

 Th

eoretical

 background

 

analyze  the  current  Xiria  assembly  line  layout.  Because  of  this  difference,  some  modification  have  been made to the methodology to make it applicable for this research.  

3.2.1 SLP 

According to Muther (1973) the SLP consist of four phases. The SLP procedure as detailed in figure 6  can  be  segmented  into  four  phases 

containing  11  steps.  Phases  1  is  the  inputting of data as follows:   Step 1: P (product), Q (quantity),  R (route), S (support), T (time)   Step 2: Flows of material   Step 3: Activity relationships   Step 5: Space requirements   Step 6: Space available   Step 8: Modifying constraints   Step 9: Practical limitation  The second phase is the procedure process, which is represented by:   Step 4: Relationship diagram   Step 7: Space relationship diagram  The third phase is output result, which is:   Step 10: developing layout alternatives  The last phase is the evaluation process:   Step 11: Evaluation    Phase 1  In the first step of the first phase the PQRST are determined. The PQRST are the inputs of the facility.  Possible questions for every character are (Muther, 1973):  P: Which products are produced? What are the characteristics of the materials used?   Q: In what quantity are they produced?   R: Where are the products coming from, and where are they stored?   S: What is used to control the material movement and production.   T: How is the production planned (in time).    In the second and third step the material flow and activity relationships are analyzed. Both are kind  of  the  same,  but  the  activity  relationship  is  based  on  the  material  flow  analysis  and  supporting 

(21)

 3.  Th eoretical  background   activities. Other data is collected as well in the first phase, as shown in steps five, six, eight and nine.  The data collected in the phase is used as inputs for the other phases.     Phase 2 

The  second  phase  starts  with  the  creation  of  the  relationship  diagram.  The  relationship  diagram  reveals  a  good  positioning  decision  among  the  functional  areas,  it  provides  an  overview  of  the  closeness relationship, and is used to analyze the relationships between tasks and the positioning of  the  related  ones.  In  SLP,  the  relationship  diagram  is  also  used  as  input  for  the  space  relationship  diagramming decisions (Muther, 1973).  

 

Phase 3: 

(22)

 3.  Th eoretical  background    Step 9: Layout improvements  The first phase of the modified SLP is used to describe the P Q R S T inputs, the flow of assembly, and  the relationships between the tasks. Due to the scope of this research the space requirements, space  availability, modifying constraints and practical limitations are not included, since the location of the  Xiria  facility  within  the  plant  is  permanent,  and  no  additional  floor  space  is  available  (see  limiting  conditions).  Step  7  in  the  procedure  process  (space  relationship  diagram),  has  been  changed  in  individual task design. This has been done since the definition of facility design learned us that “space  of all activities is related to materials, equipment and workforce”, so by describing the equipment,  materials and workforce space of the individual tasks the space utilization can be analyzed and the  layout design can be evaluated as well. The last phase is the presentation of the improvements that  can be made.    

3.3 Handling system design 

The design of the handling system is an important component of the overall facility design. The layout  design  and  the  material  handling  system  design  are  inseparable  (Tompkins  et  al,  2003).  The  relationship  between  the  two  involves  the  data  required  for  designing  each  activity,  their  common  objectives,  the  effect  on  space,  and  the  flow  pattern.  This  is  why  the  layout  design  and  handling  system  design  should  always  be  discussed  jointly  (Sule,  1988).  To  help  guide  the  description  and  analysis  of  the  current  handling  system  design,  the  (material)  handling  system  equation  by  Apple  (1977) can be used.  

 

3.3.1 Material handling system equation 

To  help  guide  the  development  of  alternative  material  handling  systems  designs,  Apple  (1977)  suggested the use of the material handling equation. The material handling system equation gives a  framework  for  identifying  solutions  to  material 

handling  problems  (Heragu,  2006).  As  shown  in  figure 7, it involves seeking thorough answers to  six major questions. The what defines the type of  materials  moved,  the  where  and  when  identify  the  place  and  time  requirements,  the  how  and  who  point  to  the  material  handling  methods.  A  detailed  listing  of  the  what,  where,  when,  how, 

(23)

 3.  Th eoretical  background     The material handling system equation questions is very helpful in making a handling system design  analysis.  To  answer  the  What  question,  parts  and  material  lists  and  production  schedules  are  good  sources of information. For answering the Where question, process charts, flow diagrams, and scale  models  of  the  plant  are  some  of  the  sources  from  which  these  data  can  be  gathered.  Operations  charts and time study data can be used to answer the When en How questions (Sule, 1988). Note that  some  of  the  methods  mentioned  by  Sule  (1988)  have  overlap  with  methods  used  in  the  SLP  (flow  diagrams,  scale  models  etc.).  This  again  stresses  the  fact  that  the  layout  design  and  the  handling  design are inseparable and should be discussed jointly.  

 

Hence, the Systematic Layout Procedure, developed by Muther (1973), will be used to describe and  analyze the layout design of the Xiria assembly line, and the material handling system equation for  the  handling  system  design.  Once  these  two  methodologies  have  been  discussed,  the  information  must  be  examined  for  possible  improvements.  The  results  of  the  SLP  and  the  material  handling  system  equation  will  be  used  as  guidance  as  to  where  improvements  can  be  made.  However,  assessing  a  facility  requires  defining  objectives  on  which  it  can  be  evaluated.  The  next  and  last  paragraph of this chapter will define these objectives.  

 

3.4 Evaluation criteria 

Several  authors  present  a  more  or  less  exhaustive  list  of  objectives  to  consider.  Muther  (1973)  proposed 20 key points to consider in making an evaluation of a facility. More recently, Tompkins et  al. (2003) enumerate 35 criteria for evaluating a facility. Table 1 presents a list of objectives quoted  by various authors and made by Marcoux, Riopel and Langevin (2005). These objectives are classified  as  strategic,  tactical,  and  operational.  Whereas  the  scope  of  this  research  is  limited  to  the  microelements  of  facility  design,  the  strategic  objectives  (more  facility  location  related)  are  not  considered. The Xiria facility will be evaluated on some of the tactical and operational objectives of  table  1.  The  scope  of  this  research  and  its  time  constraint  is  the  main  reasons  for  choosing  only  a  couple of these objectives. The decision of which, is based on the Eaton lean strategy, since Eaton is  in  fully  process  of  implementing  the  lean  philosophy.  Therefore,  lets  discuss  this  lean  philosophy  shortly.  

(24)

 3.  Th eoretical  background     Strategic objectives  Be able to meet forecasted capacity needs (adaptability and versatility)  Muther (1973), Wrennal (2001), Tompkins  et al. (2003)  Plan for future expansion  Reed (1961), Muther (1973), Cedarleaf  (1994), Sheth (1995), Tompkins et al. (2003)  Be consistent with company image, appearance, promotional value,  public or community relations  Reed (1961), Muther (1973), Wrennal  (2001), Tompkins et al. (2003)  Optimize capital investment   Moore (1962), Apple (1963), Muther (1973),  Sheth (1995), Tompkins et al. (2003)  Minimize impact on production during the installation period  Tompkins et al. (2003)  Minimize negative effect on environment   Tompkins et al. (2003)  Integrate with external elements  Muther (1973), Tompkins et al. (2003)  Tactical objectives  Fit with organization structure  Muther (1973), Tompkins et al. (2003)  Facilitate supervision, control and communication  Muther (1973), Apple (1977), Heragu  (1997), Tompkins et al. (2003)  Optimize space requirements  Moore (1962), Apple (1963), Muther (1973),  Sheth (1995), Heragu (1997),Tompkins et al.  (2003)  Provide overall simplification, standardization  Moore (1962), Apple (1963)  Maintain flexibility of arrangement and of operations  Reed (1961), Apple (1963), Muther (1973),  Sheth (1995), Tompkins et al. (2003)  Maximize storage and supporting services  Apple (1977), Muther (1973), Tompkins et  al. (2003)  Optimize use of natural conditions, building or surroundings  Muther (1973)  Facilitate maintenance and housekeeping  Muther (1973), Apple (1977), Tompkins et  al. (2003)  Consider needs of workers with disabilities  Cedarleaf (1994)  Operational objectives  Provide high WIP turnover  Moore (1962), Apple (1977), Wrennal  (2001)  Optimize flow (materials, information and personnel)  Muther (1973), Heragu (1997), Apple  (1977), Cedarleaf (1994)  Optimize handling (e.g., minimize cost of materials handling)  Moore (1962), Apple (1963), Muther (1973),  Heragu (1997), Cedarleaf (1994), Tompkins  et al. (2003)  Promote safety and security of materials, equipment and employees  Moore (1962), Apple (1963), Muther (1973),  Sheth (1995), Heragu (1997), Tompkins et  al. (2003)  Provide convenience for workers & promote job satisfaction  Moore (1962), Apple (1963), Muther (1973),  Heragu (1997), Tompkins et al. (2003)  Optimize use of equipment  Apple (1977), Muther (1973), Tompkins et  al. (2003)  Stimulate optimal workforce utilization  Moore (1962), Apple (1963), Tompkins et al.  (2003) 

Table 1 Facility design evaluation criteria  

3.4.1 Lean philosophy 

(25)

 3.  Th eoretical  background   increases the cost of production and time of delivery to customers. Waste is something the customer  is not willing to pay for, which is the opposite of value, which is simply what a customer is willing to  pay for. The most common sources of waste in a manufacturing facility are equipment, inventories,  space,  time,  labor,  handling,  transportation  and  paperwork  (Tompkins  et  al.,  2003).  The  7  wastes  described by Ohno (1988) are:  1. Overproduction and early production producing over customer orders, producing unordered  materials / goods.  2. Waiting ‐ hanging around, idle time (time when no value is added to the product) .  3. Transportation ‐ handling more than once, delays in moving materials, unnecessary moving  or handling .  4. Inventory ‐ unnecessary raw materials in stores, work in process (WIP), & finished stocks .  5. Motion ‐ movement of equipment or people that add no value to the product . 

6. Over‐processing  ‐  unnecessary  processing  or  procedures  (work  carried  out  on  the  product  which adds no value) . 

7. Defective units producing or reworking scrap.   

However, the lean system is much more than a scavenger hunt for waste. While the core of lean is  the  elimination  of  waste,  the  lean  organizations  are  built  on  visibility,  simplicity,  flexibility,  standardization and organization (Tompkins et al., 2003). Lean tries to seek continuous flow so that  the  customer  can  pull.  It  wants  to  create  simplicity  so  that  any  impediment  to  flow  is  readily  apparent. It wants to employ visual management so that the out‐of‐standard condition is visible, and  it  seek  to  involve  all  the  team  members  in  all  these  activities,  since  they  are  the  wellspring  of  continuous  improvement  (Shook,  2007).  Many  of  the  lean  concepts  and  techniques  impact  the  facility layout, and the handling system. For example, visibility can be obtained by electronic boards  for  quick  feedback,  pull  system  with  kanban,  colored  standard  containers,  decentralized  storage  systems.  Simplicity  can  be  achieved  with  simple  setup  changes,  simple  material  handling,  simple  machines,  small  lot  sizes  etc.  Flexibility  can  be  achieved  with  short  setup  times,  flexible  material  handling, multifunctional employees etc. Hence, since Eaton is in fully process of implementing the  lean  philosophy  in  every  aspect  of  its  organization,  the  objectives  chosen  to  evaluate  the  facility  design  of  Xiria  ‐  based  on facility  design  literature  of  table  1  ‐  are  those  objectives  that  are  closely  related to that lean philosophy. The following objectives are chosen: 

(26)

 3.  Th eoretical  background    Facilitate supervision, control and communication    (Optimize) space (requirements)    3.4.2 Flow  In an ideal lean situation the production processes are based on the actual customer demand, and  when customer demand occurs, the order flows through the processing steps from raw material to  the  customer  without  any  delays  or  wastage.  This  producing  and  moving  one  item  at  a  time  (or  a  small and consistent batch of items) through a series of processing steps as continuously as possible,  with  each  step  making  just  what  is  requested  by  the  next  step,  is  called  one‐piece  flow.  In  a  pure  one‐piece‐flow process there are no hidden wastes and there is no variation that cause buffers (Liker  and  Meier  2006).  With  continuous  flow  production  it  is  possible  to  precisely  know  when  an  order  starts, and when an order is finished due to the predictability of the process. The material flow will  be  more  stable  through  the  whole  supply  chain.  The  stable  demand  of  materials  will  also  cause  a  decrease  in  inventory  levels,  since  it  is  know  when  and  where  materials  are  needed.  Hence,  flow  reduces waste and this is why Eaton tries to obtain it. To create flow in lean, the production schedule  must  be  leveled  appropriately  and  products  are  pulled  when  needed  and  in  the  quantities  needed  (Liker and Meier, 2002). However, the physical process itself must also be designed to make flow as  efficiently as possible. Efficient flow patterns within a facility includes the progressive movement of  materials,  information,  or  people  between  departments,  between  workstations  and  through  workstation  (Tompkins  et  al.,  2003).  Therefore,  the  work  elements  of  a  facility  must be laid out so  that no inventory can be accumulated between tasks, excessive walking is eliminated, no obstacles  are in walking paths, and tasks are as close to one another as possible, etc.  

 

3.4.3 Handling 

(27)
(28)

 3.  Th eoretical  background   3.4.5 Supervision, control and communication  

Continuous  improvement  is  a  driving  principle  of  lean.  A  lean  company  focuses  upon  continuous  improvement  of  processes  in  manufacturing,  engineering,  supporting  business  processes,  and  management. The core principle of continuous improvement is the (self) reflection of processes. The  purpose  of  continuous  improvement  is  the  identification,  reduction,  and  elimination  of  suboptimal  processes.  To  be  successful  in  continuously  improving,  the  participation  of  workers  is  essential  (Womack  and  Jones,  2003).  Supervision,  control  and  especially  communication  are  important  for  identifying suboptimal processes and to create a culture of innovation and creativity. The design of a  facility  influences  the  ease  of  supervision  and  control  and  the  amount  of  communication  among  workers (Tompkins et al., 2003). Therefore, the ease of supervision and control and the amount of  communication among workers influence the swiftness of the continuous improvement process.    

3.4.6 Space  

(29)

 3.

 Th

eoretical

 background

 

Hence,  flow,  handling,  flexibility,  supervision,  control  and  communication,  and  space  are  the  5  objectives where the Xiria facility will be assessed on. Now we know this, the conceptual model of  chapter 3 can be adapted to its final state:  

 

  Figure 8 Final conceptual model 

 

3.4.7 Checklist for evaluating flow, handling, flexibility, communication and space 

Literature  has  provided  several  extensive  checklists  for  evaluating  layout  design  and  material  handling  design.  Based  on  the  rule  of  thumbs  of  material  handling,  Tompkins  et  al.  (2003)  have  constructed  a  material  handling  checklist  (see  appendix  3).  Sule  (1988)  also  provides  a  material  handling checklist (see appendix 4). Liker and Meier (2006) constructed a lean material management  checklist  and  a  cell  layout  design  checklist  (appendix  5).  In  their  books,  Tompkins  et  al.  (2003)  and  Sule (1988) provided several other criteria for facility design. These criteria have been listed by the  researcher  (including  page  references).  An  overview  of  these  criteria  can  be  seen  in  appendix  (6).  Based  on  all  these  checklists  and  criteria  in  appendix  (3,  4,  5,  and  6),  and  on  the  discussion  in  the  previous  paragraphs,  the  researcher  has  made  a  combined  evaluation  checklist  for  evaluating  efficiency  of  the  layout  and  material  handling  design  based  on  the  objectives,  flow,  handling,  flexibility, supervision, control and communication, and space (see appendix 7). This checklist is used  to evaluate the facility design of Xiria in the next chapter.  

   

(30)

 4.  Th e  Xiria  faci lity  

Chapter 4. The Xiria facility 

This chapter' purpose is the description of the layout and handling systems design of the Xiria facility,  and the evaluation of that design. The description is led by the modified SLP methodology and the  material  handling  system  equation.  At  the  end  of  this  chapter,  the  reader  will  know  how  the  Xiria  facility  is  currently  designed,  how  efficient  this  design  is,  and  where  the  facility  design  can  be  improved.   

4.1 Layout design 

Muther's SLP methodology is used to describe the layout design of the Xiria assembly line. The first  step of the SLP methodology is the identification of the products and materials. The Xiria installations  (P) have already been introduced in the first chapter, therefore the P,Q,R,S,T paragraph will mainly  focus on the Q,R,S, and T.      4.1.1 P Q R S T 

(31)

 4.  Th e  Xiria  faci lity  

complete  explanation  of  all  these  concepts  the  author  recommends  the  books;  Learning  to  See  by  Rother  and  Shook  (1999),  The  Toyota  way  Fieldbook  by  Liker  and  Meier  (2006),  Creating  Mixed  Model Value Stream by Duggan (2002), or other lean theory books.  

Mixed  model  production  stands  for  a  factory  producing  close  to  the  mix  of  different  products  that  are  sold  that  day  or  as  Duggan  (2002)  states:  “mixed‐model  production  means  producing  a  mix  of  products  or  product  variations  through  the  same  value  stream  at  the  pull  of  the  customer.  This  means to build and deliver the right quantity of a specific product (out of a high number of products  available)  when  the  customer  wants  it.”  As  Liker  and  Meier  (2006)  state  in  their  book;  "the  ideal  situation  in  mixed  model  production,  is  that  the  products  continuously  flow  through  the  line,  one  piece  at  a  time  without  stoppage  according  to  the  rate  of  customer  demand.  Takt  time  is  the  customer  demand  rate.  It  guides  the  assembly  how  quickly  it  should  produce".  In  mixed  model  production  takt  time  is  calculated  at  the  pacemaker  by  dividing  the  effective  working  time  by  the  total  demand  for  all  the  various  models  running  through  the  pacemaker  (Duggan,  2002).  The  pacemaker is the scheduling point. The pacemaker is frequently the most downstream process in the  door‐to door value stream, and is therefore often controlled by the outside customers orders (Rother  and Shook, 2003).  

(32)

 4.  Th e  Xiria  faci lity   without too much idle time. The availability of production equipment and material alongside the line  limits  the  walking  distance  and  handling  time  of  the  operators  which  increases  their  value  adding  time. Kanban signals are used to regulate material replenishment based on the pull of the customer.  The regulations of part replenishment based on kanban is good, since kanban bounds the amount of  WIP in the system. This controlled amount of WIP or 'WIP cap' reduces congestions on the assembly  floor and in aisles. It also makes the process easier to control and more efficient since less working  capital is needed to finance unused or excessive inventory.     4.1.2 Flow of assembly 

The  second  step  in  Muther's  methodology  is  the  description  of  the  flow  of  assembly.  The  flow  of  assembly is being discussed by describing the different areas of the Xiria facility with different tasks  that  can  be  distinguished.  The  areas  are:  pre‐montage,  fields  in  frame,  components,  high  voltage  test,  and  final  montage.  To  help  guide  the  description  of  the  flow  of  assembly,  the  tasks  and  their  relationships  are  being  visualized  in  the  a  schematic  model  that  is  being  extended  after  every  description of the areas.  

 

pre‐montage 

The  pre‐montage  area  has  two  workstation,  the  baseboard  workstation  and  the  assembly  frame  workstation.  The  baseboard  workstation  is  only  needed  when  the  option  on  a  baseboard  is  being  assembled. The assembly frame workstation is one of the two starting points of the assembly line. At  this workstation some sheet metal strips, a sheet metal back plate and a safety feature are attached  to the frame. Figure 9 below show a 3F Xiria frame (left) and how the back plate is mounted onto the  frame (right). 

Figure 9 Tasks at pre-montage area: (left) a empty xiria frame, (right) mounted back plate on frame 

 

After the pre‐montage is finished, the  modified frame is brought to the  next area (Fields  in frame)  where it used. The task where the frame is used in this area is the so‐called 'marriage' process. These  tasks and their relationships are being visualized in the 'tasks at assembly line drawings'. 

(33)

 4.  Th e  Xiria  faci lity   Fields in frame  The fields in frame area of the assembly line has several workstations and operations which succeed  one  another  and  because  of  that  a  roller  track  has  been  installed  to  support  the  flow.  Several  workstations are placed on both side of the roller track. In this area the operators assemble the fields  which are later attached to the frame. The first task at the field assembly workstation is the assembly  of a bracket. This bracket, a subassembly, is added into the field (see figure 10). Then several vacuum  breakers  are  attached  to  the  epoxy  resins.  After  that  some  cuffs  are  attached  to  protect  the  fields  against any discharge. Next at the divider houses workstation, several brackets, wheels, and springs  are made to finish the fields. Then, at the connecting fields workstation, the side plates are mounted  and the individual fields are compressed and linked.  

Figure 10 Tasks at fiels in frame area: (left) vacuum breaker with epoxy resin, (middle) red brackets within a

field, (right) fields with side plates 

 

Later on at the so‐called marriage workstation, the fields are attached to the already pre‐assembled  frame. See tasks at assembly line, drawing 2 and figure 11: 

   

Tasks at assembly line, drawing 2   

 

Figure 11 Tasks at fields in frame area: (left) operator at marriage process, (right) connected fields, (under)

frame with fields after marriage process

 

Components 

The next step in the process is the assembly of various electrical components. The first workstation  adds a bearing slot to the fields. Then a front and several wires, covers, gauges, detectors and other  material  is  added  at  the  wiring  workstations.  When  the  options  remote  signaling,  electric  remote  control, and motor steering are ordered they are assembled in this process as well. For a illustration  of  the  components  see  figure  12.  For  a  complete  overview  of  all  the  tasks  up  to  now  see  tasks  at  assembly line, drawing 3: 

    

Figure 12 Tasks at components area: (left) the front of a field with a detector and several wires, (right up)

(34)

 4.  Th e  Xiria  faci lity         Tasks at assembly line, drawing 3 

 

High voltage test 

At  this  area,  the  semi‐finished  Xiria’s  are  tested  in  the  high  voltage  cell.  Since  the  assembly  of  the  fields is now completed, the Xiria fields can now be tested on high voltage. Before the high voltage  test  a  couple  pre‐tests  are  needed.  The  fields  are  electrically  inspected,  and  when  problems  are  discovered they will be solved before the Xiria´s are transported to the next area. Figure 13 shows  the high voltage test cell.  

   

Figure 13 Tasks at high voltage test: (left) high voltage cell, (right) pre tests area   

 

  Tasks at assembly line, drawing 4 

 

Final montage 

(35)

 4.  Th e  Xiria  faci lity    

Figure 14 tasks at final montage area: (left) white sheet metal plate attached to frame, (middle) glueing the

frame for the back plate, (right) back plate attached to frame

 

After  this  the  Xiria  is  ‐  again  ‐  electrically  tested  to  make  sure  that  all  the  different  functions  and  options (if included) work. At the next workstation (the first of three final assembly workstations) an  operator adds some strips to the bottom and side of the frame. Then, a certain substance is sprayed  into the frame to test it for leaks. This substance makes it possible to observe a leak on the outside of  the  frame.  Next,  several  styles,  thresholds,  doors,  different  cover  plates  and  accessories  (such  as  stickers, etc.) are added. When the option, on a baseboard, needs to be attached to the frame, it is  mounted in this area as well (see figure 15 and 16). However as said before, the baseboard is being  assembled at the area pre‐montage, and needs to be transported from there to this area.  

 

Figure 15 tasks at final montage area: (left) thresholds being attached, (middle) a field door, (right) a

complete 4F Xiria with doors, cover plates and other accessories   

 

Figure 16 tasks at final montage area: (left) a frame at the leak test, (middle) adding covers and doors to the

xiria, (right) a xiria on a baseboard 

 

Finally,  the  Xiria  undergoes  a  number  of  inspections,  some  descriptions  of  the  product  are  added,  and the Xiria is made ready for shipment.  

This concludes the complete drawing of the tasks of the assembly line. See drawing 5 or appendix 8.    

  Tasks at assembly line, drawing 5 (final)

 

(36)

 4.  Th e  Xiria  faci lity   4.1.3 Tasks and relationships layout  The model 'tasks at the assembly line drawing 5' visualizes the flow of assembly and the relationships  of the tasks. As indicated before, every tasks in the drawing correspondents with a workstation at the  assembly line. Therefore, the tasks and  the layout  (see appendix  9) of the  Xiria assembly line have  been combined into one illustration which is called 'task & relationship layout' (appendix 10). In the  task  &  relationship  layout  the  flow  of  the  material  though  the  assembly  line  has  been  drawn  to  better illustrate the physical relationships between the activities. When analyzing this layout and the  relationships between the tasks a couple things stand out. These things have been highlighted with  the letters A,B,C,D,E (see appendix 10). In short, a description of the marked letters:  

 

A. As  explained,  the  assembly  starts  at  two  different  points.  The  first  point  is  the  assembly  frame workstation in the pre‐assembly area, the other one is the field assembly in the field in  frame area.  

B. The frame and fields come together at the 'marriage' workstation (see tasks at assembly line  drawing  1).  The  pre‐assembled  frames  are  stored  nearby  the  marriage  workstation  at  the  yellow section (see appendix 9). Sometimes the work in process accumulates at this yellow  section. The workers at the pre‐montage area have some tensions to work up front. Working  up front increase WIP, this limits the flow but also clutters the aisle and that slows down the  material handlers. However, the yellow locations are prespecified WIP locations. So, WIP can  accumulated there, as long as it is within the borders of the location. 

C. At  this  point  the  components  are  added  to  the  Xiria.  When  options  ‐  remote  signaling,  electric  remote  control,  motor  steering  ‐  are  ordered  they  are  assembled  at  the  options  workstations. Otherwise the Xiria is pushed forward to the first wiring workstation.  

D. When options ‐ remote signaling, electric remote control, motor steering ‐  are ordered the  functionality  of  these  options  is  tested  at  the  options  testing  workstation.  When  these  options  are  not  included  the  Xiria  is  directly  pushed  forward  to  the  first  final  assembly  workstation.  

(37)

 4.  Th e  Xiria  faci lity  

piece  increases  transportation  and  walking  distances.  This  is  not  efficient  and  should  be  improved. 

 

Hence,  several  areas  with  tasks  can  be  distinguished  at  the  Xiria  facility.  In  all  these  areas,  workstation  have  been  designed  to  perform  the  tasks.  The  tasks  of  the  workstations  and  their  relationships are being visualized in the task & relationship layout. The facility has been designed to  match the sequence of tasks and workstations, so workstations that are related are located next to  each  other.  By  physically  locating  workstation  that  are  related  next  to  each  other,  the  walking  distance  is  short  and  transportation  and  motion  of  materials,  information  and  people  is  being  limited.  No  or  little  transportation  and  motion  waste  increases  the  possibility  of  flowing  without  congestion  and/or  idleness,  which  increase  the  efficiency  of  the  assembly  line.  However,  some  'option'  workstations  must  be  regarded  as  exceptions.  Especially  the  option  workstation  'on  a  baseboard'  stands  out.  Work  piece  is  transferred  from  the  front  to  the  back  of  the  assembly  line,  which is not efficient.  

Then,  the  next  paragraph  will  analyze  even  a  lower  level  of  facility  design  than  this  paragraph.  Paragraph  4.1.4  will  discuss  the  individual  task  design  and  the  utilization  of  space.  The  individual  design  of  the  workstations  determines  mostly  the  utilization  of  space  within  a  facility,  which  is  an  important  objective  of  this  research.  Furthermore,  by  analyzing  the  individual  design  of  the  workstations  the  efficiency  of  these  workstations  with  respect  to  for  example  operators  handling,  future expandability, ease of supervision and communication etc. can be discussed. 

4.1.4 Individual task design 

In  the  preceding  paragraphs,  the  materials,  the  coordination,  the  control  of  the  flow,  and  the  relationships  between  the  assembly  tasks  are  discussed.  This  paragraph  describe  and  evaluate  the  individual  design  of  the  workstations.  Discussing  the  individual  design  of  the  workstations  makes  evaluating  flow,  handling,  flexibility,  supervision,  control  and  communication  possible  and  helps  analyzing the utilization of space. So by also listing the space requirements for equipment, materials  and workforce the space utilization can be described and analyzed. To guide the description in this  paragraph, the five different areas ‐ pre‐montage, fields in frame, components, high voltage test, and  final montage ‐ are again discussed. Remarks made about the design of the individual workstations  are based on the objectives and criteria of the evaluation checklist of appendix 7.    

Note  for  the  reader:  the  author  recommends  appendix  10  and  11  as  guidance  when  reading  this  paragraph. 

(38)

 4.  Th e  Xiria  faci lity   Pre‐montage (appendix 11.1)  The assembly frame workstation is a small area where, as explained in the previous paragraph, some  sheet  metal  strips,  a  sheet  metal  back  plate  and  a  safety  feature  are  attached  to  the  Xiria  frame.  Because the back plate has to be attached at the bottom of the frame, this workstation has a heft  board for ergonomic reasons. The operator can pick up a Xiria frame from the inventory – Floor (FL)  is  the  storage  area  for  Xiria  frames  –  put  it  on  the  heft  board  and  directly  do  the  necessary  work,  because no setup time is needed.  

 

Since  work  needs  to  be  done  on  both  sides  of  the  Xiria,  material  is  stored  on  both  sides  of  the  workstation to limit the walking distance. The needed material is placed in prespecified locations and  marked  with  barcodes  for  the  kanban  signals.  Tools  and  other  equipment  are  located  close  to  the  point of use and marked and labeled to visually identify locations of the necessary items, and when  items are in use. No material is stored on the floor and the workplace is clear of unnecessary items.  See appendix 11.1, pictures 3, 4 and 5.  

 

The workstation where the baseboard is being assembled is located behind the storage space for the  Xiria  frames.  This  area  is  somewhat  small  and  less  net  than  the  assembly  frame  workstation  (see  appendix  11.1,  pictures  1  and  2).  Some  material  is  stored  on  the  floor  under  the  store  racks  and  behind the store racks in the aisle. Also a office chair is available for operators to sit in. Whether or  not an office chair is unnecessary and an obstacle for flow is debatable as well.  

 

The  operators  at  the  assembly  frame  workstations  and  baseboard  workstation  are  not  able  to  communicate  with  each  other,  because  the  material  is  blocking  their  sights  and  sounds.  The  operators are also not able to communicated with the operators at the other areas because this area  is not located directly in line with the others. This limits the supervision and control of this area and  the  swiftness  of  continuous  improvement.  Furthermore,  the  Xiria  frame  is  needed  at  the  marriage  process in the fields in frame area and the baseboard on the other side of the assembly line at the  final montage area. These workstations are not located closely, which increase the walking distance  and transportation time.  

 

Referenties

GERELATEERDE DOCUMENTEN

□ George □ John □ Socrates ✓ □ Ringo □ Paul.A. (5 points) One of these things is not like the others; one of these things is not

The follwing text is the same as above but paren- theses are used to test that a preposition stay (or.. not stay, in this case) with following word even if the prepostion is

Too avoid such citations, this style will only use ibidem and idem replacements if the respective citations are given in the same footnote or in consecutive footnotes:..

Too avoid such citations, this style will only use abbreviations if the respective citations are given in the same footnote or in consecutive footnotes:..

First, this study showed that the general planning approach and the design of the planning process can significantly contribute to variability in production systems,

De generalist, praktijkondersteuner of wijkverpleegkundige is in de basis toegerust om zorg en begeleiding te geven aan mensen met dementie en hun mantelzorger: kennis van

The safety-related needs are clearly visible: victims indicate a need for immediate safety and focus on preventing a repeat of the crime.. The (emotional) need for initial help

  The  size  of  this  area  and  the  locations  of  the  workstations  are  mainly  determined  by  the