PrintEnglish

• Forside
• Projektledelse med succes
• Kunder
• Brancher
• Bane 17
• Om os
• Inspiration

• Nr. 8
• Nr. 7
• Nr. 6
• Nr. 5
• Nr. 4
• Nr. 3
• Nr. 2
• Nr. 1

Grundfos MGE projekt

Ekstrem vigtig tidsramme - Reduktion af procestiden til det halve - Optimal processikkerhed og kvalitetssikring - Omfattende og skrap NASA test. Det var nogle af resultaterne i udviklingen af en ny stor frekvensomformer hos Grundfos.

Baggrunden for projektet var et ønske hos Grundfos om, at udvide produktpaletten til også, at omfatte frekvensomformere til større pumpeanlæg. De store frekvensomformere over 7,5 kW blev tidligere indkøbt hos en tysk producent. Forretningspotentialet i, at tilbyde kunderne et samlet Grundfos pumpesystem med forbedret ydeevne, serviceniveau og energibesparelse var interresant.

Markant kapacitetsforøgelse
Fra 7,5 til 22kW er en kapacitetsforøgelse med en faktor 3. Det stiller store krav til viden og teknologisk formåen. Her er Grundfos dog særdeles godt stillet, idet teknologiudviklingen på blandt andet print er helt i front. ”En fieldtest bestående af  prototyper hos 50 kunder, skulle levere data og erfaringer, der kunne give et go eller no go for projektet. Resultaterne af testen viste, at der var basis for, at opnå de ønskede forbedringer, og projektet fik et klart go.” fortæller NPI Head Department Lars Pauli Christiansen.

Da projektet af den nye frekvensomformer skulle sættes i gang, var der ekstremt pres på ressourcerne. Udviklingen af den nye Alpha2 cirkulationspumpe var i fuld gang, det samme var projektet med den lille Magna. Sideløbende med fremtagningen af de nye produkter kørte der et kapacitetsudvidelsesprojekt til ca. kr. 100 millioner.

Derfor valgte Grundfos et samarbejde med kaastrup | andersen om projektledelsen af frekvensomformeren. Hermed kunne Grundfos sikre, at de forretningsmæssige mål i forhold til efterspørgsel og Time-to-Market blev indfriet. NPI Project Manager Marianne Mellergaard Holst fortæller: “Projektet har været prioriteret ligeså højt hos kaastrup | andersen som internt og det har været et Grundfos projekt, selvom kaastrup | andersen kom ind som eksterne projektledere. De har haft let ved at indgå i Grundfos organisation, og har været meget gode til at kommunikere med medarbejderne.” Der var mange krav til projektet. Tiden var en af de vigtigste, idet kontrakten med den tidligere leverandør var opsagt. Time-to-Market var ikke bare et krav, men en naturlov, der ikke kunne omgås. Marianne Mellergaard Holst fortæller: “Tidsrammen for projektet var ekstrem vigtig, og på trods af det tidsmæssige pres, var vi i stand til at levere den ønskede løsning til tiden.”

Et komplekst produkt
22 kW frekvensomformerne indgår typisk i større anlæg, hvor driftsstop er meget dyre. Det er enheder i en kaliber, hvor man ikke lige har en ekstra liggende på hylden at skifte med. Driftsikkerheden skal derfor garanteres. “Det var ikke let, da projektet på mange måder var usædvanligt for Grundfos.” Fortæller Lars Pauli Christiansen og siger videre: “Antallet af komponenter var meget stort, og der blev introduceret en række helt nye komponenter.” Kvalitetssikringen af komponenterne var derfor et område, der skulle afdækkes grundigt. Det bliver den ved en gennemtestning af de færdigproducerede enheder, hvor de blev udsat ekstreme forhold.

“Time-to-Market var ikke bare et krav,
men en naturlov, der ikke kunne omgås.”

Den maksimalt tilladte fejlrate for enhederne blev ved projektstart fastsat til 3000ppm. Det er ikke meget set i forhold til kompleksiteten af produktet. Derfor blev der stillet krav om, at indføre ny teknologi i produktionen. Det indbefattede blandt andet et nyt pressfit udstyr, til montering af stik og bøsninger i produktet
 Fordelen ved det avancerede udstyr er, at det kan levere data om pressfit-processen og dermed viden til sikring af kvaliteten i pressfit-operationerne. Marianne Mellergaard Holst siger: “I forhold til det oprindelige mål på 3000 ppm er der opnået en så lav fejlrate som 0 ppm.”

Det nye pressfit anlæg til produktionen, kunne blandt andet levere data i form af en S kurve, der beskriver trykforløbet i montagen af den enkelte komponent. Kurven viser monteringen i tre faser og beskriver trykket hvormed:

 - komponentens ben bryder hullerne i printpladen.
 - komponentens ben glider gennem hullerne i printpladen.
 - komponenten fæstnes på printpladen.

“Der har været en god kommunikation i projektledergruppen.
Gennem hele projektet er der reageret på faresignaler
med det samme, og taget hånd om dem.”

Bed om data og få en ny religion - Om at få data – for mange data…
Det nye anlæg leverede data - mange data! Det blev en stor opgave, at skabe sammenhæng i disse data, og projektgruppen var ved at få et religiøst forhold til dem. Det blev derfor besluttet, at tilknytte en netop ansat astrofysiker, som havde tiden og kompetencerne til, at grave sig ind bag de mange data. Her fandt han forståelsen for sammenhængene i processen og press-fit udstyret blev bragt i styr og fin-tunet.
 Et andet direkte resultat er, at data fra processen gør det muligt for, at være mere specifik i kravene til underleverandører om grænser for varians og tilladte tolerancer. Lars Pauli Christiansen fortæller om udviklingsarbejdet og projektet generelt: ”Der har været en god kommunikation i projektledergruppen. Gennem hele projektet er der reageret på faresignaler med det samme, og taget hånd om dem.”

“Kvaliteten er sikret gennem en langstrakt og vedholdende indsats,
både i design for assembly og i design for manufacturing.”

Processikkerhed, automatisering og arbejdsmiljø – sider af samme sag
Processikkerheden i produktionen var et område, der var meget fokus på. Det skulle sikres, at alle operationer blev udført korrekt, i den rigtige rækkefølge og helst med et tjek på hver enkelt operation. Automatisering af produktionen var et andet spørgsmål. Hvad ville være mest rentablet? En fuldautomatisering, en ren manuel løsning eller en kombination. Udgangspunktet for automatiseringsgraden og rentabilitetsberegningerne var, at enhederne ville blive produceret i et lavere styk antal end andre typiske Grundfos produkter. Kravet til arbejdsmiljø og ergonomi for operatørerne, var væsentlige at tilgodese. De nye frekvensomformere  vejer 27 kg. Det er en størrelse, der ikke tidligere er set på fabrikken. Der skulle derfor etableres hjælpeudstyr, som gjorde det muligt for operatørerne, at håndtere enhederne uden for store belastninger.

Grundfos Kinderæg – Om at løse 3 problemer på en gang
Der blev udarbejdet 3 scenarier til det nye produktionssetup. En manuel, en semiautomatisk og en fuldautomatiseret løs-ning. Med baggrund i rentabiliteten blev den semiautomatisk løsning valgt, selvom den rejste nogle ubesvarede spørgsmål om processikkerhed og arbejdsmiljø. Den løsning der står i produktionen i dag, er et Grundfos kinderæg. Den løser problemerne ved, at indarbejde processikkerheden og arbejdsmiljøet i semiautomatikken. “Semiautomatiseringen er vi blevet rigtig glade for, den har også givet erfaringer til andre produktionskoncepter” Fortæller Lars Pauli Christiansen.

Løsningen er bygget op om et montagebånd, hvor enhederne  er monteret på en palette. Den føres gennem forskellige stationer, i forhold til de operationer der skal udføres. Kort skitseret indeholder første station montering af den tomme klemkasse på en palette. Her er også operationerne med montering af pakninger og varmeledende måtter. Efterfølgende er der et automatisk tjek på om alle operationer er udført. Automatikken kan dog kun kontrollere, at der er pakninger og måtter alle steder. Den er ikke i stand til at skelne om det er den rigtige type. Dette problem er løst ved, at give hver måtte en unik form, der kun gør det muligt, at montere den i det rigtige rum. Lars Pauli Christiansen siger: “Kvaliteten er sikret gennem en langstrakt og vedholdende indsats, både i design for assembly og i design for manufacturing.”

Samarbejde med Volvo
Næste station indeholder montering af print, der kommer fra det nye pressfit anlæg. Alle print er forsynet med stregkoder, der gør det muligt, at følge dem gennem hele produktionen. De forskellige print skal monteres med op til 20 skruer i den rigtige rækkefølge og med korrekt moment. For at sikre dette fandt projektgruppen en avanceret skruetrækker, og en software, der kunne videreudvikles på. Erfaringerne i Danmark med udvikling af en sådan software var sparsomme, men i Sverige havde Volvo været i gang med et lignende projekt, og erfaringerne herfra blev stillet til rådighed for projektgruppen.

“Semiautomatiseringen er vi blevet rigtig glade for,
den har også givet erfaringer til andre produktionskoncepter”

Den nye favoritarbejdsplads blandt operatørerne - Hvad kan en skruetrækker ?
Udviklingen af softwaren viste sig at være en kompleks opgave. Den handlede om at afdække, hvad der var muligt at styre og kontrollere med den avancerede skruetrækker. ”Vi har fået nye erfaringer omkring udvikling af software, og kompleksiteten i denne. Vi har lært, at være meget klare i kravsspecifikationen om, hvad det egentlig er vi vil have.” Siger Marianne Mellergaard Holst, og slutter af: ”Semiautomatseringen er en rigtig god løsning. Det avancerede skruetrækkersystem vil blive implementeret i andre produktionslinier.”

“...nye erfaringer omkring udvikling af software, og kompleksiteten i denne...”

Slutresultatet har vist sig at være en stor succes. Hullerne i printene er nummererede så operatørerne bliver guidet gennem rækkefølgen. Det er kun muligt at aktivere skruesystemet, når den er placeret over den korrekte position. For hver enkelt skrue er der defineret et moment og en tolerancegrad som skal opnås.  På en skærm ved stationen kan operatøren følge, om alle operationer er korrekt udført. En fejl, i for eksempel momentet på en skrue, udløser en alarm til operatøren. Marianne Mellergaard Holst fortæller: ”Det blev hurtigt den nye favoritarbejdsplads blandt operatørerne, den indbyggede kontrol i semiautomatiseringen har givet dem en tryghed i arbejdet. Som en af operatørerne sagde til mig”: ”Jeg skriver gerne under på, at jeg har monteret denne enhed. ”

Den fysiske størrelse på enhederne ville give operatørerne en uhensigtsmæssig arbejdsstilling, hvis de skulle montere print på den side af enheden, der er længst væk fra dem. Næste station er derfor en vending af enhederne på 180 grader. Inden de går videre til en kopi af den foregående station, nu med montering af print i den anden side af enheden.

“Jeg skriver gerne under på, at jeg har monteret denne enhed.”

På den sidste station lukkes enheden og klargøres til test. Paletten, som den tomme klemkasse blev monteret på i starten, er en del af testløsningen. Erfaringer fra andre test viser, at det ikke bare er produktet der testes, men i lige så høj grad testudstyret. Problemer med at kontakter til testudstyret bryder sammen eller kabler hopper af, er løst ved at gøre dem til en del af paletten. Klemkassen har i bunden 4 huller, som benyttes til at fastspænde den til paletten via dorne. Klemkassen udsættes under testen for meget kraftige rystelser, så en sikker og holdbar montering er et ”must”.

NASA test sikrer processerne
”Den omfattende og skrappe test som enhederne gennemgår, er en af de eneste af sin art i Danmark. Opbygningen af testen og testudstyret er fremtaget sammen med NASA.” fortæller Marianne Mellergaard Holst. Selve testen af enhederne foregår i et testkammer, der er placeret umiddelbart ved siden af montagebåndet. Når enhederne og paletten er monteret sammen, er vægten oppe på 80 kg. For at operatørerne kan flytte så tunge enheder, er der udviklet transportvogne. Der gør det muligt at tage pa-letten med enheden direkte fra montagebåndet og placere dem i testkammeret. Efter placeringen i testkammeret forbindes og fastspændes kontakter og kabler.

“...Opbygningen af testen og testudstyret er fremtaget sammen med NASA.”

Analyser har vist, hvilke punkter i enheden, der kunne være de svageste. Testudstyret er udformet sådan, at testpåvirkningerne føres til disse punkter. ”HASS testen af enhederne, som følger NASA’s normer for test af udstyr, blev udarbejdet for at sikre, at vi holdt os under den maksimale fejlrate.” fortæller Lars Pauli Christiansen: ”Det var vigtigt for os, at få sat strøm på frekvens-omformerne, og teste dem sammen med pumper og motorer. Det gør det muligt at, simulere ekstreme forhold.” Når enhederne er forbundet i testkammeret, står de i forbindelse med et system af pumper og motorer i den nederste etage i bygningen. Igennem testcyklussen testes enheden op mod en række grænseværdier og modstande. Endvidere udsættes den for ekstreme belastninger.

At produkterne er gennemtestede, er i dag bevist i eksisterende installationer hos kunderne. Marianne Mellergaard Holst siger: ”Vi har leveret over 700 enheder til kunder, og har ikke fået noget tilbage fra markedet. Det har været et projekt med høj fremdrift, vi fik ting til at ske og nåede i mål.”

“Vi har leveret over 700 enheder til kunder, og har ikke fået noget tilbage fra markedet...”

Fakta om HASS testen - Highly Accelerated Stress Screening test HASS testen køres på alle enheder i den første periode af produktionen. Når Q sammen med udviklingsteamet vurderer, at et passende antal styringer har været igennem test uden påvisning af fejl, ændres processen til stikprøve basis. Til processen gøres brug af et testkammer som kan påvirke enheden under test med temperatur og vibration. Kammeret, der anvendes, er i stand til at ændre temperaturen fra -100C op til +200C / med 60C per minut, samt vibrere med op til 80G.   Undervejs i testen monitoreres processen for, at sikre fuld performance fra enheden. Data fra monitoreringen logges til database til brug ved analyse af generel performance. Temperatur og vibrationsniveau ved HASS fastlægges, så det er over normal driftområde, men stadig under niveauerne fundet ved HALT (Highly Accelerated Life Testing) under udviklingsprocessen.