Decreasing lead time of vacuum process of x-ray tube head production by 50%

Abstract

The target of this thesis is to investigate if it is possible to decrease the lead time of tube head vacuum process by at least 50 % or more. Currently the vacuum process is a bottle neck in the tube head production. It inhibits the continuous flow of products and forces the production to be run in batches.

It has been hypothesized that the process could be significantly shortened. This has not been done since there has been no research to support this hypothesis. There also isn’t enough understanding on how much air or moisture would cause problems in a tube head. Structural and operational differences of the products make it difficult to estimate how much vacuuming is required for a specific product. Furthermore, the final testing of each finished products can’t fully verify, if the vacuum process has been sufficient. Consequently, the process needs exhibit the ability to produce steady quality.

This thesis will present a test plan that is used to verify statistically, if the vacuum process could be made shorter for all tube heads. This is to be accomplished with a high confidence and reliability so that there is very little risk of any quality issues if a shorter process is to be implemented. Due to high amounts of different products, only some will be tested. However, the same testing process can later be used for all products which will be left out of the initial testing.

Another part of this thesis presents how the current state of the vacuum process could be improved in addition to shortening the vacuuming time. This part will include evaluating the current layout, material flows and visual controls of the process.

Because of the long duration of each test, all testing will not be completed by the time this thesis is finished. What will be presented, however, are the testing process and suggestions for future development. The likely outcome of the testing will be presented and the future production plans will be designed accordingly.

Tämän diplomityön tavoitteena on selvittää voiko putkipäiden tyhjiöprosessia lyhentää vähintään 50 % ilman negatiivista vaikutusta tuotteiden laatuun. Nykyään tyhjiöprosessi on putkipäätuotannon pullonkaula. Prosessi estää valmistettavien tuotteiden jatkuvan virtauksen ja pakottaa valmistamaan laitteita erissä.

Tyhjiöprosessin merkittävää lyhentämistä pidetään mahdollisena. Tätä ei ole tehty, sillä prosessin lyhentämisen vaikutuksista ei ole tehty tutkimuksia. Ei ole myöskään tiedossa, kuinka suuri määrä ilmaa tai kosteutta putkipään sisällä aiheuttaisi ongelmia. Eri tuotteiden rakenteelliset ja toiminnalliset erot tekevät tarvittavan tyhjiöajan arvioimisen vaikeaksi. Lisäksi kullekin putkipäälle suoritettavat lopputestit eivät täysin varmista tyhjiöprosessin riittävyyttä. Tästä syystä on todistettava, että prosessi tuottaa tasaista laatua.

Tässä työssä tehdään testisuunnitelma, jolla voidaan tilastollisesti todentaa lyhennetyn prosessin toimivuus. Testien on tuotettava korkea varmuus lyhyen prosessin toimivuudesta, jotta lyhyemmän prosessin käyttöönottoon ei liity merkittävää riskiä laadun heikkenemisestä. Tuoteryhmien suuren lukumäärän vuoksi vain osa testataan. Samaa testausprosessia voidaan tarvittaessa soveltaa myös testien ulkopuolelle jääviin tuotteisiin.

Työn toinen osa liittyy muihin tapoihin, joilla tyhjiöprosessia voitaisiin parantaa, tyhjiöajan lyhentämisen lisäksi. Tässä osassa arvioidaan nykyistä pohjapiirrosta, materiaalivirtoja ja tuotannon visuaalista ohjausta.

Testien pitkän keston vuoksi kaikkia testejä ei voida saattaa loppuun ennen tämän työn valmistumista. Tästä syystä esitetään testausprosessi ja ehdotuksia prosessin parantamiseen. Testien todennäköinen lopputulos esitetään ja tulevaa tuotannon ohjausta suunnitellaan sen mukaan.