Axel F. Enström-föreläsningstenbacka-consulting.se/data/documents/Axel-F-Enstrom... · 2013. 6....

April 2013 Nils Stenbacka 1

Svetsekonomi för hållbar svetsproduktion

Axel F. Enström-föreläsning

Svetskommissionens Fogningsdagar, Västerås

25 april 2013

Nils Stenbacka


MS Zaroster, 1878

Världens första oljetanker


1933 1935

1935

Axel Fredrik Enström 1875 - 1948

• Ingenjör

• Forskare

• Ämbetsman

• Kommerseråd

• Professor

• Katalysator


Axel F. Enström. En minnesbok av Torsten Althin.

IVA 1958.

Svetskommissionen SVK Bildades 18 november 1931 på IVA

Tre oberoende representanter tillsatta av IVA (KTH, Socialstyrelsen och IVA).

Axel F. Enström var Svetskommissionens första ordförande 1931 – 1948

Efterföljande ordförande har varit och är…

• Otto Forsman 1948 – 1963

• Bengt Jakobsson 1963 – 1985

• John Olof Edström 1986 – 1997

• Bertil Pekkari 1998 –



Ekonomisk och teknisk utveckling.

Welding of lead 1840 de Richemond

Carbon arc 1881 Bernardos

Metallic arc 1888 Slavianoff

Coated electrode 1904 Kjellberg, Swedish patent 1907

Gas welding 1895 Le Chatelier

Oxy-Acetylene 1901 Picard & Fouche Oxy-Hydrogen 1898

Wiss

Gas shielded arc 1930 Hobart & Devers

MAG-welding (CO2) 1946 Gibson

MIG-welding 1948 Airco

Submerged arc, 1930 Kennedy

TIG-welding 1941 Meredith

Demonstration 1902 Dalén & Gylling

Utvecklingen av smältsvetsning

7

Electron beam, 1954 Stohr

Laser welding, 1964 Maiman

Stenbacka

April 2013 Nils Stenbacka

1924

Håverud

Bergsunds Mekaniska Verkstad 1920

• Södra Varvet • Djurgårdsvarvet • Ekensbergs Varv • Finnboda varv • Galärvarvet • Mälarvarvet



Konstruktion: Ludvig Nobel 1876.

Brannobel (Baku)

Naftaproduktionsbolaget Bröderna Nobel

Två tankar. Framför och bakom maskin.

242 ton olja. Längd 56 m.

Branobel 25 år 1904

• 12 000 anställda

• 5 raffinaderier

• 7 fabriker

• 150 oljedepåer,

• 1500 cisternvagnar

• 40 naftabrunnar

• 12 större tankfartyg 23% av Nobelpriset är från ryska oljeaktier

Immanuel

• Alfred

• Robert

• Ludvig


• MAXI-STAR. Rogozno i Polen

• Etablerat 1998

• Antal anställda: ca 130

• Balkar / Hallar / Byggnader

• Mekaniserad MAG svetsning

AGA

Rationalisering av industrin



Everything needs to change, so everything can stay the same.

Don Fabrizio Corbera, Prince of Salina


Svetsproduktion i Sverige?

Jernkontoret April 2013 Nils Stenbacka 15

Vart flyttar produktionen?

• Estland

• Lettland

• Litauen

• Polen

• CZ Republiken

• Ukraina

• China

• etc

Lägre löner Lägre skatter Närmare marknaden Lagstiftning

Relationskostnader Transaktionskostnader

Värden med befintligt nätverk


Utflyttning av viss produktion och företag från Sverige är en process som har pågått länge och fått stor uppmärksamhet. Samtidigt har den hemtagning av produktion som pågår uppmärksammats mindre.

Invest in Sweden Agency, ISA Rapport 21 Feb. 2005


Finns på Libris.

Svenska “attraktionsfaktorer” enl ISA

1. Duktiga tekniker och vetenskapligt utbildad personal

2. Överkapacitet

3. Lokal kompetens för att utveckla och skräddarsy…

4. Avancerade underleverantörer

5. Svensk arbetskultur

6. Låga svenska arbetskostnader

7. Avancerade och krävande kunder

8. Flexibilitet och kontroll i värdekedjan

9. Närhet till FoU/produktutveckling

10. Lokal infrastruktur

11. Högre automatiseringsgrad


ISA, Johny Alm

29 mars 2012

21 april 2012


Hemtagning av produktion

Konkurrensfaktorer: • Kunskap • Kompetens • Kvalitet

VAR OPTIMIST! Eller hur man vänder på verkningsgraden


”Får jag bara vara frisk så skall här

bli goda dagar igen” …

sa Gustaf Dalén till sin hustru Elma

efter att i början av 1920-talet förlorat

större delen av sin förmögenhet.

Nils Gustav Dalén, 1869 - 1937

Patentansökan 1922. Marknadsintroduktion 1929.


Svetsekonomi & Produktivitet Hållbar produktion

Svetsekonomi och produktivitet

Modeller och metoder för att beräkna och skapa

värden i modern svetsproduktion.

Ett sätt att skapa en hållbar svetsproduktion.

Linde Gas


Hållbar produktion

Ett begrepp för skapandet av varor och tjänster med hjälp av processer och system som är:

• Ej förorenande.

• Bevarar energi och naturresurser.

• Ekonomiskt lönsamt.

• Säker och hälsosam för arbetstagarna, samhället och konsumenterna.

• Socialt och kreativt givande för alla arbetande människor.

+ 10 st stödjande Principer

www.hallbarproduktion.se April 2013 Nils Stenbacka 26

Effektivitet vs Produktivitet

Låg Hög

Hög

Effektivitet

Rätt saker,

Värde / Nytta

för ”kund”

Produktivitet

Gör det rätt, Enheter/timme

Karlöf

Trabant

BMW



Den enkla svetskostnadsformeln

]/[][ fw BIMTKTLmk

• mw svetsgodsvikt (insvetsat) [kg]

• TL operatörskostnad + overhead [kr/h]

• MTK maskintimkostnad (kapital) [kr/h]

• D nedsmältningstal [kg/h]

• N nyttotal (1 – förluster) [%]

• I insvetstal (I = D*N) [kg/h]

• Bf bågtidsfaktor [%]

Kan användas om man kan bortse från kostnaderna för tillsatsmaterial (tråd + gas), el och underhåll (ofta är dessa kostnader < 10 – 15 % av totala svetskostnaden).

Stenbacka

Kapitalkostnad och svetshastighet K

apit

alko

stn

ad S

EK

Svetshastighet m/min

Ox-Acetylene

Bågsvetsning

Motståndssvetsning

Friction Stir

Elektronstråle & Laser

104

105

106

107

0,05 5 0,5 50 Mendez & Eager,


Fixturer

Fogberedning

etc

Fem praktikfall – Inverkan av kapital AG 47, Svetskommissionen

1. MMA normalutbytes

2. MMA högutbytes

3. MAG halvautomatisk

4. MAG mekaniserad

5. MAG tandem

Små investeringar Höga investeringar


Stenbacka

En laser-hybrid MAG svetsstation

The Linde Group / AGA

• Förstudie, implementering och utbildning.

• Laser, MAG utrustning, arbetsstation etc.

Vem/vilka beslutar om investeringen?


Laser-hybrid MAG, kostnads- och intäksflöde.


Stenbacka

Känslighetsanalys. Den enkla 6σ {x-y} modellen.

Cost sensitivity analysis is a modeling and simulation procedure, used for predicting the effect of changes in input data on the output results.

Input, faktorer som kan kontrolleras

Input, störningar

Output, y att förbättra

• Processoptimering

• Lönsamhet


Stenbacka

Hur räknar man svetskostnader?


Chalmers 1960


Hållbar produktion

Indikatorer för hållbar utveckling, SCB


Stålkonstruktioner – hållbar utveckling

Corus

”The design and construction of sustainable buildings.”


Ca -50% i realt värde!

Hållbar svetsproduktion ?

no results

zero matches found

Antal träffar: 0 Nachaltigkeit

3 träffar som avser stålkonstruktioner



Hål

lbar

sve

tsp

rod

ukt

ion

?


Hållbar svetsproduktion Några frågeställningar

Resurseffektivitet i tillverkningsindustrin German Federal Ministry of Education and Research (BMBF)


• Budget 65 M€ • 31 delprojekt • 2009 – 2014 • 160 industripartners (SME) • 40 akademiska partners

Utveckling av hållbara lösningar och produktionsmetoder med fokus på resurseffektivitet inom tillverkningsindustrin.

När man jobbar med ”forskning” vill man nå ut med resultaten till både allmänheten och experter. Då är förmågan att kunna förklara väldigt viktig.

Linda Åmand, civilingenjör (29)


DN 17/3 2013

Effektiv svetsproduktion?

Fördelning av tillverkningstider

Kruse, Kockums


Järnvägsvagnar

• Hög genomloppshastighet

• Stabilitet (robusthet)

• Inga flaskhalsar

Landbaserade pipelines

CRC-Evans 47 April 2013 Nils Stenbacka

Pipelineprojekt är internationella

48 April 2013 Nils Stenbacka

• Laser baserat ”vision” system – realtidssystem för adaptiv svetsning.

• Kontrollsystem (QA) – för övervakning och registrering av svetsningen i fält.

• Tandem svetsning (smaltspalt).

• Digitalt kommunikationssystem (maskin, trådmatarverk, strömkälla, gasflöde etc.).

CRC-Evans Pipeline International

49 April 2013 Nils Stenbacka

Värdet av högre hållfasthet

CAPEX ($M)

X70

(490 MPa)

X120

(827 MPa)

X120

Savings

Linepipe 1 850 1 820 30

Freight 800 530 270

Other material 490 480 10

Construction 1 620 1 300 320

Compr. Stations 1 100 1 050 50

Indirect Costs 910 830 80

Total Project 6 770 6 010 760

Optimum OD 35” 32”

Corbett et al. 50 April 2013 Nils Stenbacka

Ytslagger vid MAG svetsning.

51

100%CO2 , SG2

20% CO2 , SG2

2%O2 , SG2

Stenbacka

Kolstål

52

Rökemission vid MAG svetsning. Inverkan av bågspänning och trådmatningshastighet

mg/s

V

Kolstål och SG2

Runnerstam

Variation av producerat a-mått Utfall i serieproduktion


Högre svetskostnad

Medelvärde för producerat a-mått

8% sannolikhet för att underskrida anom


Sammanfattning

Hållbar svetsproduktion

• Krav på längre livstid, mindre korrosion och lägre LCC.

• Fokus på arbetsmiljön

• Nya standarder och normer, t ex EN 3834 och EN 1090.

Säkerhet, Kvalitet och Miljö

Reduktion av:

• Leveranskostnader

• Transaktionskostnader

• Vikt

Process- & Produktionsoptimering. Robusthet.

Automatisering & Robotisering.

Svetsekonomi & Produktivitet

• Användning av ”nya” material (HSLA, Duplex…)

• Utveckling av ”nya” processer (Tandem MAG, Laser, Laser-Hybrid, FSW…)

Teknologier och Applikationer


Det är inte bra att betala för mycket för en vara.

Betalar ni för mycket, förlorar ni en del pengar.

Betalar ni för lite, kan ni ibland förlora alltsammans. Det ni köpte dög inte till det ni köpte det för.

Räkna inte med att betala nästan ingenting och få nästan allting.

Skall ni köpa det allra billigaste, reservera något för risken ni tar.

Gör ni det, har ni också råd att betala lite mer för det som är bättre.

Risken med lågt pris

John Ruskin Professor in Art at Oxford

1819 - 1900


Tack för er uppmärksamhet!

Nils Stenbacka, Professor & IWE

Stenbacka Consulting

Reimersholmsgatan 29

117 40 Stockholm

[email protected]

mobil: 070 – 341 66 59


mailto:[email protected]

Axel F. Enström-föreläsningstenbacka-consulting.se/data/documents/Axel-F-Enstrom... · 2013. 6....

Documents

Transcript of Axel F. Enström-föreläsningstenbacka-consulting.se/data/documents/Axel-F-Enstrom... · 2013. 6....