Joensuun CNC-Machining Oy on kasvanut paikallisen konepajatoiminnan edelläkävijäksi. Kehityksen taustalta löytyy merkittäviä panostuksia joustavaan, automatisoituun ja älykkäästi ohjattuun tuotantoon. Keskeisenä mahdollistajana kehitykselle on toiminut Fastemsin joustava valmistusjärjestelmä (Flexible Manufacturing System eli FMS) yhdessä älykkään tuotannonohjaus- ja resurssienhallintaohjelmiston (Manufacturing Management Softwaren eli MMS) kanssa.
Vuonna 2007 perustettu Joensuun CNC-Machining on suurta tarkkuutta vaativien koneistettujen osakomponenttien ja -kokonaisuuksien sopimustoimittaja. Yhtiö palvelee erityisesti metsä- ja kaivosteollisuuden sekä ympäristöteknologia-alan yrityksiä. Yli 30 henkilöä työllistävän, noin neljän miljoonan euron liikevaihtoa pyörittävän konepajan tavoitteena on kasvattaa markkina-asemaansa koneistusosaamisen sekä joustavan asiakaspalvelun avulla. Joensuussa valmistetaan enimmäkseen viikoittain tai kuukausittain toistuvia 5–30 kappaleen eriä. Yhtiö on siis tyypillinen esimerkki vaihtelevaa mutta toistuvaa piensarjatuotantoa tekevästä alihankintakonepajasta.
Suoraan automaation ”syvään päähän”
Automaatioinvestointia vaakakaraisille jyrsinkoneille alettiin miettiä CNC-Machiningilla jo vuonna 2014, jolloin yhtiön johto tutustui ensimmäisen kerran joustavaan automaatiojärjestelmään. Ideat lähtivät toteutumaan vuonna 2017, jolloin Joensuussa tehtiin lähes liikevaihdon kokoinen eli noin 2,8 miljoonan euron investointi, jonka yhtenä osana automatisoitiin kaksi 4-akselista Mazakin HCN-6800 -työstökonetta Fastemsin FMS-järjestelmällä (MLS-MD). Järjestelmä otettiin käyttöön vuoden 2018 aikana, ja se otti haltuunsa noin puolet yhtiön silloisesta tuotannosta. Nykyisin FMS:n läpi virtaa jatkuvasti noin 300 nimikettä. CNC-Machiningin toimitusjohtaja ja suurin omistaja Petri Holopainen on ollut tyytyväinen muutaman vuoden takaiseen kehitysinvestointiin ja sen vaikutuksiin.
– Järjestelmä on maksanut itsensä takaisin alle kolmessa vuodessa. Samalla ylitöiden ja sairauspoissaolojen määrä on vähentynyt ja henkilöstön on sitoutuneempi ja jaksaa paremmin. Työmenetelmät ja -asennot ovat paremmat, ja monesta aiemmin heikosti kannattavasta työkappaleesta on tullut reilusti kannattavia. Muutaman vuoden perspektiivillä totean, että onneksi emme lähteneet investoimaan yhtään pienempään automaatiojärjestelmään, koska se olisi vaatinut materiaalilavojen varastoinnin vuoksi paljon isomman hallin ja monia trukinkuljettajia logistiikkaa hoitamaan. Työkappaleemme eivät ole kovin pieniä. Materiaalinhallinta siis ratkaisi pitkälti sen, että valitsimme Fastemsin ratkaisun, ja olemme olleet todella tyytyväisiä, Holopainen sanoo.
Laatu- ja kehityspäällikkö Juuso Herranen on samaa mieltä Holopaisen kanssa. – FMS-projekti heitti meidät suoraan kehityksen ”syvään päähän”, ja saimme heti kokea automaation tarjoamia hyötyjä, joita emme osanneet ennakoida. Automaation myötä toimintatavoistamme on tullut entistä järjestelmällisempiä ja vakioidumpia. Lisäksi järjestelmä on tuonut luotettavuutta tuotantoon: vaikka joskus sattuisi esimerkiksi sairauspoissaoloja, yksi kaveri riittää ohjaamaan järjestelmän kahden koneen tuotantoa.
Lopputuloksena kolmen vuoden jälkeen joensuulaiset liittävät juuri MLS-järjestelmäänsä pian kolmannen Mazakin, ja yhtiössä on pohdittu myös koko järjestelmän jatkamista. CNC-Machiningin kokemus huokuu positiivisuutta ja inhimillisyyttä: automaation hyödyt jopa yllättivät heidät, ja yhtiö tekee erinomaista tulosta. Tilanne on Fastemsille tuttu, sillä toimitetuista automaatiojärjestelmistä lähes 80 % laajennetaan 2–3 vuoden käytön jälkeen.
Arkea älykkäästi ohjatun FMS-järjestelmän kanssa
Fastemsin FMS-järjestelmien keskeisimpiä ominaisuuksia ovat ennakoiva ja automatisoitu tuotannonsuunnittelu sekä tuotannon resurssienhallinta. Ne mahdollistavat korkeat koneiden käyttöasteet yhdistettynä juuri oikea-aikaiseen tuotantoon.
Holopainen avaa tilannetta esimerkin kautta: – Aikaisemmin erästä tuoteperhettä työstäessä kone oli kaksi viikkoa kiinni tuossa yhdessä tilauksessa eikä muiden asiakkaiden tilauksia voinut ottaa väliin. FMS:n tuoman joustavuuden myötä Mazakeilla voidaan valmistaa aina tarvittava erä kappaleita, sillä Fastemsin MMS hoitaa tuotannonsuunnittelun ja varmistaa tarvittavien resurssien saatavuuden etukäteen. Koska näiden kappaleiden koneistusajat ovat pitkiä, ne on FMS-tuotantosuunnitelmassa päädytty tekemään yöaikana miehittämättöminä ajoina.
Seuraavaksi Holopainen avaa MMS-ohjauksen neuvotteluhuoneen näytölle tarkastaakseen tilanteen ja jatkaa yöajon hyödyistä. – Esimerkiksi tänään kone on datan mukaan pyörinyt koko yön, ja ensimmäinen tauko on tullut vasta yhdeksältä aamulla. Koneiden käyttösuhteet ovat kasvaneet koko ajan, ja kohti 8760 vuosituntia mennään askel kerrallaan. Tällä hetkellä yksi rajoittava tekijä on työkalujen määrä koneiden makasiineissa, sillä alumiinituotteisiin tarvitaan meillä monia erilaisia työkaluja. Järjestelmään tuli juuri laajennuksena uusi vastaava Mazakin kone, jossa on vielä isompi työkalumakasiini paljon työkaluvaihtoja tarvitsevien kappaleiden työstämiseksi.
Osa FMS:n hyödyistä syntyy automaation käyttöönoton kannalta välttämättömästä työmenetelmien ja kiinnitinratkaisujen kehityksestä. Herranen avaa tilannetta:
– FMS:ää varten suunniteltiin omat koneistustornit ja luotiin kiinnitinstandardi. Kiinnittimien vaihtoaika ja -prosessi on nykyään täysin vakio ja asetukset voidaan tehdä latausasemassa koneiden työstäessä toista palettia. Kiinnittimet sekä Mazakien käyttämät NC-ohjelmat hallinnoidaan meillä MMS:n kautta.
Kun Fastemsin MMS-ohjaus hallitsee tuotannon resursseja, kuten kiinnittimiä, NC-ohjelmia ja raaka-aineita, se pystyy kappaleen valmistuksen ”reseptin” tuntiessaan varmistamaan etukäteen suunnitellun tuotannon toteutumisen myös vaihtelevan pienerätuotannon maailmassa. Tuotantopäällikön rooli ylenee tällöin tulipalojen sammuttelusta tuotannon johtamiseen. Myös operaattorien arki uudistuu.
– Olemme tänä vuonna palkanneet viisi uutta työntekijää, joista kahdella ei ole ollut aiempaa koneistuskokemusta. Nämä operaattorit ovat automaation ansiosta pystyneet toimimaan itsenäisesti lataustehtävissä noin viikon perehdytyksen jälkeen. Me välitämme ihmisistämme, ja automaatio on tässä iso mahdollistaja entistä mielekkäämpään, ergonomisempaan ja turvallisempaan työhön. Holopainen toteaa.
Lopuksi yhteenveto järjestelmän hyödyistä:
– Investointi maksoi itsensä takaisin kolmessa vuodessa.
– Koneiden hyötysuhteet ovat kasvaneet huimasti. Samalla yksikkökustannukset ovat laskeneet ja heikosti kannattavista kappaleista on tullut kannattavia.
– Älykäs tuotannonohjaus ja resurssienhallinta auttavat ennakoimaan ja pitämään tuotannon helposti hallittavana.
– Standardisointi työmenetelmissä sekä kiinnitinsuunnittelu mahdollistavat tehokkaat prosessit.
– Operaattorien työstä on tullut turvallisempaa ja mielekkäämpää. Työvoimaa on helpompi löytää ja kouluttaminen työhön on sujuvampaa.
– Toimitusajat asiakkaille ovat luotettavampia ja johto nukkuu yönsä paremmin, kun tuotantoon voi luottaa paremmin.
– Laatu on noussut ja tasaantunut, kun fyysiset operaatiot vakioidaan ja toteutetaan automaatiolla.
Koko tuotannon automatisointi Work Cell Operations-ohjelmistolla
Jotta yhtiön muutkin koneet ja tuotantosolut saatiin MMS:n resurssienhallinnan ja tuotannonsuunnittelun alaiseksi, Joensuussa otettiin keväällä 2020 käyttöön Fastemsin Work Cell Operations-ohjelmisto, joka on osa MMS-ohjelmistokokonaisuutta. WCO-ohjelmiston voi ottaa käyttöön ilman mitään ”automaatiorautaa”, mutta myös osana laajempaa automaatiokokonaisuutta, kuten Joensuussa on tehty. Ohjelmisto hallitsee tuotannon resursseja, kuten raaka-aineita, ja se luo automaattisen tuotantosuunnitelman tilausten pohjalta ja ohjaa operaattoreita sen toteutukseen. Näin tuotanto on läpinäkyvää, tehokasta ja ennustettavaa jopa minuutin tarkkuudella – aina neljäksi vuorokaudeksi eteenpäin.
– Sahan jälkeen koko tuotantomme suunnitellaan ja ajetaan WCO:n ohjauksen kautta. Nyt näemme entistä selvemmin tuotantopiikit, ja järjestelmä priorisoi automaattisesti kiireellisimmät tilaukset, mikä tasaa tuotantoa luonnostaan. Koska FMS-järjestelmässä pyörii myös sama MMS-ohjelmisto, kokonaistilanne ja siihen liittyvä analytiikka ovat hallussa yhdessä paikassa. Tällainen data on myös tarpeeksi tarkkaa jatkuvaan toiminnan kehittämiseen, eli ei vain katsota aina välillä tuloslaskeman viimeistä viivaa ja todeta, että ihan hyvin meillä menee, Herranen toteaa ja jatkaa: – WCO yhdistettynä toiminnanohjausjärjestelmäämme (ERP) on erinomainen paketti. Kun materiaali saapuu ERP:hen, ohjaus näkee, mitä materiaalia on saatavilla, ja kiireellisin tilaus pääsee työn alle. Aikaisemmin tuotantopäällikön piti käytännössä seurata materiaalien vastaanottoja ja määrittää tilaukset edelleen joka koneelle käsin.
Operaattorin kannalta WCO tarkoittaa puolestaan selkeää ja priorisoitua työlistaa, johon keskittyä. Ohjelmisto mahdollistaa myös ”paperittoman tuotannon”, sillä tuotantonimikkeeseen saadaan MMS-järjestelmässä yhdistettyä dokumentteja, kuten työohjeita tai piirustuksia.
Joensuun CNC-Machiningilla on laaja laitteisto ja korkea automaatioaste. WCO:n alaisuudessa ovat yhtiön kaikki työstökoneet lukuun ottamatta sahaa. Käytännössä tämä tarkoittaa:
– Kaksi robottisolua sorveille
– Tankoautomaattisorvi
– NC-kärkisorvi
– Monitoimisorvi
– Kaksi vaakakaraista jyrsinkonetta (FMS)
– Aarpora
– Pitkäjyrsinkone
– Neljä 3-akselista pystyjyrsinkonetta
Kehitysmentaliteetti ja automaatio kantavat eteenpäin
Johtoajatuksena joensuulaisilla on jatkuva toiminnan kehittäminen, johon automaatio istuu täydellisesti. Herranen intoutuu lainaamaan Daft Punkia, joka laulaa ”better, faster, stronger…”. Ja jatkaa tulkinnalla:
– Älä ikinä pysähdy eli kehitä jatkuvasti. Tämä tarkoittaa, että hyvä ei riitä vaan aina voi pyrkiä parempaan. Yrityksenä meillä on esimerkiksi ISO9001-laatustandardi saavutettuna, ja vuonna 2021 haetaan 14001.
Holopainen on samaa mieltä ja vetää ajatuksiaan yhteen: – Jos me olisimme tyytyneet kannattavasti pyörivän liiketoiminnan tuomaan hyvänolon tunteeseen ennen oman hallin rakentamista sekä FMS- ja muita automaatioinvestointeja, mikä tapahtui vuosina 2012–2014, se olisi varmasti tähän päivään mennessä käynyt kohtaloksemme. Maailma ja kilpailu olisivat menneet ohi. Tästä näkökulmasta emme tietenkään ole vielä läheskään valmiita eli työ jatkuu. Mietimme ja luotaamme koko ajan, mitä seuraavaksi kehitetään. Visioita löytyy, mutta pidetään ne vielä yrityssalaisuuksina. Samalla henkilöstöllä moninkertainen liikevaihto – siinä alkaisi olla sopivaa tavoitetta!
