Framtagning av
beslutsunderlag för
lagerdesign
-En fallstudie inom den medicintekniska
sektorn
Lunds Tekniska Högskola
Institutionen för teknisk ekonomi och logistik Avdelningen för produktionsekonomiFörfattare: Axel Warfving Handledare: Peter Berling
i
Sammanfattning
Titel: Framtagning av beslutsunderlag för lagerdesign- En fallstudie inom den medicintekniska sektorn Författare: Axel Warfving Handledare: Peter Berling, Institutionen för teknisk ekonomi och logistik, Avdelningen för Produktionsekonomi, Lunds Tekniska Högskola Problembeskrivning: Lagerdesign är en erkänt komplex process, då många faktorer måste tas i beaktande och många beslut innefattar diverse trade-offs. De flesta lagerdesignprojekt idag baseras antingen på lagerdesignerns ackumulerade expertis och erfarenhet från liknande projekt eller på detaljerade simulationer över materialflöde och utrustning. I dagens snabba affärsklimat finns det dock sällan tid för att utveckla detaljerade simulationsmodeller. Därmed finns ett brådskande behov av en designmetod som kräver mindre detaljerad data, är mindre komplex och därför kräver kortare projekttid Syfte: Syftet med det här projektet är att ta fram beslutsunderlag som har för avsikt att hjälpa företag med sina framtida lagerdesignprojekt. Beslutsunderlagen består bland annat av en enkät som systematiskt arbetas fram i rapporten. Enkätfrågorna baseras på gällande teorier kring olika delar av lagerdesign. Dessutom innehåller rapporten intervjuer, där fyra personer på ett företag förklarar sina tankar kring olika delar av lagerdesign. Enkäten är uppbyggd på så sätt att den går att använda på andra lagerdesignprojekt i framtiden. Beslutsunderlaget består även av en intervjusammanfattning, som kan användas vid framtida projekt genom att om läsaren ställs inför liknande val, kan den användas som stöd vid beslutstagande. Enkäten och intervjusammanfattningen testas genom att användas som indata då förslag till lagerdesign genereras för Nolato MediTech AB. Metodik: Projektet följer till stor del den stegprocess presenterad av (Baker & Canessa, 2009). Detta för att säkerställa att projektet beaktar olika delar av lagerdesign. Genom att följa stegprocessen och sammanfatta relevant teori inom varje område kunde enkäten arbetas fram. En fallstudie utfördes därefter på Nolato MediTech, där utvalda personer fick besvara enkäten samt vissa av dessa bli intervjuade för att presentera djupare svar. Slutligen genererades fyra stycken förslag till lagerdesign för fallföretaget. Slutsatser: Enkäten, kombinerat med intervjuer och viss annan indata, kunde på ett satisfierande sätt användas vid ett lagerdesignprojekt för att på ett systematiskt sätt samla information och reducera antalet möjliga lösningar. För enkäten finns möjliga förbättringsområden i frågornas formulering och antalet frågor. Utveckling av enkäten kan potentiellt leda till förbättrad informationsinsamling och större reducerande av antalet möjliga lösningar. Intervjusammanfattningen kan stärkas genom att utökas med fler fallstudier. Antingen på liknande projekt, för att stärka dess användning på liknande projekt, eller på projekt av annan karaktär, för att bredda dess användning. Fyra förslag på lagerdesign presenteras i rapporten som uppfyller önskemålen som framkommit. Nämnas bör att det finns fler möjliga designförslag som också skulle uppfylla önskemålen. Nyckelord: Lagerdesign, lagerlayout, beslutsunderlag, materialhanteringii
Abstract
Title: Development of decision support tools for warehouse design – A case study within the field of medical devices Author: Axel Warfving Supervisor: Peter Berling, Institution of industrial management and Logistics, Department of production economy, Faculty of Engineering at Lund University Problem description: Warehouse design is a complex process, since a lot of factors are affecting and many decisions involve trade-offs between conflicting objectives. Most real warehouse design projects are based either on the designer’s expertise and experience or on advanced computer simulations. In the business climate of today, there is however usually no time to develop these advanced simulation models. Therefore, there is an urgent need for a design method that is less complex, require less data and thus consume less time. Purpose: The purpose of this project is to develop decision support tools with the object to help companies with their future warehouse design projects. The tools consist of a survey and a summary of interviews, conducted at this projects case-company. The survey questions are based on acknowledged theories regarding different parts of warehouse design. The survey is structured in a way so it is possible to use on any warehouse design projects. The interview summaries may be used as a decision tool for future design projects in the form that if the reader face the same challenges as this projects case-company, he can benefit from taking part of their thoughts and values. The survey and interview summaries are used as input, and thus tested, for developing four different warehouse design suggestions for Nolato MediTech AB. Methodology: This project is, to some extent, following the stepwise process for warehouse design, presented by Baker & Canessa (2009). This to ensure that different parts of warehouse design are being considered in the project. By following the stepwise process and summarizing relevant theory in each step, the survey was produced. A case study was then conducted at Nolato MediTech AB, where chosen employees answered the survey and some of these were objects for deeper interview sessions. At the end, four different warehouse design suggestions were generated for the case company. Conclusion: The survey, combined with the deeper interviews and some other data, could on a satisfactory way be used to generate the warehouse design suggestions. By systematically gather information through the survey and deeper understand the answers by the interviews, the number of possible solutions were narrowed down. The survey may be improved in two ways: The way the questions are formulated and the number of questions. With further development of the survey it can potentially lead to enhanced information gathering and thus reduce the number of possible solutions further. Integrating the answers from additional case studies may strengthen the interview summary further. If answers are added from a similar project, the interview summary may be even more useful for future projects of similar character. If answers are added from a project with different character, the usefulness of the interview summary is broadened. Four design suggestions are presented at the end of this report. It should however be mentioned, that although the survey and interview answers were used to narrow down the possible number of solutions, there was still a large number of solutions that would satisfy the requests. Key words: Warehouse design, Warehouse layout, decision Making Tools, Material Handling
iii
iv
Förord
Det här projektet är sista momentet i författarens utbildning till Civilingenjör i Maskinteknik vid Lunds Tekniska Högskola. Projektet har pågått under vårterminen 2018 och den här rapporten är sammanställningen av flera månaders arbete. Författaren vill passa på att tacka Peter Berling vid Lunds Tekniska Högskola för fin handledning under projektets gång och många givande samtal. Vidare riktas ett stort tack till Niclas Johansson på Nolato för bra vägledning och värdefulla bidrag till projektet. Dessutom är författaren tacksam mot Johan Arvidsson för hjälp med initiering av projektet. Sist men inte minst vill författaren tacka Thomas Warfving för korrekturläsning av rapporten samt hjälp under projektets utförande.v
Innehållsförteckning
Sida 1. Inledning...1 1.1 Problemformulering...1
1.2 Syfte...1 1.3 Avgränsningar...2 1.4 Rapportupplägg...3 2. Teoretiskt ramverk...4 2.1 Allmänt om lager...4 2.2 Lagerdesign...5 3. Forskningsmetodik...9 3.1 Projektets syfte...9 3.2 Angreppssätt...9 3.3 Forskningsstrategi...11 3.2.1 Kartläggning...12 3.2.2 Fallstudie...12 3.2.3 Aktionsforskning...12 3.2.4 Vald strategi...13 3.4 Datainsamling...13 3.5 Litteratur...15 3.6 Giltighet...15 3.6.1 Reliabilitet...15 3.6.2 Validitet...15 4. Enkätframtagning och lagerteori...17 4.1 Ändamål och begränsningar...18
4.1.1 Enhetslast...18 4.1.2 FIFO/FEFO/LEFO...19 4.1.3 Produktkrav...19 4.1.4 Enkätpåståenden: Ändamål och begränsningar...19
4.2 Aktivitetsprofilering...21 4.2.1 Data...21 4.2.2 Little’s Lag...22 4.2.3 ABC-klassificering...22 4.2.4 Variationer...23 4.2.5 Förvaringspolicy...24 4.2.6 Enkätpåståenden: Aktivitetsprofilering...25
4.3 Lagerprocesser...26 4.3.1 Enkätpåstående: Lagerprocesser...27 4.4 Lagerutrustning...28 4.4.1 Automation...28 4.4.2 Pallförvaring...29 4.4.3 Pallställ...30 4.4.4 Pallförflyttning...32 4.4.5 Enkätpåståenden: Lagerutrustning...32 4.5 Layout...35 4.5.1 Godsmottagning och utlastning...35 4.5.2 Raddjup...36 4.5.3 Gångar...38
vi 4.5.4 Enkätpåståenden: Layout...40 5. Enkätsvar och intervjusammanfattning...42 5.1 Om företaget...42 5.2 Ändamål och begränsningar...43 5.2.1 Designkriterium...43 5.2.2 Enhetslast...44 5.2.3 FIFO/FEFO/LIFO...44 5.2.4 Produktkrav...44 5.2.5 Resultat: Ändamål och begränsningar...45 5.3 Aktivitetsprofilering...46 5.3.1 ABC-zoner...46 5.3.2 Variationer...46 5.3.3 Förvaringspolicy...47 5.3.4 Resultat: Aktivitetsprofilering...48 5.4 Lagerprocesser...49 5.4.1 Lagerprocesser...49 5.4.2 Resultat: Lagerprocesser...49 5.5 Lagerutrustning...50 5.5.1 Automation...51 5.5.2 Golvförvaring...51 5.5.3 Pallställ...51 5.5.4 Tillgänglighet vs Area.......52 5.5.5 Truckar...53 5.5.6 FIFO/FEFO pallställ...53 5.5.7 Resultat: Lagerutrustning...53 5.6 Layout...56 5.6.1 U-flow, Flow-through...56 5.6.2 Raddjup...56 5.6.3 Honey-Combing...57 5.6.4 Gångbredd...57 5.6.5 Korsgång...57 5.6.6 Fiskbenslayout...58 5.6.7 Resultat: Layout...59 6. Lagerdesignprojekt...60
6.1 Nuvarande situation...60 6.2 Dataanalys...62
6.2.1 Antal pallar färdigvaror...62 6.2.2 Antal pallar råmaterial...65 6.2.3 ABC-klassificering...66 6.2.4 Variationer...66 6.2.5 Pallhöjd...67 6.2.6 Sammanfattning dataanalys...67 6.3 Nuvarande lageryta...69 6.4 Designantaganden...69 6.5 Design 0: Enkla pallställ med korsgång...71
6.6 Designförslag 1: Enkla pallställ med låg korsgång...72 6.7 Designförslag 2: Flödesställ, Enkla pallställ och Djupa pallställ...74 6.8 Designförslag 3: Flödesställ, Enkla pallställ, Mobila pallställ och Djupa pallställ ...76 6.9 Designförslag 4: Flödesställ, Enkla pallställ och Mobila pallställ...78
vii 6.10 Sammanställning av designförslagen...80 6.11 Investeringskostnader...81 6.12 Rekommenderat förslag...81 7. Slutsatser och vidare forskning...82 8. Källförteckning...I
1
1. Inledning
Lagerdesign är en erkänt komplex process som ofta innebär diverse trade-offs, något som uppmärksammas av bland annat (Rouwenhorst et al., 2000; Baker & Canessa, 2009; Roodbergen & Koster, 2001; Gu et al., 2007). Richards (2014) menar att det inte finns någon optimal designlösning för alla lager, utan den optimala lösningen är den som till fullo möter verksamhetens krav idag samtidigt som den är förberedd på morgondagens utmaningar. Många metoder och stegvisa processer för att designa lager har presenterats genom åren, bland annat i (Gu et al, 2010; Hassan, 2002; Rushton et al., 2014; Rouwenhorst et al., 2000). Några av dessa, tillsammans med flera andra, är med i sammanfattningen presenterad av Baker & Canessa (2009), där dessutom professionella lagerdesigners presenterar sina metoder för lagerdesign. Därefter introducerar Baker & Canessa (2009) en egen metod, baserat på denna sammanfattning. 1.1 Problemformulering Även om det finns många metoder för lagerdesign beskrivna i litteraturen, bygger de flesta verkliga lagerdesignprojekt snarare på den praktiska erfarenheten hos designern, tillämpad på det specifika projektet. Detta beror på flera orsaker. Metoderna är oftast ett resultat av varje författares egna synsätt samt att en genomgång av metoderna visar att de är för otydliga och generella. Dessutom finns ingen metod för lagerdesign som är idealisk för varje lagerdesignprojekt, då varje projekt har sina unika utmaningar. Dessutom följer stegen i vissa metoder inte en logisk inbördes ordning. (Kostrzewski, 2014) Bodner et al. (2002) betonar vikten av att interagera med berörda parter vid ett designprojekt, både när det kommer till datainsamling, men även när det gäller att förstå parternas preferenser angående olika designalternativ. Designern bör göra ansträngningar för att förstå företagets inställning gällande investeringar, personal, val av utrustning och andra alternativ. (Bodner et al., 2002) De flesta lagerdesignprojekt idag baseras antingen på lagerdesignerns ackumulerade expertis och erfarenhet från liknande projekt eller på detaljerade simulationer över materialflöde och utrustning. I dagens snabba affärsklimat finns det dock sällan tid för att utveckla detaljerade simulationsmodeller. Därmed finns ett brådskande behov av en designmetod som kräver mindre detaljerad data, är mindre komplex och därför kräver kortare projekttid. (Goetschalckx et al., 2002) Det verkar således som att det saknas metoder och processer som på ett enkelt och smidigt sätt kan användas som beslutsstöd vid lagerdesignprojekt. 1.2 Syfte Lagerdesignprojekt i sin natur är komplexa och sannolikheten att finna en optimal lösning verkar vara minimal. Den ”optimala” lösningen är snarare den som uppfyller verksamhetens krav idag och för en överskådlig framtid.2 Syftet med det här projektet är att ta fram beslutsstöd som har för avsikt att hjälpa företag med sina framtida lagerdesignprojekt. Genom att ta del av den här rapporten är förhoppningen att en ökad förståelse för de svårigheter som uppkommer vid lagerdesignprojekt, såsom trade-offs mellan olika motstridiga mål. Samtidigt ger rapporten en inblick i hur det här projektets caseföretag resonerar kring dessa problem. Efter tillgodogörandet av den här rapportens innehåll ämnas således framtida lagerdesignprojekt förenklas och förbättras. Beslutsstödet består av en enkät som arbetas fram i den här rapporten. Enkäten är tänkt att användas vid designprojekt för att fånga upp företagets bedömningar av olika val som behöver göras. Genom att interagera med personer på företaget som har inblick i lagerverksamheten är förhoppningen att projekt ska gå smidigare och få ett utfall som med större säkerhet satisfierar företagets önskemål. Tillsammans med enkäten presenteras en sammanfattning av fyra djupare intervjuer med personer som besvarat enkäten på caseföretaget. Intervjufrågorna baseras på enkäten och syftar till att försöka besvara frågor om varför företaget svarat som de gjort. På så sätt får läsaren en inblick i företagets tankar och värderingar kring lagerdesign. Om läsaren ställs inför liknande val vid ett annat lagerdesignprojekt, kan intervjusammanfattningen således användas som stöd vid beslutstagande. Enkäten kommer att testas på ett lagerdesignprojekt Nolato MediTech AB och sammanfattningen av intervjun baseras på samma projekt. Med hjälp av enkät- och intervjusvaren, kombinerat med viss annan datainsamling, presenteras förslag på möjliga designlösningar för caseföretaget.
Sammanfattningsvis är syftet med det här projektet att lagerdesigners på ett systematiskt och tydligt sätt ska kunna angripa framtida designprojekt. Dessutom presenteras fyra stycken förslag på lagerdesign för Nolato MediTech AB.
1.3 Avgränsningar Designprojektets huvudsakliga avgränsningar består av lagerbyggnadens fysiska mått, se avsnitt 6.1. Då byggnaden är färdigbyggd går projektet ut på att designa lagret invändigt. Att dimensionera storleken på lagret är annars något som kan ingå i lagerdesign. Vidare så undersöks hur mycket personal som krävs, något som också kan ingå i lagerdesignprojekt. Investeringskostnader för olika designförslag kommenteras enbart kort i 6.11. En stor del av datan som används för att beräkna antalet pallar lagret hanterar, se avsnitt 6.2, bygger på volymprognoser som Nolato tagit fram. Dessa prognoser har inte ifrågasatts eller kontrollerats.
3 1.4 Rapportupplägg Rapporten inleds med ett teoretiskt ramverk (kapitel 2) som behandlar allmän information om lager samt en genomgång av teorin kring lagerdesignprocesser. Kapitel tre presenterar rapportens forskningsmässiga metodik samt viss genomgång av bortvald forskningsmetodik. Kapitel fyra handlar om lagerdesign på en mer detaljerad nivå, där varje delkapitel leder fram till ett antal enkätpåståenden. I kapitel fem presenteras enkätsvaren från caseföretaget samt en sammanfattning av intervjuerna. Kapitel sex introducerar fyra lagerdesignförslag baserat på enkätsvaren och intervjusammanfattningarna, kombinerat numerisk data över försäljningsvolym och lageromsättningshastighet. Denna data har plockats fram ur företagets datorsystem. Kapitel sju innehåller slutsatser och diskussion.
4
2. Teoretiskt ramverk
Det här kapitlet inleds med en kortare beskrivning av lagrets funktion i försörjningskedjan samt en klassifikation av olika lagertyper. Därefter sammanfattas en del av den tillgängliga litteraturen inom området Processer för Lagerdesign. 2.1 Allmänt om lager Den moderna globala ekonomin är beroende av ett effektivt flöde av produkter, som ofta har sin utgångspunkt i råmaterial. Via flera steg av förädlingsprocesser blir råmaterialet till färdiga produkter, vilka till slut når den avsedda konsumenten. På vägen har flödet passerat ett nätverk av anläggningar och transportsystem, vilka tillsammans kallas försörjningskedjan (eng Supply Chain). Anläggningarna är ofta olika typer av fabriker och lager (eng Warehouse). (Bodner et al., 2002) Idealt bör råmaterial anlända till fabriken precis när det behövs, bli omedelbart omvandlat till färdiga produkter och därefter direkt skickade till kunden. I det fallet, som kan anses vara ideal Just-in-Time (JIT), finns knappast något behov för att lagra råmaterial och färdiga produkter. I verkligheten finns det dock ofta ekonomiska fördelar med att lagra råmaterial, Produkter i Arbete (PIA) och färdiga produkter. (Kay, 2015) En av de största utmaningarna i varje försörjningskedja är att efterfrågan på produkter ofta varierar snabbare och är mer oförutsägbar än utbudet. Att förvara produkter i ett lager tillåter företag att snabbare kunna reagera vid ändrad efterfrågan. Lager kan också användas till att förvara råmaterial för att skydda mot ändringar i utbud. Vidare så kan lager användas för att förvara färdiga produkter då tillverkningen sker i batcher som är större än den momentana efterfrågan. (Bartholdi & Hackman, 2017). Gu et al. (2007) uttrycker sig på liknande sätt och hävdar att lagrets huvudsakliga uppgifter består av att förvara material i försörjningskedjan för att hantera förändringar i utbud och efterfrågan samt att konsolidera leveranser. Vidare så kan lager användas till andra aktiviteter såsom montering och produktanpassning. För att behålla sin konkurrenskraft måste företag ständigt förbättra hur produkter distribueras, vilket i sin tur kräver allt högre prestation från lagren. (Gu et al., 2007) Rouwenhorst et al., (2000) hävdar att en försörjningskedjas effektivitet bestäms till stor del av det som sker i kedjans noder, det vill säga i lagren. Lager har också möjligheten att minska antalet transporter, se figur 1 där varje pil representerar en transport. Kvadraterna kan då till exempel föreställa leverantörer och cirklarna kunder. Om varje kund ska ha produkter från varje leverantör, krävs i det här exemplet 9 transporter utan mellanliggande lager, medan det enbart behövs 6 transporter när det mellanliggande lagret finns med i försörjningskedjan.5 Enligt van den Berg & Zijm (1999) finns det huvudsakligen tre typer av lager: Distributionslager, Produktionslager och Kontraktslager. I ett Distributionslager samlas produkter från flera olika leverantörer och skickas vidare till flertalet olika kunder. En kundorder kan bestå av en sammansättning av de inkommande produkterna, som då konsolideras i lagret innan ordern levereras. Ett Kontraktslager är ett lager som sköter lagerverksamhet åt en eller flera kunder, som därmed helt eller delvis outsourcat sin lagerverksamhet. I ett Produktionslager lagras huvudsakligen råmaterial, produkter i arbete samt färdiga produkter, ofta i anslutning till eller i närheten av en produktionsanläggning. (van den Berg & Zijm, 1999) Rouwenhorst et al. (2000) hävdar att syftet med ett Produktionslager är att lagra råmaterial, produkter i arbete (PIA) samt färdiga varor, alla samhörande med en tillverknings- eller monteringsprocess. Råmaterial och färdiga varor kan ibland förvaras under långa perioder. Detta sker till exempel då inköpskvantiteten är betydligt större än tillverkningsbatchens kvantitet eller då tillverkningsbatchens kvantitet är större än kundordernas kvantitet. (Rouwenhorst et al., 2000) I ett enhetslastlager (eng unit-load warehouse) hanteras endast en typ av enhetslast, oftast pallar. På varje pall finns generellt bara en typ av produkt. Enhetslager finns ofta tidigt i försörjningskedjan, dvs långt från slutkonsumenten, och är ofta sammankopplade med en fabrik. (Ang et al., 2012) 2.2 Lagerdesign Lagerdesign börjar ofta med en funktionell beskrivning, via teknisk specifikation till val av utrustning och layout. I varje steg måste förutbestämda prestandakrav mötas, såsom kostnad, flödeskvantitet, förvaringskvantitet och responstid. Därför är lagerdesign en oerhört komplex uppgift, ofta involverande trade-offs mellan olika, och ibland motstridiga, mål. Ett annat problem är att det finns väldigt många olika designer som kan fungera för en viss situation. (Rouwenhorst et al., 2000). Richards (2014) är inne på samma spår och menar att lagerdesign till stor del handlar om trade-offs. Dessa trade-offs kan vara mellan flödeshastighet, resetid, utnyttjande av area, tillgänglighet till pallar, säkerhet, risker och kostnader. Ett lagers invändiga design har stor effekt på lagrets funktionalitet, prestanda och kostnader. De operationella kostnaderna för ett lager bestäms till stor del Figur 1. Lager i en försörjningskedja (Bartholdi & Hackman, 2017)
6 redan när lagret designas. Vidare så krävs en blandning av analytiska färdigheter och kreativitet då ett lager ska designas. Detta eftersom många av de problem som uppstår inte är väldefinierade och ofta inte är möjliga att bryta ner i isolerade delproblem. (Rouwenhorst et al., 2000) Då det saknas en väldefinierad och allmänt accepterad metod för lagerdesign, har de flesta lagerdesigners utvecklat sin egen metod. (Oxley, 1994) Baker & Canessa (2009) uttrycker sig på liknande sätt och menar att trots lagers stora inverkan både på kundservice och kostnad för många företag, saknas en systematisk metod för lagerdesign. Hur lagret avses prestera, med avseende på olika kriterier, kan formuleras antingen som ett mål eller en begränsning. Som exempel kan ett mål formuleras genom ”lagret ska ha så många pallplatser som möjligt”. En begränsning, för samma kriterium, kan formuleras ”lagret måste ha minst 1000 pallplatser”. När kriteriet formuleras som en begränsning måste ett tydligt värde bestämmas. Dessutom kan även tekniska, fysiska eller säkerhetsbegränsningar finnas. Ett exempel på fysisk begränsning kan vara en viss maximal höjd på pallställningar på grund av byggnadens höjd. Säkerhetsbegräsningar kan finnas till exempel i arbetsmiljölagen eller i företagets egen policys för anställda. Investeringskostnader hanteras ofta som en begränsning och en alltför strikt budget kan leda till en konventionell lagerdesign. (Rouwenhorst et al., 2000) Bodner et al. (2002) betonar vikten av att interagera med berörda parter vid ett designprojekt, både när det kommer till datainsamling samt även för att definiera intressenternas preferenser angående olika designalternativ. Designern bör göra ansträngningar för att förstå företagets inställning gällande investeringar, personal, val av utrustning och andra alternativ. (Bodner et al., 2002) Rouwenhorst et al. (2000) delar upp beslut som rör lagerdesign på strategisk, taktiskt och operationell nivå. Strategiska beslut är sådana som har långsiktig inverkan och ofta handlar om stora ekonomiska investeringar. Huvudsakliga strategiska beslut berör design av flödet samt val av utrustning. Taktiska beslut kan vara dimensionering av förvaringsytan, val av förvaringspolicy, dimensionering av ABC-zoner samt bestämma hur mycket arbetskraft som behövs. Baker & Canessa (2009) sammanfattar en del av den tillgängliga litteraturen inom området metodik för lagerdesign och identifierar fyra generella teman: • Det är erkänt att lagerdesign är en ytterst komplex uppgift • Alla artiklarna tacklar komplexiteten genom att presentera stegvisa metoder • Metoderna är iterativa, dvs upprepning mellan olika steg är ofta nödvändig • Det är förmodligen inte möjligt att finna en optimal lösning, givet det stora antalet möjligheter som finns i varje steg
7 Vidare presenterar Baker & Canessa (2009) ett förslag på en stegmetod, baserad dels på sammanfattningen av tillgänglig forskning och dels på metoder som används av professionella lagerdesigners. Stegmetoden visas i tabell 1. De flesta stegmetoder som undersökts i Baker & Canessa (2009) verkar följa ett mönster och ha en ganska stor grad av enighet i vilka steg som presenteras samt deras inbördes ordning. Emellertid varierar antalet steg i intervallet 3st till 12st, huvudsakligen beroende på hur detaljerat varje steg är. När det kommer till vilka tekniker och verktyg som används inom varje steg återfinns inte samma grad av enighet. Snarare verkar det upp till lagerdesignerns individuella expertis och omdöme att välja vilka verktyg som är rimliga att använda i ett givet steg samt hur val mellan olika alternativ ska utföras. Professionella lagerdesigners är dock mer konsekventa när det kommer till vilka verktyg som används. (Baker & Canessa, 2009) Dessa inkluderar: • Databaser och kalkylblad för dataanalys • Kalkylblad för val av lagerutrustning • Kalkylblad för beräkning av lagerutrustningskapacitet • CAD-verktyg för layoutförslag • Kalkylblad och simuleringsprogram för utvärdering
8 Tabell 1: Stegvis process för lagerdesign (Baker & Canessa, 2009)
9
3. Forskningsmetodik
Denna rapports upplägg bygger till viss del på lagerdesignmetoden som presenterades av Baker & Canessa (2009), se tabell 1 i kapitel 2.2. Vissa steg i processen har slagits samman och därmed bildas en ny stegprocess enligt figur 2 nedan. Stegprocessen används för att säkerställa att hänsyn tas till olika delar av lagerdesign och används vid enkätframtagandet i kapitel 4.3.1 Projektets syfte Det finns inget entydigt sätt att bedriva forskning, utan alternativ och valmöjligheter är alltid närvarande för forskaren. I alla forskningsprojekt måste forskaren ta beslut baserat på bästa möjliga omdöme för att framgångsrikt kunna slutföra projektet. (Denscombe, 2014) Höst et al. (2011) identifierar fyra olika övergripande syften ett projekt kan ha, där det ofta förekommer inslag av flera olika i syften i samma projekt: • Beskrivande- ta reda på och beskriva hur något fungerar/utförs • Utforskande- på djupet förstå hur något fungerar/utförs • Förklarande- söker orsakssamband till hur något fungerar/utförs • Problemlösande- hitta en lösning till något identifierat problem Det här projektet har inslag av flera av syftena ovan: Beskrivande och Utforskande på så sätt att företagets tankar och värderingar kring lagerdesign avses beskrivas och undersökas på djupet. Projektet har och till viss del ett problemlösande syfte, då ett förslag på lagerdesign ska genereras. 3.2 Angreppssätt Det finns huvudsakligen två sätt att angripa ett forskningsprojekt, vilka brukar benämnas induktivt angreppssätt och deduktivt angreppssätt. Induktivt angreppssätt passar bättre då forskaren ämnar förstå varför något sker, medan deduktivt angreppssätt är mer lämpat för att konstatera vad som sker. (Saunders et al., 2009) Figur 2: Projektets stegvisa process för lagerdesign
10 Deduktivt angreppssätt innebär att teori testas genom forskningen. Forskaren skapar en hypotes och designar därefter forskningsstrategi för att testa hypotesen. Saunders et al. (2009) identifierar 5 steg som är centrala vid ett deduktivt angreppssätt: • Formulera en hypotes som uttrycker en relation mellan två eller flera koncept/variabler • Hypotesen bör uttrycka exakt hur koncepten/variablerna ska mätas och relationen mellan dessa • Testa hypotesen • Utvärdera resultaten av utredningen, vilket leder till att hypotesen bekräftas eller indikerar att den behöver modifieras • Om nödvändigt, modifiera teorin enligt resultaten En schematisk bild över det deduktiva angreppssättet visas i figur 3 nedan. Motsatsen till deduktivt angreppssättet kallas induktivt, där data samlas in och teori bildas utifrån analys av insamlad data, enligt figur 4 nedan. Om induktivt angreppssätt används finns möjligheten att samma teori bildas utifrån data som skulle formulerats från början vid användandet av ett deduktiv angreppssätt. Dock är det vid induktivt angreppssätt analysen av data som styr vilken teori som bildas och inte omvänt, som vid deduktivt angreppssätt. Vidare så är forskaren vid induktivt angreppssätt extra intresserad av sammanhanget där relationen mellan parametrarna testas. Därför är det ofta fördelaktigt att djupgående studera ett fåtal objekt snarare än ett stort antal, som är mer lämpligt vid deduktivt angreppssätt. Vid induktiva forskningsprojekt är det vanligare att kvalitativ data används.(Saunders et al., 2009) Figur 3: Deduktivt angreppssätt Figur 4: Induktivt angreppssätt
11 Vidare argumenterar Saunders et al. (2009) för att angreppssätten vid ett forskningsprojekt inte måste särskiljas, utan att det snarare kan vara fördelaktigt att kombinera dessa. Det här forskningsprojektet har för avsikt att presentera och förklara tankar och värderingar som ett företag har angående lagerdesign. Projektet syftar till att förklara varför vissa val görs och baseras på intervjuer av ett fåtal personer med insikt i verksamheten. Dessa val, ofta innehållande trade-offs, bygger på etablerade teorier kring lagerdesign och lagerprocesser. Eftersom projektet bygger på tidigare forskning och teorier kring lagerdesign, utvecklas inte några nya teorier. Detta betyder alltså att projektet har ett deduktivt angreppssätt, där till viss del nuvarande kunskap utvärderas från ett verkligt företags perspektiv. 3.3 Forskningsstrategi En forskningsstrategi är en handlingsplan designad för att uppnå ett förutbestämt mål. Enligt Denscombe (2014) måste varje forskare reflektera över tre frågor när valet av forskningsstrategi ska göras: Är strategin lämplig? Är den genomförbar? Är den etiskt?
Höst et al. (2011) menar att de fyra vanligaste strategierna är Kartläggning, Fallstudie, Experiment och Aktionsforskning. Dessa, tillsammans med ett par andra strategier, tas även upp i Denscombe (2014) och Saunders et al. (2009). Tabell 2 sammanfattar de fyra strategierna.
Strateginamn
Höst et al. (2011)
Denscombe (2014) Saunders et al. (2009) Kartläggning (Survey)
Beskrivning av nuläget för det studerade objektet eller fenomenet. Ofta beskrivning av en bred fråga.
Mäter någon aspekt av ett fenomen eller trend. Samlar fakta för att pröva en teori.
Besvarar frågor som vem?, vad?, var?, hur många? Ofta för förklarande och beskrivande studier. Fallstudie (Case Study)
Djupgående studium av ett eller flera fall. Liten påverkan på det studerade objektet.
Söka förståelse för det komplexa förhållandet mellan faktorer som verkar i en särskild miljö.
Undersöker ett särskilt fenomen i dess verkliga sammanhang. Experiment
Jämförande analys av två eller flera alternativ, där ett fåtal faktorer isoleras.
Observera inflytandet av ett fåtal specifika faktorer.
Undersöka om ändring av en oberoende variabel orsakar en förändring i en annan, beroende, variabel Aktionsforskning (Action Research)
Noggrant övervakad och dokumenterad studie av en aktivitet som syftar till att lösa ett problem.
Lösning av ett praktiskt problem. Frambringa riktlinjer för bästa lösningssätt.
Implementering av förändring. Samarbete mellan de som upplever problemet och forskaren. Tabell 2: Forskningsstrategier
12 Kommande delkapitel förklarar Kartläggning, Fallstudie och Aktionsforskning noggrannare. 3.2.1 Kartläggning Kartläggning är ofta strategin som används då forskningens ändamål är att beskriva en företeelse. (Höst et al., 2011) Kartläggning som strategi hänger ofta ihop med ett deduktivt angreppssätt och används oftast för att besvara frågor av typen ”vem?”, ”vad?”, ”var?” och ”hur?”. Kartläggning kan samla in stora mängder data på ett billigt sätt genom användande av enkäter. (Saunders et al., 2009) Kartläggning innebär att kvantitativ data samlas in och analyseras med hjälp av statistiska modeller. (Saunders et al., 2009) Dock kan även kvalitativ data samlas in med hjälp av enkäter. Antingen kan ett tomt fält lämnas för svaret/kommentarer så att den som besvarar enkäten får möjlighet att uttrycka sig. Ett annat sätt är att ställa frågorna i form av påståenden där svarsalternativen är en graderad skala som uttrycker hur väl påståendet stämmer överens med den svarandes uppfattning. (Höst et al., 2011) 3.2.2 Fallstudie Fallstudier används lämpligen som strategi då studien har som syfte att på djupet förstå eller beskriva ett fenomen. Fallstudier utförs till exempel i en organisation eller företag, för att förstå hur man arbetar. (Höst et al., 2011) Fallstudier är speciellt användbara vid nya forskningsområden. Största fördelarna med fallstudie som strategi är dess förmåga att besvara frågor av karaktären ”Varför?” och ”Hur?”. (Kotzab et al., 2006; Voss et al., 2002) Voss et al. (2002) menar att fallstudier går ut på att ett fenomen studeras i sin naturliga miljö och därigenom genereras relevant teori baserat på förståelsen som forskaren uppnår. Därför passar fallstudier bra i situationer där variablerna från början är okända och fenomenet icke klarlagt. Fallstudier kan också användas som en uppföljning till kartläggningar, i ett försök att djupare förstå de empiriska resultat som uppnåtts. (Voss et al., 2002) I en fallstudie kan ett eller flera fall studeras. Om ett enskilt fall studeras, väljs ett specifikt fall ut med ett visst syfte. Det finns inga garantier att slutsatserna som dras går att tillämpa på andra fall. (Voss et al., 2002; Höst et al., 2011) Om ett annat fall har liknande förutsättningar är dock sannolikheten stor att det fallet får liknande slutsatser. (Höst et al., 2011) Ett annat problem om endast ett fall studeras är att risken finns att forskaren missbedömer eller överdriver datan som hör till fallet. Dock är den risken närvarande även då fler fall studeras, men risken minskar då datan jämförs mellan olika fall. Dock behövs mer resurser vid flerfallsstudier och generellt uppnås inte samma djupa förståelse. (Voss et al., 2002) 3.2.3 Aktionsforskning Enligt (Höst et al., 2011) beskrivs aktionsforskning ibland som en variant på fallstudier, vilket borde tyda på strategiernas likhet. Aktionsforskning börjar med att ett problem identifieras och därefter presenteras lösningsförslag. När
13 lösningen blivit implementerad är det viktigt att utvärdera den, genom att observera och reflektera över hur lösningen fungerar. (Höst et al., 2011) Saunders et al. (2009) påvisar aktionsforskningens iterativa natur, där processen som består av identifiering, planering, genomförande och utvärdering ofta upprepas flera gånger. En annan viktig aspekt är involverandet av personal på företaget under aktionsforskningsprojektet. (Saunders et al., 2009) Detta backas även upp av Denscombe (2014), som menar att personalen är nödvändig vid aktionsforskning och bör agera aktivt snarare än passivt. Denscombe (2014) identifierar fyra karaktärsdrag som är distinkta för aktionsforskningsprojekt: De är praktiska, de utför en förändring, processen är cyklisk och medverkandet av personal. 3.2.4 Vald strategi Det här projektets genomförs med en strategi som har mest likheter med en fallstudie. Projektet ämnar besvara frågor med karaktären ”Hur?” och ”Varför?” angående ett företags val av olika alternativ vid lagerdesign. Det är en fallstudie där enbart ett fall studeras, så slutsatsernas giltighet för andra liknande fall kan diskuteras. Strategin i det här projektet har också karaktärsdrag av kartläggningsstrategin, då en enkät skapas och används. Det som talar emot kartläggningsstrategin är att urvalet är litet och utvalt av forskaren. Projektet har också inslag av aktionsforskning, primärt i den delen där ett förslag lagerdesign arbetas fram. Det här projektet involverar också personalen på så sätt att några utvalda dels besvarar enkäten och blir intervjuade. Det som inte stämmer väl med aktionsforskning är implementerande och uppföljning. På grund av projektets omfattning och tidsbegränsning kommer enbart förslag presenteras och projektet avslutas innan faserna implementering och uppföljning hinner utföras. 3.4 Datainsamling Forskningsstrategi skiljer sig från forskningsmetod på så sätt att metod innebär verktyg och arbetssätt för datainsamling. Verktygen och arbetssätten kan vara enkäter, intervjuer, observationer och dokument. Vissa strategier är naturligt sammankopplade med användningen av vissa metoder, till exempel är användandet av enkäter för datainsamling ofta en naturlig följd av strategin Kartläggning. Dock styr inte strategin nödvändigtvis användandet av en viss metod och för varje strategi kan flera olika metoder tillämpas. (Denscombe, 2014) Höst et al. (2011) identifierar fem vanliga datainsamlingsmetoder: Enkäter, Intervjuer, Observationer, Mätningar och Data som andra samlat in. Data kan vara av kvalitativ eller kvantitativ karaktär. Skillnaden mellan dem är att kvantitativ data är numerisk (siffror) medan kvalitativ är icke-numerisk (ord/text). (Saunders et al., 2009) Kvantitativ data kan bearbetas med statistiska metoder, medan kvalitativ data kräver mjukare analysmetoder, till exempel
14 indelning i kategorier. För komplexa problem kan en blandning av kvalitativ och kvantitativ data vara att föredra. (Höst et al., 2011) Enligt Höst et al. (2011) är det vanligaste teknikerna för datainsamling vid fallstudier intervjuer, observationer och arkivanalys. Intervjuer kan vara ostrukturerade, halvt strukturerade eller väldigt strukturerade. (Voss et al., 2002) Dessa är typiska kvalitativa datakällor. Enligt Voss et al. (2002) bör dock forskaren inte vara bunden till att enbart använda kvalitativ data vid fallstudier, då olika datainsamlingsmetoder potentiellt kan förbättra validiteten för forskningen. Ett vanligt sätt är att använda enkäter som besvaras av flera personer i organisationen eller företaget som är objekt i studien. (Voss et al., 2002) Enkäten i det här projektet är framtagen är med hjälp av fakta och teorier om lager och logistik. Påståendena i enkäten ställer ofta olika alternativ mot varandra där för- och nackdelar måste prioriteras emellan. Enkäten använder en så kallad Likert-skala, där svarsalternativen spänner mellan ”instämmer helt” till ”instämmer inte alls”, vilken finns förklarad i bland annat (Höst et al., 2011). Enkäten besvaras av sju personer på företaget, alla med insyn i lagerverksamheten men på olika nivåer. Enkätdeltagarnas jobbtitlar presenteras i tabell 3 nedan. De personer som har en bokstav efter titeln har även blivit intervjuade. Tabell 3: Enkätbesvarare och intervjupersoner Om frågorna är av typen att ingen person i organisationen har alla objektivt korrekta svar, eller att frågorna är öppna för tolkning, kan enkäten följas upp av djupare intervjuer. (Voss et al., 2002) Detta stämmer väl med metoden för det här projektet, där enkäten ligger till grund för djupare intervjuer. Enkäten ger övergripande svar på företagets prioriteringar i olika frågor och intervjuerna ger djupare förståelse varför dessa val görs. Då intervjufrågorna baseras på enkätfrågorna kan de anses vara strukturerade. Dock så används enkätfrågorna mer som en mall och inom varje fråga finns det utrymme för följdfrågor. På så sätt kan intervjuerna anses halvstrukturerade. Totalt utfördes intervjuer med fyra personer. Vidare så används Data som andra samlat in, huvudsakligen så kallad registerdata. Registerdata är data som samlats in för något syfte och är tillgänglig Titel VD - A Fabrikschef - B Logistikchef - C Logistiker Logistiker - D Lagermedarbetare Lagermedarbetare
15 i obearbetat format, till exempel utdrag från företagets datasystem. Exempel kan vara kundregister eller artikeldata. (Höst et al., 2011) 3.5 Litteratur För att finna lämplig litteratur i form av artiklar och böcker har huvudsakligen Google Scholar och LUBsearch använts. Till en början hade sökningarna nyckelorden ”Warehouse/ing” och ”Distribution center” följt av ”Design” och ”Layout”. Detta för att införskaffa kunskap om olika processer och metoder om tillvägagångssätt vid lagerdesignprojekt. Via källhänvisningen från de inledande artiklarna om lagerdesign kunde många andra artiklar/böcker studeras, ofta med mer specifika ämnen. Om ”Lagerdesign” anses som ett generellt ämne innebär specifikt ämne en del av Lagerdesign, till exempel ”Aisle Configuration”. 3.6 Giltighet Giltighet för en forskningsstudie innebär till exempel att slutsatserna är väl underbyggda, att forskningen verkligen undersöker det som ska studeras och att resultaten är generella. (Höst et al., 2011) För kvalitativa studier är det mycket svårt och ibland till och med omöjligt att påvisa att de resultat som uppnås är helt ”korrekta”. (Denscombe, 2014) Dock kan sannolikheten för att nå felaktiga slutsatser minskas genom att uppmärksamma och lägga vikt vid forskningens reliabilitet och validitet (Saunders et al., 2009; Höst et al., 2011) 3.6.1 Reliabilitet Enligt Höst et al. (2011) innebär reliabilitet hur tillförlitlig insamlad data är, och således tillhörande analys, med avseende på slumpmässiga variationer. Saunders et al. (2009) är inne på samma spår och menar att reliabiliteten innebär hur väl datainsamlings- och analysmetoder fungerar för att ge konsekventa resultat. Hög reliabilitet åstadkoms genom noggrannhet vid datainsamling och analys. Genom att presentera forskningen på ett transparent sätt kan läsaren enklare bedöma huruvida tillvägagångssätten är lämpliga. (Höst et al., 2011) Målet med det här projektet är att beskriva ett företags tankar och värderingar vid lagerdesign. Det finns inga belägg för att det studerade företagets tankar och värderingar är representativa för andra företag. Å andra sidan är utgångspunkten att studiens utförande är sådant att om någon annan gjort samma kartläggning på företaget skulle resultatet blivit likvärdigt. Tankarna och värderingarna är heller inte heltäckande och kompletta i alla aspekter gällande lagerdesign, utan är begränsade till och baserade på den framtagna enkäten, vilken i sin tur baseras på accepterad lagerteori. All tillgänglig teori om lagerdesign har inte beaktats och integrerats i den framtagna enkäten. Det kan därför inte uteslutas att sådan förbisedd teori skulle kunna leda till en något annorlunda utformad enkät, andra intervjusvar och slutsatser, och i slutändan en lagerdesign som avviker från den presenterade. 3.6.2 Validitet Validitet innebär om resultaten verkligen är vad de verkar vara, eller om funna samband mellan parametrar bara är slumpmässiga. (Saunders et al., 2009) Höst
16 et al. (2011) menar att validiteten ”handlar om kopplingen mellan det objekt man vill undersöka och vad man faktiskt mäter”. (Höst et al., 2011 sid 42) Bryman & Bell (2015) hävdar att det finns olika typer av validitet och några av dessa presenteras nedan: • Måttvaliditet (eng measurement validity) – Behandlar frågan om måttet som uppmäter ett visst koncept verkligen reflekterar över konceptet, till exempel om IQ (måttet) verkligen speglar intelligens (konceptet). • Intern validitet (eng internal validity) – Behandlar frågan om uppmätt samband mellan parametrar är en tillfällighet. • Extern validitet (eng external validity) – Handlar om huruvida en studies resultat kan generaliseras och användas utanför studiens kontext. Den här rapportens mål är att på djupet beskriva ett företags tankar kring lagerdesign och författaren har för avsikt att presentera dessa på ett korrekt sätt som möjligt. Eftersom det är en fallstudie med ett undersökt objekt är det inte säkert att studien har någon extern validitet, det vill säga om den är representativ för andra situationer och företag.
17
4. Enkätframtagning och lagerteori
I det här kapitlet genereras enkätpåståenden med hjälp av lagerteori. Enkäten är ämnad att kunna användas vid vilket lagerdesignprojekt som helst för att hjälpa designern att på ett systematiskt sätt samla information från berörda parter. Genom att samla in information på ett systematiskt sätt kan antalet möjliga designer minskas. Samtidigt kan enkäten stödja designern att få input från anställda på olika hierarkiska nivåer, vilket ger fler perspektiv till datainsamlingen. Enkätpåståendena delas in i fem avsnitt: 1. Ändamål och begränsningar 2. Aktivitetsprofilering 3. Lagerprocesser 4. Lagerutrusning 5. Layout Varje avsnitt avslutas med ett antal påståenden som behandlar den presenterade teorin. Påståendena sammanfattar teorin och ställer olika val i relation mot varandra. Syftet är att den som besvarar frågorna ska få ta ställning till olika trade-offs som förekommer vid lagerdesign och svaren användas som hjälp för lagerdesignern. Alla påståenden, tillsammans med en garderad skala, kommer att sammansättas till en enkät. Skalan som följer varje påstående ser ut enligt nedan, där den som besvarar frågorna får ta ställning till hur väl påståendet stämmer för deras situation.Instämmer inte alls Instämmer inte Instämmer delvis Instämmer helt
1 2 3 4 Kapitlet är uppbyggt enligt figur 5 nedan.
Figur 5: Kapitelupplägg
18 4.1 Ändamål och begränsningar Då lager verkar som en integrerad komponent i en försörjningskedja måste ett bredare sammanhang beaktas vid lagerdesign. Lagerdesignen måste också överensstämma med definierade krav på företaget och begränsningar som finns. Bland annat följande områden bör uppmärksammas för att säkerställa att lagerdesignen inte står i motsättning mot försörjningskedjans och företagets övergripande mål: • Marknadstrender • Företagets mål • Affärsplan med fokus på försäljningsprognoser • Strategi för försörjningskedjan • Kundservicekrav • Externa faktorer såsom lagar och förordningar (Rushton et al., 2014)
Hassan (2002) menar att lagerdesignern tidigt i projektet bör ta reda på om det rör sig om ett produktionslager, distributionslager eller kontraktslager för att bilda sig en generell uppfattning om lagrets ändamål. Kontraktslager bör fokusera huvudsakligen på att maximera förvaringen per areaenhet, då flödeshastighet inte är en avgörande faktor. (Hassan, 2002) Distributionslager å andra sidan bör fokusera på att minimera kostnaderna för orderplock, då flödeshastigheten kan vara betydande och orderplock en komplex process. Huvudsakligt designkriterium blir då att maximera flödeshastigheten och minimera de operativa kostnaderna. (Rouwenhorst et al., 2002) Produktionslager lagrar ofta råmaterial och färdiga varor under långa perioder och förvaringen måste då vara så kostnadseffektiv som möjligt. Ofta förvaras varor i billiga förvaringssystem, såsom pallställ. Det viktigaste designkriteriet är förvaringskapacitet och detta bör uppnås genom låga investeringskostnader. (Rouwenhorst et al, 2002) Att försöka förstå och prognosticera hur verksamheten ser ut i framtiden är en viktig aspekt av lagerdesign. Richards (2014) hävdar att lagerdesigern bör föreställa sig hur verksamheten ser ut om 5-10 år och planera in tillräcklig flexibilitet i lagerdesignen för att möta framtidens behov. 4.1.1 Enhetslast Valet av enhetslast är fundamentalt för en försörjningskedjas effektivitet. Att välja den bäst lämpade enhetslasten (typ och dimensioner) har potentialen att minimera antalet hanteringar av material, tillåter standardiserade förvaringshyllor och förflyttningsutrustning, minimerar in- och utlastningstider och ser till att produkterna är tillräckligt skyddade. (Rushton et al., 2014) Valet av enhetslaster som ett lager måste hantera är alltså en viktig komponent vid lagerdesign och bör bestämmas tidigt i designprocessen. Dock kan inte valet av enhetslaster ske isolerat med endast lagret i åtanke, utan valet är snarare en naturlig följd av försörjningskedjan i vilket lagret verkar. Till exempel kanske leverantören väljer i vilken enhetslast råmaterial levereras till lagret. Samtidigt kan företagets kunder ha egna krav på vilken enhetslast som önskas. Lagerdesignern bör dock använda den frihet som finns att välja lämpliga
19 enhetslaster för de processer som sker i lagret. Ett exempel kan vara ett lager som är verksamt inom dagligvaruhandel, där kunderna kräver att varorna levereras på rullcontainer medan de flesta varor inkommer på pall. Då kan förslagsvis förvaring i lagret ske på pall medan plock och utlastning sker på rullcontainer. (Rushton et al., 2014) 4.1.2 FIFO, LIFO, FEFO En annan aspekt som bör beaktas är om verksamheten, och således lagret, ämnar tillämpa FIFO, LIFO, FEFO eller LEFO som princip vid val av vilken produkt som ska användas. Användning i det här sammanhanget innebär till exempel att produkten skickas till kund om det är en färdig vara eller skickas till produktionen om det är en råvara. FIFO (First-in-first-out) innebär att produkten som kom in först till lagret, dvs den som varit i lagret längst tid, är den som ska användas först. LIFO (Last-in-first-out) är motsatsen till FIFO och innebär att den sista produkt som kom in i lagret är den första som används. FEFO och LEFO bygger istället på utgångsdatum och förutsätter alltså att produkterna har ett sådant. FEFO (First-expire-first-out) innebär att den produkten med tidigast utgångsdatum används först, och LEFO (Last-expire-first-out) innebär motsatsen. (Wagenaar, 2010) 4.1.3 Produktkrav Olika typer av produkter har olika krav när det kommer till förvaring och hantering. Det kan röra sig om temperaturkrav eller att produkterna inte får utsättas för tryck. Vissa lager är uppdelade i temperaturzoner, där varje produkt som kräver förvaring vid en viss temperatur förvaras i rätt temperaturzon. Standardzoner kan vara frys, kyld och rumstemperatur. Kemikalier har generellt speciella krav på förvaring och hantering. Uppdelningen brukar göras i farligt material och brandfarligt material. Vissa produkter kan också ha säkerhetskrav, såsom mycket värdefulla produkter. Dessa kan till exempel förvaras inlåsta. (Bartholdi & Hackman, 2017) Vidare kan organisationer vara certifierade enligt ISO-standarder. Exempelvis ISO13485 som fastställer krav för kvalitetsledningssystem för organisationer som verkar inom det medicintekniska området. Standarden innefattar bland annat konstruktion, tillverkning och lagring. (E-källa 1) 4.1.4 Enkätpåståenden: Ändamål och begränsningar Teoretisk utgångspunkt 1 Det finns huvudsakligen tre typer av lager, Produktionslager, Distrubutionslager och Kontrakslager. Distributionslager bör fokusera på att minimera kostnaderna för orderplock, då flödeshastigheten kan vara betydande och orderplock en komplex process. Huvudsakligt designkriterium blir då att maximera flödeshastigheten och minimera de operativa kostnaderna. I ett Produktionslager lagras huvudsakligen råmaterial, produkter i arbete samt färdiga produkter, ofta i anslutning till eller i närheten av en produktionsanläggning. Råmaterial och
20 färdiga varor lagras ibland i långa perioder och förvaringen måste då vara så kostnadseffektiv som möjligt och huvudsakliga designkriterium är förvaringskapacitet vilket bör uppnås genom så låga investeringar som möjligt. Enkätpåstående 1 Huvudsakligt designkriterium bör vara förvaringskapacitet till låg investeringskostnad, snarare än orderplock och flödeshastighet! Teoretisk utgångspunkt 2 Valet av enhetslast (eng unit load) är viktigt för varje försörjningskedja. Vilka enhetslaster som används styr bland annat vilken typ av förvaring som är lämplig och vilken typ av utrustning som behövs för att flytta lasterna i lagret. Enhetslaster kan vara t.ex pallar, rullcontainrar eller lådor. Dock kan oftast inte valet av enhetslaster göras för lagret isolerat, utan är snarare en naturlig följd av försörjningskedjan i vilket lagret verkar. Kunder och leverantörer kan som exempel kräva en leverans med en viss typ av enhetslast. Enkätpåstående 2 Vi har stor frihet att välja vilken typ av enhetslast som kan användas i lagret! Teoretisk utgångspunkt 3 First-in-first-out (FIFO), Last-in-first-out (LIFO) och First-expire-first-out (FEFO) är vanliga hanteringsprinciper vid lagerverksamhet. Enkätpåstående 3 Våra produkter är av den typen att en viss hanteringsprincip måste följas! Teoretisk utgångspunkt 4 Olika produkter kan ha olika krav på lagring och hantering. Det kan röra sig om produktens egenskaper, organisationens krav eller krav som innefattas av någon certifiering. Exempelvis kan färskvaror behöva förvaras kylt eller väldigt värdefulla varor förvaras inlåsta. Enkätpåstående 4 Det finns inga speciella krav på de produkter som förvaras i vårt lager!
21 4.2 Aktivitetsprofilering En av de viktigaste sakerna att förstå om varje lager är vilka SKUs som är betydelsefulla. Detta sker genom något som kallas aktivitetsprofilering. Aktivitetsprofilering syftar till att generera data och genom att tolka denna förstå vad som sker i lagret. (Bartholdi & Hackman, 2017) 4.2.1 Data Vid varje lagerdesignprojekt finns en del data som är nödvändig för att kunna designa lagret. Även om data ofta finns tillgänglig för långa perioder bakåt i tiden designas nästan alltid lager också för att möta framtidens krav. Datan behöver därför justeras för att reflektera förändringar i tillväxt, ändrade krav från kunder samt marknadens egenskaper. (Rushton et al., 2014) Ett urval av den data som kan behövas enligt Rushton et al. (2014) presenteras nedan: Produkter- för varje produkt behövs information om: • Antalet orderrader som den förekommer • Egenskaper (enhetslastens vikt/dimensioner) • Variationer • Flödeskvantitet (tex antal pall) • Enhetslast och förpackningskrav Kundorder: • Orderprofil (tex antal rader per order och enheter per rad) • Orderfrekvens • Servicenivå (tex ledtid) • Tidsprofil (tex procent av order per vecka, per dag, per timme) Inlastnings- och utlastningsmönster: • Antal inkommande och avgående fordon per dag och timme • Typ av fordon • Vilka enhetslaster (tex pall) • Inkommande och utgående volymer Byggnadsdetaljer: • Ritningar som visar dimensioner Nuvarande utrustning som kan/önskas användas: • Typ, skick, antal Hur data samlas in skiljer sig mellan olika projekt. De flesta företag har inte tillgång till exakt den data som krävs vid lagerdesign och därför behöver olika metoder tillämpas för att generera nödvändig data. Viss data brukar kunna plockas fram ur olika datorsystem. Enkäter och intervjuer med anställda kan användas för att få tillgång till data som inte finns tillgänglig i företags datorsystem. Vidare kan data samlas in från kunder och tillverkare av
22 lagerhyllor/truckar etc. Även vissa antaganden och uppskattningar kan behöva göras. (Rushton et al., 2014) Med utgångspunkt i den insamlade datan skapas väsentlig statistik, ofta genom användande av någon form av kalkylark. Andra vanliga sätt att behandla datan är genom simulationer, matematiska beräkningar eller helt enkelt att designern tolkar datan baserat på intuition och erfarenhet. Baserat på vad datan visar, och grundat på lagerdesignerns erfarenhet och omdöme, brukar några övergripande och grundläggande beslut om lagrets design fattas. Ett exempel på sådant beslut kan vara att lagret inte lämpar sig för hög grad av automation, baserat på produkternas egenskaper och deras flöden. Att dessa övergripande beslut sker tidigt begränsar designens frihetsgrader så fokus kan riktas mot mer specifika beslut där ytterligare analys krävs. (Govindaraj et al., 2000) 4.2.2 Little’s lag Verksamheten som sker i ett lager kan approximativt modelleras med hjälp av den välkända köteorin som kallas Little’s Lag. Denna säger att för ett kösystem i jämvikt, kommer den genomsnittliga storleken på kön, L, vara lika med genomsnittet av ankomsthastigheten, λ, multiplicerat med den genomsnittliga väntetiden, W. (Bartholdi & Hackman, 2017) Uttryckt som ekvation blir Little’s Lag: L = λW. I lagersammanhang kan man tänka sig att SKU:s anländer via godsmottagningen, hamnar i kön (dvs lagras) och till slut skickas iväg. Om det antas att lagret befinner sig i jämvikt, dvs om lika många produkter skickas iväg som anländer, kan Little’s Lag tillämpas. Genomsnittligt antal produkter i lagret blir då lika med flödeshastigheten (tex antal pallar per år som skickas iväg) multiplicerat med genomsnittligt tid som produkterna spenderar i lagret (tex 1/12 år). Little’s Lag kan tillämpas på en enskild SKU, till grupper av SKU:s eller på ett helt lager. (Bartholdi & Hackman, 2017)
4.2.3 ABC-klassificering Ett exempel på statistik är att ABC-klassificering utförs, vilket innebär att alla SKU:s rankas baserat på något förvalt kriterium såsom förekommandefrekvens i order, kvantitet, värde eller volym. (Govindaraj et al., 2000) Till grund för ABC-klassificering ligger Paretos 80-20 regel, som upptäcktes av den italienska ekonomen Vilfredo Pareto. Generellt går regeln ut på att 20% av någonting står för 80% av utfallet och regeln är applicerbar inom diverse områden. Exempel på situationer som går att tillämpa inom lager enligt är: • 20% av kunderna genererar 80% av omsättningen • 20% av produkterna genererar 80% av omsättningen • 20% av produkterna i lagret står för 80% av värdet • 20% av produkterna i lagret står för 80% av antal plock (Ultsch, 2002)
23 Genom att klassificera produkterna i lagret enligt bestämt kriterium kan de därefter delas in i klasser, förslagsvis tre stycken. Dessa brukar då benämnas A-, B- och C-klass. En generell uppdelning kan vara enligt graf 1, där 20% av produkterna hamnar i kategori A, 30% i kategori B och resterande 50% i kategori C. Y-axeln kan vara till exempel omsättning, värde eller antal plock. Genom ABC-klassificering ges en bild av vilka SKU:s som har störst betydelse. (Bartholdi & Hackman, 2017) 4.2.4 Variationer Ett kännetecken för de flesta företag är att efterfrågan på deras produkter till viss del varierar över tid. Variationer i efterfrågan kan mätas på olika långa intervall, såsom säsongsvariationer, variationer mellan månader och även mellan veckodagarna. Det är viktigt att få en bild av hur efterfrågan varierar för företagets produkter och hur variationen påverkar lagret. (Richards, 2014) Frågan är då hur dessa variationer ska behandlas när det kommer till lagrets kapacitet. Enligt Frazelle (2002) handlar det om hur mönstret för variationerna ser ut. Kvoten Topp-vs-genomsnitt (eng peak-to-average) och topparnas tidsperiod används för att bedöma huruvida lagrets kapacitet ska dimensioneras nära genomsnittet eller nära toppen. Om topparna är kortlivade men höga (topp-vs-genomsnitt hög) bör lagret dimensioneras enligt genomsnittet samtidigt som det bör övervägas om någon tillfällig förvaringslösning kan användas för att hantera topparna, såsom tält eller outsourcing. Om topparna är långlivade men inte lika höga bör lagret dimensioneras nära toppens kapacitetskrav. På senare tid har det blivit vanligare att företag outsourcar hela eller delar av sin lagerverksamhet och det kanske vanligaste arrangemanget idag är en blandning av in-house och outsourcad lagerverksamhet. (Waters, 2003) Företag använder in-house lagerverksamhet för att möta sina grundläggande krav och hyr in extra lagerkapacitet vid behov. Graf 2 nedan visar hur efterfrågan på ett företags produkter kan variera med tiden. Graf 1: ABC-klassificering (E-källa 2 )
24 4.2.5 Förvaringspolicy Förvaringspolicy definieras som en rad regler vilka bestämmer hur pallar ska förvaras i ett lager. Tillägnad förvaring (eng dedicated storage) och delad förvaring (eng shared storage) är de två vanligaste strategierna för förvaring. (Ang et al., 2012) Tillägnad förvaring innebär att varje pallposition i lagret är dedikerad en viss SKU och således får endast SKU:n förvaras där. Om ingen volym av den SKU:n för närvarande finns i lagret betyder det att platsen står tom. Motsatsen är delad förvaring, där alla pallplatser i lagret delas av alla SKU:s. När en pallposition blir ledig kan denna tilldelas en ny pall, eventuellt av en annan SKU. På så sätt kan samma SKU förvaras på olika platser vid olika tillfällen. (Bartholdi & Hackman, 2017) Enligt Bartholdi & Hackman (2017) är utnyttjandegraden för lager som använder tillägnad förvaring sällan över 50%. Detta på grund av faktumet att många pallplatser står tomma i väntan på att SKUn som är tillägnad platsen ska fyllas på igen. För att undgå ovan nämnda problem kan delad förvaring tillämpas. Om delad förvaring tillämpas måste dock lagret förlita sig på någon form av datorsystem som håller reda på var produkterna förvaras. Ett exempel på hur delad förvaring kan gå till är så kallad slumpmässig tilldelning (eng random policy), där datorn slumpmässigt väljer en position för produkten och alla positioner har lika stor sannolikhet att bli valda. (Ang et al., 2012) ABC-klassificering kan användas till att dela upp lagret i zoner. Inom varje zon kan därefter delad eller tillägnad förvaring tillämpas. Det kallas då att lagret tillämpar klassbaserad förvaring (eng class based storage). A-produkter förvaras då i A-zonen, B-produkter i B-zonen och så vidare. Då A-produkterna har mycket större aktivitet än övriga är det normala att dessa tilldelas de pallpositioner i lagret som anses bäst. (Bartholdi & Hackman, 2017) Vilka pallpositioner som anses bäst kan till exempel vara de som ligger närmast in- och utlastning. Ett annat sätt är att produkter som ofta efterfrågas samtidigt förvaras vid närliggande positioner. Detta sätt att gruppera produkter brukar kallas familjeförvaring (eng familiy grouping). (Rowenhorst et al., 2000) Graf 2: Variationer i efterfrågan (E-källa 3)
25 4.2.6 Enkätpåståenden Aktivitetsprofilering Teoretisk utgångspunkt 5 Paretos 80-20 regel innebär i lagersammanhang att ungefär 20% av produkterna i lagret står för ca 80% av aktiviteten. Det innebär till exempel att 20% av produkterna genererar 80% av omsättningen eller 20% av produkterna i lagret står för 80% av antal plock. Exakt hur siffrorna ser ut varierar mellan olika verksamheter, men att vissa produkter har mycket högre aktivitet än andra är nästan alltid sant. En teori inom lagersammanhang är att se till att premiera dessa produkter som har hög aktivitet genom att dela upp lagret i zoner. Den zonen som anses vara bäst, med avseende på hur lättillgängliga pallplatserna är, tilldelas de produkter som har högst aktivitet och så vidare. Detta för att förenkla arbetet i lagret och minimera tiden som undanläggning (put away) och plock (picking) konsumerar. Enkätpåstående 5 Att dela upp lagret i Zoner efter produkternas aktivitet är önskvärt! Teoretisk utgångspunkt 6 Ett kännetecken för de flesta företag är att efterfrågan på deras produkter till viss del varierar med tiden. Det kan röra sig om variation mellan veckodagarna, mellan månader eller variation som drivs av högtider, tex julen. Frågan är då om lagret ska dimensioneras för att kunna hantera genomsnittlig efterfrågan eller anpassas för att kunna hantera tillfälliga toppar i efterfrågan. Antingen dimensioneras lagret efter topparnas efterfrågan och får en lägre utnyttjandegrad när efterfrågan är på ”normal” nivå. Alternativet är att lagret dimensioneras för att hantera ”normal” efterfrågan och topparna hanteras genom tillfälliga förvaringslösningar såsom tält eller hyra kapacitet hos ett tredjepartsföretag (3PL-företag). Enkätpåstående 6 Lagret bör dimensioneras enligt genomsnittlig efterfrågan och det kan således vara ett alternativ att lösa kortvariga toppar med temporära lösningar såsom tält eller 3PL-företag! Teoretisk utgångspunkt 7 Det finns två huvudsakliga förvaringspolicies: Delad förvaring (Shared storage) och Tillägnad förvaring (Dedicated storage). Delad förvaring innebär att varje pallplats potentiellt kan innehålla varje SKU medan Tillägnad förvaring innebär att varje pallplats är reserverad en viss typ av SKU. Nackdelen med Tillägnad förvaring är att potentiellt kapacitetsutnyttjande blir lägre, då vissa platser kan bli tomma om just den SKU:n inte finns i lager för tillfället. Fördelen med Tillägnad förvaring kan vara att lagerpersonalen lär sig var produkterna finns i lagret. Delad förvaring har potentiellt högre kapacitetsutnyttjande men samtidigt krävs att något datorsystem håller reda på vilken produkt som finns var. Enkätpåstående 7 Det är viktigt att samma plats i lagret alltid innehåller samma SKU, dvs att Tillägnad förvaring används som förvaringspolicy!
