Material och produktionsstyrning

Material- och produktionsstyrning är en benämning på beslut som tas i syfte att planera och styra produktionen på en taktisk och operativ nivå. Detta utförs, enligt Olhager (2000), för att uppfylla övergripande mål som finns uppsatta i affärsplanen. De övergripande målen är exempelvis hög leveransservice, låga tillverkningskostnader, och låga kapitalbindningskostnader. Enligt Lumsden (1998) kan planeringen för distribution och för tillverkning ha olika utgångspunkter, men grunden bygger, i de flesta företag, på ett MRP-system (Material Requirement Planning) som av Lumsden (1998) definieras som ett pushsystem. Motsatsen till

Kapitel 3 - Referensram

16

ett pushsystem benämns som ett pullsystem, och åsikterna om dessa begrepps betydelse går isär, varför en närmare beskrivning av de båda finns nedan.

Pushsystem

Lumsden (1998) definierar pushsystem som ett styrsystem där artiklarna trycks ut genom verkstaden. Grosfeld-Nir et al (2000) resonerar liknande och menar att ett processteg är push om det arbetar så länge det finns material som ska produceras och att ett system är push om samtliga steg är push. Detta resonemang förs även av Melnyk & Denzler (1996), och de lyfter upp problematiken med att arbeta på detta sätt. När material trycks ut genom produktion blir ledtiderna långa och risken för att köer byggs upp är hög. Detta resulterar i att det tar längre tid innan kvalitetsfel upptäcks och ett stopp i en produktionsdel innebär att arbete byggs upp före den delen som kan ta lång tid att ta igen.

Pushsystem är fördelaktigt på det sätt att varje operationssteg hålls arbetande så länge material finns i kö, alltså en minimering av outnyttjad tid. Dessutom behöver flödet inte koordineras mellan operationsstegen, exempelvis om det är flera parallella steg som är beroende av ett föregående så är det bara att skicka vidare materialet när det klart utan att vänta på order på två eller flera håll. (Melnyk & Denzler, 1996)

En mer övergripande definition är den att pushsystem är ett produktionssystem baserat på spekulativ och prognostiserad efterfrågan (Martinich, 1997; Buzacott & Shanthikumar (1993) i Grosfeld-Nir et al, 2000). Denna syn kan anses vara likvärdig den Lumsden (1998) och Grosfeld- Nir et al (2000) har, endast applicerad på en högre nivå. Företaget planerar produktionen utefter vad det tror kunderna efterfrågar och sedan trycks produkterna genom produktionen, där operationerna utförs så länge det finns material. Även Christopher (2005) förklarar pushsystem på detta sätt och poängterar att ett pushsystem därmed förutsätter att efterfrågan går att prognostisera på ett realistiskt sätt.

Pyke & Cohen (1990) menar också att pushsystem är baserat på prognoser och förklarar att det innebär att produktion sker innan ett behov uppstår. De påpekar dock att det finns ytterligare kännetecken på push. Graden av centralisering anses vara en faktor som avgör huruvida ett system är push eller inte. Pyke & Cohen (1990) beskriver att ett system anses vara push om informationen som används i beslutsprocessen rörande produktion är global och om beslutsfattandet är centraliserat och beordring bestäms av nettobehov, ackumulerad ledtid och feedback. Detta bygger på att strategier för prognostisering och planering av produktion för hela företaget, inte bara verksamhetsavdelningar, bestäms på en hög, central nivå. Produktionen utförs därefter på kortast möjliga tid.

Pushsystem är historiskt sett mest använt, men industrin går mot vad som kallas lean manufacturing, vilket anses vara ett pullsystem. Detta har resulterat i en trend där informationen om flödet av materialet blir viktigare än informationen om separata delar, vilket skiljer sig mot ett pushsystem. (Sader & Sorensen, 2010)

Kapitel 3 - Referensram

17 Pullsystem

Åsikterna kring vad som definierar ett pullsystem är inte lika spridda som för pushsystem. Grosfeld-Nir et al (2000) menar att ett steg i ett pullsystem endast arbetar eller står stilla om information från ett steg nedströms säger det, till skillnad från i ett pushsystem där arbete utförs så länge det finns material. På grund av detta måste både materialflöde och informationsflöde specificeras i ett pullsystem, medan materialflöde är det enda drivande i ett pushsystem (Sader & Sorensen, 2010).

Denna definition styrks av flera författare. Lumsden (1998), Melnyk & Denzler (1996), Christopher (2005) och Martinich (1997) beskriver alla hur pullsystem baseras på att produktion endast sker när ett behov redan har uppstått och att det är behovsidentifieringen som triggar produktionen. Detta sträcker sig från kund, uppströms i kedjan av operationer, ända fram till första produktionssteget och innebär att mycket små eller inga köer skapas mellan operationerna. Det faktum att produktionsnivåerna bestäms av direkt efterföljande operations konsumtion och därmed använder sig av lokal information, innebär att ett pullsystem decentraliserar beslutsfattandet (Pyke & Cohen, 1990).

När tillverkning sker med ett pullsystem är det lättare att upptäcka problem i produktionen, som annars kan döljas av lager eller köer. Ett pullsystem avslöjar vilka operationssteg som är flaskhalsar, det vill säga vad det är som förlänger ledtiden. Detta gör att det uppmärksammas vad som behöver åtgärdas av verksamhetsledningen för att effektivisera produktionen och skapa ett jämnare flöde. (Christopher, 2005)

I och med att det inte skapas några större, bestående köer blir det inte bara lättare att upptäcka problem i produktionen, utan det förhindrar också att det byggs köer framför flaskhalsar. Dock kräver ett pullsystem att den som bestämmer takten, kunden eller en operation, lägger order bakåt i kedjan i en jämn rytm för att skapa ett balanserat flöde. (Melnyk & Denzler, 1996) Om behovsflödet inte är jämnt eller om operationerna arbetar i olika takt innebär det att outnyttjad tid skapas i produktionen och flödet blir mindre effektivt (Waters, 2002). Förutom ett balanserat flöde är det dessutom viktigt med ett kontinuerligt informationsflöde rörande ändringar för leveranstid, kvantitet eller produktmix. Överlag krävs ett mer koordinerat arbetssätt i ett pullsystem än i ett pushsystem. (Melnyk & Denzler, 1996)

Kombinerat push och pull

Med tanke på att det inte finns endast en definition på vad push och pull är, försvåras möjligheten att klassificera ett system som antingen det eller det andra. Grosfeld-Nir et al (2000), som ändå har valt att definiera push och pull, konstaterar till exempel att litteraturen allmänt säger emot varandra gällande vad som är vad, och att det inte finns en enhällig sanning. Vissa författare hävdar till och med att det varken är möjligt eller användbart att identifiera något som antingen push eller pull, utan att alla system och funktioner innehåller push och pull till olika grad. Pyke & Cohen (1990) är några utav dessa. Enligt deras metod för klassificering har

Kapitel 3 - Referensram

18

MRP, som generellt anses vara push, drag av pull och Kanban, som generellt anses vara pull, drag av push. De menar att fenomenet med kombination av push och pull kan ses i alla system. Grosfeld-Nir et al (2000) tar också upp liknande exempel där olika val av definition eller olika förutsättningar ger olika klassificeringsresultat för exakt samma system. Enligt dem är exempelvis inte lönt att skilja på push och pull om produktionen är en linjeproduktion med begränsade buffertlager. Systemet är i sådana fall precis lika mycket push som pull.

Istället för att klassificera ett system som antingen push eller pull och styra utifrån det, anser vissa att det kan vara mer effektivt att definiera systemets utformning och använda sig av ett kombinerat push- och pullsystem. Sader & Sorensen (2010) föreslår att för att bestämma vilket slags produktionskontrollsystem som ska användas ska flödesvägar för jobb och information, triggningsmekanismer och när resurser ska arbeta eller stå på tomgång beskrivas. När detta är gjort kan beslut tas rörande vilka delar i produktionen som kommer att styras med pull och vilka som kommer att styras med push.

Triggningen av en operation, alltså den signal som ger instruktioner om vad som ska göras och när, kan antingen vara en generell som säger att arbete ska utföras så fort som möjligt så länge det finns material eller vara specifik från en efterföljande operation. Den förra indikerar att operationen är push, medan den andra att operationen är pull. Realtidssignaler är ett grundkrav för att pull ska fungera i en operation. (Sader & Sorensen, 2010)

Huang & Kusiak (1998) är inne på samma spår som Sader & Sorensen (2010). De hävdar att beslut rörande om produktionen ska styras med push eller pull beror på karaktären av operationssteget. Det vill säga att olika steg kan styras på olika sätt i en och samma produktion. En styrning på detta sätt skulle leda till reducerade PIA-lager (lager för produkter i arbete), kortare ledtider för leverans med bibehållen och förbättrad leveranspålitlighet samt ökad produktivitet och nyttjandegrad på maskinerna. Huang & Kusiak (1998) tar upp kritiska steg, värdeskapande steg, flaskhalssteg, batchproduktionssteg och monteringssteg som möjliga definitioner, där det är styrningen av flaskhalssteg som kan påverka graden av PIA, produktiviteten och nyttjandegraden. De anser att steg fram till och med flaskhalsar ska styras med pull för att öka sannolikheten för ett synkroniserat flöde genom minskad PIA, ökad produktivitet och ökad nyttjandegrad i det steget.

Steinbrunner (2005) och Takahashi & Nakamura (2004) är ytterligare förespråkare för hybridsystem med push och pull. Den förra menar att kombinationen av de båda systemen gör att de bästa från båda världar kan fås och de senare hävdar i sin studie att ett hybridsystem av push och pull är överlägset både rena push- och pullsystem.

Steinbrunner (2005) konstaterar att allt fler företag använder sig av pullsystem, men påpekar att pull inte är lämpligt att använda på hela produktionen. Han menar att pushsystemen ofta innebär omfattande planering, något som ibland överskuggas i pullsystemen på grund av entusiasmen för att eliminera slöseri. Däremot bidrar pullsystemen med det viktiga synsättet att

Kapitel 3 - Referensram

19

eliminera slöseri på så sätt att fokus ligger på att skapa värde genom hela processflödet och inte bara optimera i isolerade punkter i processen, vilket är mer vanligt i pushsystemen. Steinbrunner (2005) menar också att pullsystemet bidrar till att informationsflödet i processen blir enklare och mer korrekt. Han sammanfattar sina teorier om ett lyckat hybridsystem genom att påpeka att det måste finnas ett visst intresse för att planera, en omfattande kommunikation mellan alla led i kedjan, omfattande kunskap om produkterna som produceras och utbildning av personal.

Takahashi & Nakamura (2004) använder sig av en matematisk modell för att bestämma vad som presterar bäst av ett pushsystem, ett pullsystem eller ett hybridsystem av både push och pull. Prestationsmått i studien är varians av producerade kvantiteter och varians i lager och dess effekt på bland annat ledtid för interna transporter. De kommer fram till att ett hybridsystem är mer effektivt då det har lägre varians i producerade kvantiteter och lager, vilket innebär att ett effektivare flöde skapas och kapacitet i produktionen utnyttjas bättre.