Linköpings universitet | Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling Examensarbete, 30 hp | Civilingenjörsprogrammet Industriell ekonomi – Operations Management Vårterminen 2020 | LIU-IEI-TEK-A--20/03655—SE
Författare: Kazem Bahadori & Gustav Berg
Handledare: Veronica Lindström Examinator: Mathias Henningsson
Uppdragsgivare: SMF-skylt Datum: 2020-05-12
Fokusering av produktionslayouten på ett
litet företag
- En fallstudie på Svenska Maskinskyltfabriken
Focusing the production layout at a small company
- A case study at Svenska Maskinskyltfabriken
Linköpings universitet SE-581 83 Linköping, Sverige
Authors: Kazem Bahadori & Gustav Berg
Supervisor: Veronica Lindström Examiner: Mathias Henningsson
Case company: SMF-skylt Date: 2020-04-18
Focusing the production layout at a
small company
- A case study at Svenska Maskinskyltfabriken
Linköpings universitet SE-581 83 Linköping, Sverige
Sammanfattning
Detta examensarbete har haft till syfte att finna åtgärder för att genom ett mer logiskt stringent flöde kunna fokusera produktionen i ett mindre företag, Svenska maskinskyltfabriken (SMF-skylt). Då flödet genom fabriken ändrats under åren, med nya maskiner och produkter har ett behov av att se över och anpassa det till dagens förhållanden uppstått. Detta dels för att effektivisera flödet i sig, dels för att se hur det påverkar diverse konkurrensmedel som företaget idag kämpar med att höja. Då mindre företag ofta dras med små resurser avsatta till att göra förändringar i verksamheten har det varit viktigt att i detta arbete sätta upp en åtgärdsplan som öppnar upp för succesiva
förbättringar, vilka kan implementeras i tur och ordning utan att produktionen behöver stå stilla en längre tid.
Enligt befintlig teori kommer en fokuserad produktion med kortare transportsträcka och ökad flödeseffektivitet bidra till såväl bättre leveransprecision som kvalité. För att uppnå önskat resultat har diverse verktyg och metoder använts under projektets gång, exempelvis ”Learning to see”-map, korrelationsmatris, ABC-analys och spagettidiagram. Genom dessa har antalet flöden mellan olika maskiner systematiskt kunnat kartläggas och kortas med ett fokus på de mest frekvent
förekommande. Störst bidrag i analyserna av resultatet har kunskapen om Lean, produktionssystem och hållbarhet gett, då dessa begrepp är vitala för arbetets syfte.
Arbetet har förts framåt genom analys av denna bakomliggande vetenskapliga teori på området Operations Management, dock som anpassats till det verkliga fallet SMF-skylt. Utifrån detta har såväl dagsläge som ett antal framtida scenarion kunnat analyseras med likadana verktyg vilket gett en adekvat jämförelse dem emellan.
Alla förändringar i företagets produktionslayout visualiseras i rapporten med pedagogiska kartor, oavsett om ändringen är en ny dörr eller en omflyttning av maskiner. Resultatet är de nya layouterna och kan jämföras med dagsläget i konkreta tal genom en jämförelse av den totala tillryggalagda sträckan för produkterna genom fabrikslokalen. Genom projektets åtgärder kan transportsträckorna sänkas med 21% mot dagsläget. Stor vikt bör läggas vid det förbättrade flödet som genom tydligare mönster hjälper företaget att komma till rätta med sitt produktionssystem och samtidigt ta ett steg mot Lean produktion.
Abstract
This thesis aims to find some arrangements to achieve a more logical flow throughout the
production area of a small company, Svenska Maskinskyltfabriken (SMF-skylt). The flow through the factory has changed during the past years with new products in the assortment and other
equipment available. Therefore, a need to develop the layout to adjust it to the current flow has arisen. This is partly to make the flow itself more efficient, but also to improve the manufacturing outputs which they are struggling with today.
Since the case company is in an unstable economic situation and not able to imperil the revenue, the recommended changes must be divided into smaller steps, each economically affordable and
building on the previous one. With a successive order, it will lower the barriers to commence the development process and eliminate long term stops in the manufacturing.
According to existing theory, a focused factory with shorter transports and improved flow efficiency will benefit the manufacturing outputs, delivery precision and quality. To achieve the desired results several tools and methods have been used, for example “Learning to see”-map, correlation matrix, ABC-analysis and spagettidiagram. Using these tools, the number of transports between different stations have been mapped and shortened with focus on the most frequent ones. To analyze the results knowledge about lean production, production systems and sustainability have been vital. The work has been carried forward by scientific theories within this field, Operations Management. Although some of the theories used in this project have been adapted to the specific case, they form the scientific basis of the work. This scientific basis is then used to analyze both current state at SMF-skylt, future suggested scenarios and the comparison between current state and future scenarios. All changes in the company’s layout is visualized in the report with clear maps, either if the change means a new door or another placement of the equipment. The result of these improvements is presented as numeric values in terms of reduced transport distance through the production area. By implementing these changes, the distance has been shortened by 21%, compared to today´s
situation. Great emphasis should be put upon the improved flow which, through clearer patterns, helps the company to rectify its production system and at the same time take a step towards Lean production.
Förord
Detta examensarbete omfattar 30 högskolepoäng och har skrivits inom huvudområdet industriell ekonomi. Masterområdet är Operations Management, vilket grovt kan översättas till
produktionsledning på svenska. Rent akademiskt är detta ett arbete under avdelningen för produktionsekonomi vid Linköpings universitet, samtidigt som det är utfört i nära samarbete med näringslivet via fallföretaget SMF-skylt.
Ett stort tack för hjälpen med att genomföra denna avhandling riktas till Lars Runbom, VD för SMF-skylt och flera av hans medarbetare på företaget som ställt upp med att svara på frågor och försett oss med relevant information. Även vår handledare Veronica Lindström och examinator Mathias Henningsson tackas för god assistans vid behov samt nyttig feedback på rapportskrivandet. Utan dessa hade arbetet inte kunnat genomföras med samma lyckade resultat.
Vi vill även tacka alla våra opponenter som genom kritisk läsning och ett nytt perspektiv gjort att arbetet utvecklats i önskvärdriktning från halvtid samt nått ett tillfredställande slutresultat vid heltid. Tack således till Victoria Hellgren, David Schultze och Philip Stratelis för konstruktiva opponeringar.
Innehållsförteckning
1 Introduktion ... 1
1.1 Teoretisk bakgrund... 1
1.2 Företagsbeskrivning ... 3
1.3 Problembeskrivning... 3
1.4 Syfte och frågeställning ... 5
1.5 Mål ... 5 1.6 Avgränsningar ... 5 1.7 Begränsningar ... 5 2 Metod ... 7 2.1 Metodansats ... 7 2.1.1 Problemet ... 7
2.1.2 Fallstudien som vetenskaplig utgångspunkt ... 7
2.1.3 Vetenskapligt Angreppsätt... 8 2.1.4 Forskningsmetod ... 9 2.2 Datainsamling ... 10 2.2.1 Datainsamlingsmetoder ... 10 2.2.2 Intervju... 10 2.2.3 Litteratursökning ... 11 2.2.4 Observationer ... 11
2.2.5 Dokumentation och ERP-data ... 12
2.3 Analysmetod ... 12
2.3.1 Metoder för numeriska data... 13
2.3.2 Metoder för analys av produktionsstrukturen ... 13
2.4 Resultat och diskussion ... 13
2.5 Genomförande ... 14
3 Teoretisk referensram ... 15
3.1 Produktionens strategiska roll ... 15
3.2 Miltenburgs ramverk ... 15 3.2.1 Konkurrensmedlen ... 17 3.2.2 Produktionssystem ... 19 3.2.3 Beslutskategorier... 20 3.2.4 Förbättringsordning ... 22 3.3 Produktionslayouter ... 24 3.4 Leanproduktion ... 26
3.4.1 Flödeseffektivt eller resurseffektivt? ... 26
3.4.2 Lean som filosofi... 28
3.4.3 Layout Kaizen... 30
3.5 Hållbart företagande ... 32
3.6 Klassificering och layoutanalyser ... 33
3.6.1 Produktfamiljer... 33
3.6.2 ABC-klassificering ... 34
3.6.3 ”Learning to see”-map och spagettidiagram ... 36
4 Nulägesbeskrivning ... 37
4.1 Företaget ... 37
4.2 Order till leverans ... 37
4.3 Lokalen och dess utformning ... 39
4.4 Maskiner ... 40
4.5 Produkter ... 42
4.6 Exempel på en produktionsprocess ... 44
4.7 Resurs- och flödeseffektivitet ... 46
5 Nulägesanalys ... 49
5.1 Förberedelse ... 49
5.1.1 Mätning av lokalen och maskiner ... 49
5.1.2 Uppdelning av områden... 49
5.2 ”Learning to see”-map ... 50
5.3 Korrelationsmatris för flöden... 51
5.3.1 Korrelationsmatris för plastartiklar ... 56
5.3.2 ABC-klassificering av flöden ... 56
5.4 Korrelationsmatris av avstånden mellan operationerna ... 57
5.4.1 Verifiering av avstånden ... 58
5.5 Spagettidiagram med de vanligaste flödena ... 59
5.6 Analys av dagens layout ... 61
6 Nya layouter... 65
6.1 Förslag 1 - Grundläggande förändringar ... 65
6.2 Förslag 2 - Förflyttningar av mindre maskiner ... 67
6.3 Förslag 3 - Mer kontinuerligt flöde ... 69
6.4 Förslag 4 - Tillägg av ny dörr ... 71
6.5 Förslag 5 - Stor förändring, U-formad layout ... 72
7 Resultat ... 75
7.2 Frågeställning 2 ... 75
7.3 Frågeställning 3 ... 77
8 Resultatanalys och diskussion ... 79
8.1 Analys av förslag 1 ... 79
8.2 Analys av förslag 2 ... 80
8.3 Analys av förslag 3 ... 81
8.4 Analys av förslag 4 ... 83
8.5 Analys av förslag 5 ... 84
8.6 Analys av layoutförändringar ur ett systemperspektiv ... 85
8.7 Analys av hållbarhetsaspekter ... 90
9 Slutsatser och rekommendationer ... 93
9.1 Slutsatser ... 93
9.2 Rekommendationer... 93
Referenser ... 97
Bilagor ... 101
Bilaga 1 - Intervjufrågor för semistrukturerad intervju ... 101
Bilaga 2 - Datainsamling ... 101
Bilaga 3 - Operationsnummer ... 102
Bilaga 4 – Sammanslagna operationer ... 105
Bilaga 5 – Reducerad korrelationsmatris för alla artiklar ... 106
Bilaga 6 – Korrelationsmatris för plastartiklar ... 109
Bilaga 7 – Avståndsmatris, dagens layout ... 111
Bilaga 8 – Avståndsmatris, förslag 1 ... 114
Bilaga 9 – Avståndsmatris, förslag 2 ... 117
Bilaga 10 – Avståndsmatris, förslag 3 ... 120
Bilaga 11 – Avståndsmatris, förslag 4 ... 123
Bilaga 12 – Korrelationsmatris färdsträcka, dagens layout ... 126
Bilaga 13 – Korrelationsmatris färdsträcka, förslag 1... 129
Bilaga 14 – Korrelationsmatris färdsträcka, förslag 2... 132
Bilaga 15 – Korrelationsmatris färdsträcka, förslag 3... 135
Figurförteckning
Figur 1: PV-LF matrisen (Miltenburg, 2005) ... 2
Figur 2: Företagets layout idag visualiserad i en förenklad bild ... 4
Figur 3: Relation mellan teori och verklighet enligt de tre arbetssätten (Patel & Davidson, 2019) ... 8
Figur 4: Forskningsmetod på en skala ... 9
Figur 5: Visar sex övergripande steg som ska tas för att svara på frågeställningarna... 14
Figur 6: Miltenburgs tre frågor för att utveckla produktionsstrategi (Miltenburg, 2005)... 16
Figur 7 Miltenburgs ramverk (Miltenburg, 2005) ... 16
Figur 8: Visar trade-off i ett beskrivande diagram (Miltenburg, 2005)... 18
Figur 9: PVLF-matrisen (Miltenburg, 2005) ... 20
Figur 10: Urklipp från Miltenburgs ramverk som visar fyra nivåer som ett företag kan hålla för respektive beslutskategori. (Miltenburg, 2005) ... 21
Figur 11: Visar skillnaden mellan en linjär och U-formad layout. M1-M5 symboliserar olika maskiner med numrering efter flödesordningen (Xiaohong , Xian , Xiaoxia , & Hujun , 2011). ... 25
Figur 12: Visar multipelt flöde i schematisk figur där pilarna indikerar ett materialflöde (Baudin, 2002). ... 26
Figur 13: Variationens påverkan (Modig & Åhlström, 2014) ... 28
Figur 14:Visar hur alla aktiviteter och verktyg i Lean är en del av samma grundläggande filosofi (Modig & Åhlström, 2014) ... 30
Figur 15: Hur A, B och C produkter klassas utifrån volymvärde och artiklar (Oskarsson, Aronsson, & Ekdahl, 2014) ... 35
Figur 16: ABC-analys baserad på två kriterier (Oskarsson, Aronsson, & Ekdahl, 2014) ... 36
Figur 17: Olika sätt att behandla en inkommande order ... 38
Figur 18: Karta över företagets produktionsarea ... 39
Figur 19: Företagets layout med operationsnummer insatta på de platser där de utförs ... 41
Figur 20: Flöde för en exempelprodukt ... 45
Figur 21: Uppdelning av produktionsarean i fyra huvudområden ... 50
Figur 22: Utdrag ur korrelationsmatrisen för operarationsnumren... 53
Figur 23: Sammanslagna operationsnummer till operationsstationer ... 54
Figur 24: Placering av operationsstationerna enligt dagens layout ... 55
Figur 25: Utdrag ur korrelationsmatrisen för operationsstationer ... 55
Figur 26: Utdrag ur korrelationsmatrisen för plastartiklar ... 56
Figur 27: Utdrag ur avståndsmatrisen för de identifierade operationsstationerna mätt i meter, enligt dagens layout ... 58
Figur 28: Utdrag ur korrelationsmatrisen för sträckan som färdats mellan operationsstationerna, enligt nuvarande layout ... 58
Figur 29: Flödet av artiklar genom fabriken ... 60
Figur 30:Flödet av plastartiklar genom fabriken ... 61
Figur 31: SMF-skylts position i PV-LF matrisen ... 62
Figur 32:Layouten i SMF-skylts produktion med förändringarna från förslag 1 ... 66
Figur 33: Produktionslayouten med förslag 2 implementerat ... 69
Figur 34: Förändringarna i det tredje förslaget. Observera framförallt att all inleverans ligger längst upp i vänstra hörnet... 70
Figur 35: Öppning av en dörr mellan utrymme B och tryckrummet, förslag 4 ... 71
Figur 36: Förslag 5 är en U-utformad layout, möjlig då inga begränsningar i form lokal och maskinflyttningar finns ... 72
Figur 37: Förslag 4 med operationsnummer ... 76
Figur 38: Den totala transportsträckan efter implementation av respektive förslag ... 77
Figur 40: Viktiga flöden som ändras med förslag 2. Röda pilar är förslag 1, lila förslag 2. ... 81
Figur 41: Flödet av plastartiklar genom fabriken utifrån ett genomfört förslag 3 ... 82
Figur 42: Flöden som kan gynnas av förslag 4 ... 83
Figur 43: De tänkta flödesvägarna enligt förslag 5 ... 84
Figur 44: Bör SMF-skylt ändra sitt produktionssystem?... 86
Figur 45: Produktionssystemets stöd för olika konkurrensmedel... 87
Figur 46: A-flödenas transportväg genom fabriken enligt det slutgiltiga layoutförslaget ... 89
Tabellförteckning
Tabell 1: Konkurrensmedlen enligt Miltenburg och hur de kan mätas. (Miltenburg, 2005) ... 17
Tabell 2: Åtta steg att gå igenom för att ta fram en ny förbättrad layout (Lane, 2007) ... 31
Tabell 3: Exempel på korrelationsmatris (Lane, 2007) ... 32
Tabell 4: Exempel på en processbaserad produktfamilj (Bicheno, 2004) ... 34
Tabell 5: Visar flödesnumren betydelse i operationsnumret ... 40
Tabell 6:Visar operationernas operationsnummer enligt SMF-skylts system ... 42
Tabell 7: Visar vad bokstäverna i artikelnumret står för ... 43
Tabell 8: Data gällande operationsordning för respektive artikelnummer ... 44
Tabell 9: De olika operationsnumren som olika artiklar passerar igenom ... 51
Tabell 10: Reducerad "Learning to see"-map ... 52
Tabell 11: Exempel på antal flöden från 1010 till andra operationer ... 53
Tabell 12: Indelning av flöden i olika grupper ... 57
Tabell 13: Motsvarande indelning av flöden i olika grupper för enbart plastartiklar ... 57
Tabell 14: Verifiering av avståndsmätning ... 59
Ordlista
I denna ordlista förklaras både företagets interna termer och områdesspecifika ord inom produktionsledning.
SMF-skylt: AB Svenska maskinskyltfabriken
Ordernummer: Ett nummer som genereras vid en inkommande order.
Ao-nummer: Ett nummer som tilldelas varje delorder, en order kan innehålla flera delordrar Artikelnummer: Ett specifikt nummer som är kopplad till en specifik produkt.
Tillverkningsorder: En samling orderspecifik information som används i SMF-skylts produktion Produktionslayout: Produktionslokalen med dess placering av utrustning
Produktionssystem: Det system som kopplar samman produktionens element som människor, utrustning och processer till en enhet
Lean: Ett produktionssystem utvecklat av Toyota i Japan Jidoka: Synlighet i produktionen, en av grundprinciperna i Lean
JIT: En förkortning för Just-In-Time vilket betyder låta flödet flyta genom direkt bearbetning och inga köer. Den andra principen i Lean
Kanban: Ett verktyg i Lean där ett ”kort” indikerar att påfyllnad i lager behövs
5s: Fem nyckelord för ökad ordning, sortera, systematisera, städa, standardisera, sköt om Kaizen: En metod inom Lean som betyder små och kontinuerliga förbättringar.
1 Introduktion
I den här delen av rapporten kommer den teoretiska bakgrunden till detta arbete och
företagsbeskrivning presenteras vilka leder fram till en problembeskrivning. Problembeskrivningen kommer sedan att delas upp till syfte och frågeställningar vilka kommer att besvaras i slutet av rapporten. Avgränsningar som gjorts under arbetet tas upp i slutet av introduktionsdelen.
1.1 Teoretisk bakgrund
Dagens marknader befinner sig i en ständig förändring och har blivit mycket konkurrensorienterade och turbulenta (Uphill, 2016). Gebauer, Gustafsson och Witell (2011) menar att
marknadsförhållandena har på samma sätt ändrats från att vara enkla till mer komplexa och stabila till dynamiska. Detta leder till att tillverkningsföretagen har blivit mer kundorienterade och
innovativa för att kunna tillfredsställa kundens behov på ett sätt där produkterna passar bättre till kundernas specifika krav (Gebauer, Gustafsson , & Witell, 2011).
På samma sätt som marknaden genomgår stora förändringar måste företaget vara medveten om osäkerhet i marknaden och hur deras konkurrenter anpassar sig efter det (Uphill, 2016) (Papulova & Papulova, 2006). Uphill (2016) menar att ett företag kan anpassa sig efter marknaden på olika sätt, exempelvis kan ett företag minska sina kostnader, erbjuda mer unika produkter eller helt enkelt ha en mer effektiv process med en kombination av diverse färdigheter. För att utvecklas mot en mer kundnära position på marknaden, vilket ofta är en stor vinnare mot konkurrenter, krävs att kundens önskemål sätts i första rummet (Papulova & Papulova, 2006). Detta sker då kunden känner sig delaktig i processen, uppdateras om läget och det reella värdet höjs. Genom denna slags service kan även små företag ha råd att, trots ett något högre pris, behålla sina kunder som av ovanstående skäl förblir lojala. Väl inne i starka samarbeten och trygga relationer med kunderna bör större
förändringar mot högre kapacitetsutnyttjande genomgås eftersom man då inte längre riskerar sin position på marknaden utan har intäkterna tryggade. (Papulova & Papulova, 2006).
Miltenburg (2005) och Hill & Hill (2009) skriver om tre övergripande layouter, funktionell-, cellulär- och linlayout. Dessa tre layouter kommer sedan passa olika bra till de olika produktionssystemen. Exempelvis kan ett företag icke ha en operatörsstyrd lina som produktionssystem medan de samtidigt har en cellulär layout i lokalen. Enligt Miltenburg (2005) kommer dessa tre layouter resultera i sju olika produktionssystem, Figur 1, vilka gynnar olika produktionsbaserade
konkurrensmedel. Ett företag måste vara medveten om sin marknad för att kunna fokusera på rätt konkurrensmedel. Då en funktionell verkstad kan gynna konkurrensmedel som flexibilitet och innovationsförmåga medan en lina-produktion är bättre lämpad till att ha lägre kostnader och högre kvalitet, i form av förmåga att producera identiska artiklar. Efter att ett företag har valt ett
produktionssystem som passar dess produktflora och stödjer rätt konkurrensmedel på marknaden bör även företaget fokusera sin produktion. Detta genom att identifiera olika produktfamiljer och skapa tydliga flöden genom fabriken för dessa.
Ett kontinuerligt flöde är att önska hos de flesta tillverkningsföretagen då man ser till att maximera den värdeadderande tiden av stationerna i en process eller projekt. Detta kan uppnås genom att bland annat länka processer och operatörer till varandra vilket enligt teori kring Lean produktion leder till eliminering av muda (slöseri), mura (variation) och muri (överproduktion) (Liker, 2013). Womack och Jones (1996) beskriver att man kan reducera transporttid mellan stationer, väntetider och den tid det tar innan ett kvalitetsproblem upptäcks samt att det är enklare att observera när det
sker köbildning framför en maskin om företaget har ett kontinuerligt flöde av råmaterial i produktionen. Ett sätt att börja bygga upp ett kontinuerligt flöde i produktionen är att se till att maskinerna i produktionen är placerade i samma ordning som de operationer vilka ingår i tillverkningsprocessen och undvika att produkterna går fram och tillbaka mellan stationerna (Womack & Jones, 1996).
Figur 1: PV-LF matrisen (Miltenburg, 2005)
För att uppnå hållbart företagande bör ett företag ta hänsyn till tre aspekter av hållbarhet, den sociala, den ekonomiska och den miljömässiga (Ammenberg, 2012). Social hållbarhet handlar om hur människor, i detta fall personalen och i viss mån även kunder och leverantörer, påverkas av olika situationer. Ekonomisk hållbarhet betyder att företaget genererar vinst för att kunna driva
verksamheten och investera i den vilket skapar en långsiktighet som också inverkar positivt på den sociala faktorn. Miljöaspekter handlar i stora drag om att minska påverkan på miljön som bland annat kan möjliggöras genom att minska utsläpp och slöserier i verksamheten. Ammenberg (2012) menar att ett företag måste uppfyller alla dessa tre faktorer, som ofta samverkar, för att kunna anses som ett hållbart företag.
Väldigt många produkter, en eller fåtal av varje Många produkter Små volymer Många produkter Medel volymer Få produkter Stora volymer En produkt mycket stora volymer Funktionell layout: extremt varierande flöden Cellbaserad layout: varierande flöden med visst mönster Lina, operationsstyrd: Mesta dels regelbundna Kontinuerligt flöde: Regelbundna flöden Lina, Maskin: Regelbundna flöden La yo u t o ch m at eri al fl ö d e, M F FMS Flödesgrupp (JIT)
1.2 Företagsbeskrivning
Svenska maskinskyltfabriken (SMF skylt) är ett familjeägt svenskt företag som har sin fabrik i Linköping. Företaget grundades 1916 och sedan dess har de tillverkat och levererat högkvalitativa skyltar, dekaler och paneler. Företaget flyttade till sin nuvarande lokal i Kallerstad under början av 1980-talet.
Företaget har 32 anställda varav 22 jobbar inom produktionen och 10 på kontoret. Företaget har en stor kundbas, 450 årligen aktiva kunder. Det årsresultatet företaget har noterat under de två senaste åren, 2017 och 2018, har varit 90 respektive 74 tusen kronor.
SMF-skylt producerar, utöver det mer standardbetonade sortimentet av återkommande ordrar, dessutom kundanpassade produkter baserade på specifika kundordrar. Detta innebär att man arbetatar med en stor variation av produkter, vilket lett till att SMF-skylt numera använder sig av en “make-to-order” produktionsstrategi.
Företaget har försökt att dela in produktionsanläggningen i olika avdelningar beroende på vilken typ av arbete som utförs där. Materialflödet för varje produkt är unikt då det beror på de operationer som just den produkten kräver. Under de senaste åren har företaget försökt implementera några verktyg från Lean såsom kanban, 5s och puls-möten var tjugofjärde timme i syfte med att minska slöseri av resurser i form av såväl tid och arbete som material.
SMF skylts viktigaste kunder är industriföretag som ABB och Atlas Copco, där ABB är den största kunden med 7–8 olika avdelningar och står för ungefär 20% av företagets årliga omsättning.
1.3 Problembeskrivning
För att kunna klara av den mängd av olika produkter som man i dagsläget hanterar måste företaget vara flexibla. Därför har SMF-skylt en funktionell verkstad som produktionssystem vilket är vanligt bland mindre företag med bred produktflora eftersom dessa icke kan åtnjuta de stordriftsfördelar en lina kan ge.
Då alla produkter har sitt unika materialflöde summerar strukturen upp till ett komplicerat system och ett ofokuserat flöde där det upplevs att vissa produkter åker fram och tillbaka från ena änden av fabriken till den andra. Detta leder till slöseri av personaltid, ökar ledtiden direkt och döljer lätt att produkten ligger i köer till olika maskiner istället för att bearbetas direkt. Därmed fås än längre ledtider, då såväl transport mellan stationer som köer samverkar. Att stationer inte är placerade enligt en logisk ordning kan också försvåra upptäckten av eventuella avvikelser i det förutbestämda flödet, vilket i längden kan ge förvrängd bild av vad som är en flaskhals i företaget.
Det finns exempel på att företaget inte placerar maskiner som utför samma operationer i samma utrymme. För att en operatör ska ha möjligheten att hantera flera maskiner samtidigt är det en nödvändighet att hålla stationen samlad till en plats. Dessutom tydliggör detta strukturen i flödet, då flera maskiner tillsammans bygger en enda station med högre kapacitet. Dessa problem har
avspeglats i företagets konkurrensmedel, där man främst kämpar med kvalité och leveransprecision, samtidigt som vinsterna uteblir, vilket egentligen är en följdeffekt. Som exempel på bristerna i kvalité kan nämnas att 8% måste omarbetas till följd av tidigare felaktigheter.
Maskiner som används sällan, exempelvis på grund av ålder eller uttjänt syfte, är i vissa fall placerade centralt i fabriken. De fyller ännu en funktion men nyare maskiner har tagit över
merparten av dess operationer. Då utnyttjandet är lågfrekvent kan dessa prioriteras ned vad gäller placering i layouten, istället för att stå kvar som förut, då dess uppgift var en vital del i kedjan av operationer.
I Figur 2 ses en tvådimentionell bild över företagets lokaler. Bilden inkluderar kontorsytor, entré samt övriga personalutrymmen, vilka inte behandlas i denna rapport utan ses som konstanta. Texterna som beskriver de operationer som utförs i respektive utrymme är övergripande, i flera areor görs betydligt fler saker än de angivna eller också innefattar begreppet i sig många olika operationer såsom plåtbearbetning. Bilden ger betraktaren en uppfattning om de många sektioner företaget idag delas in i, antalet operationer är betydligt fler. Med flera hundra olika produkter som genomgår olika bearbetningar i olika kombinationer kan läsaren härmed få en uppfattning om problemets komplexitet och omfattning vad gäller antalet möjliga layouter.
1.4 Syfte och frågeställning
Syftet med examensarbetet är att analysera SMF-skylts produktionslayout, föreslå förbättringar för att fokusera produktionen och utreda layoutens påverkan på produktionssystem och hållbarhet. Allt detta sker genom att studera tillverkningsprocessen för majoriteten av produkterna. Utifrån detta ska layoutförändringar föreslås som passar dessa produkters flöden bäst och minimera
transportsträcka genom produktionsarean. Därtill ska potentiella effekter av förändringarna i produktionen, för ett företag som förbereder en kommande implementering av Lean, utredas. Under projektet ska följande frågor besvaras:
1. Hur ska dagens produktionslayout analyseras utifrån transportsträckan en produkt måste färdas genom fabriken?
2. Vilka förändringar i produktionslayouten bör göras för att fokusera flödet genom produktionen och minska den totala transportsträckan?
3. Hur kommer dessa layoutförändringar påverka företaget, dels ur ett hållbarhetsperspektiv, dels ur ett systemperspektiv där såväl anläggningar och personal som konkurrensmedel ingår?
1.5 Mål
Målet med arbetet rent praktiskt att föreslå förändringar i layouten av produktionen som ger en mer logisk ordning för majoriteten av produkterna under tillverkningsprocessen. Det ideala resultatet är ett system där köbildning till maskiner genom minskade ledtider och förenklade transporter blir tydlig och där produktionsflödet är mer fokuserat, vilket minimerar avvikelser från givet flöde.
1.6 Avgränsningar
Den rent praktiska implementeringen ligger utanför detta arbetes ramar. Detta dels på grund av att förändringarna måste ske stegvis, som en succesiv process, dels då företaget själva väljer när och vilka delar av förslagen de ska genomföra.
För att hålla arbetsbördan på en rimlig nivå kommer produkter som uppbär störst andel av omsättningen att prioriteras i flödesanalysen.
Vid mottagning av en ny order och produktionsplanering sker ibland vissa undantag för att jämna ut arbetsbelastningen på vissa operationer, detta är förklarat i detaljer i 4.2. Författarna av detta arbete kommer att hålla sig till den ordinarie tillverkningsprocessen och kommer ej ta hänsyn till de undantag som görs av försäljningspersonalen.
1.7 Begränsningar
Lokalen i vilken företaget opererar får inte byggas ut eller på annat sätt förändras i sin struktur. Ett antal innerväggar är fasta och begränsar arean. Därtill finns en mycket stor, lång och tung maskin för anodisering, vilken även den är att betrakta som fix i sin placering.
2 Metod
I denna del beskrivs de metoder som ska användas för att lösa problemet och besvara
frågeställningarna från introduktionen. En diskussion kring lämpligheten av olika angreppssätt för att garantera projektets vetenskaplighet ingår också i detta avsnitt. Teorin kring analysverktygen berörs dock endast mycket övergripande utan dessa metoder beskrivs närmare i kapitel 3, den teoretiska referensramen, då en omfattande förståelse är nödvändig för läsaren.
2.1 Metodansats
För tydlighetens skull kan en forskningsstudie ses som en process uppdelad i olika steg. Detta kan hjälpa forskaren att enkelt förstå vad som bör göras i varje steg vilket leder till bättre förståelse för hela projektet (Ghauri & Grönhaug, 2005). Stuart m.fl. (2002) har kommit fram till en
forskningsprocess kallad ”The case research process model”, vilken i sin helhet består av fem steg: 1. definiera problemet
2. skapa förutsättning 3. samla in data 4. analys av data 5. presentera resultat
(Stuart, McCutcheon, Handfield, McLachlin, & Samson, 2002).
Det finns dock andra forskare som anser att en studie ej behöver vara strikt med dessa steg utan att man bör kunna gå tillbaka och redigera vissa steg efter behov i den aktuella situationen (Saunders , Lewis, & Thornhill, 2016).
2.1.1 Problemet
Genom att ställa upp ett tydligt syfte och frågeställningar som ska utredas och besvaras i projektet knyts en röd tråd mellan alla olika delar eftersom syftet regelbundet återkopplas längs vägen. Framförallt är kapitlet resultat en del som syftar till att besvara frågorna från introduktionen och därmed sluts rapporten. Problemet fortsätter analyseras och därmed kommer förståelsen för resultaten och framtida förändringar fram. Härmed ska även målet som formulerades i introduktionen vara uppnått och problemet således löst.
2.1.2 Fallstudien som vetenskaplig utgångspunkt
Det finns fyra filosofier för genomförandet av vetenskapliga studier. Dessa är positivism,
postpositivism, kritisk teori samt konstruktionism. Positivismen utgår ifrån verkligheten såsom just obestridligt verklig och förlitar sig på den grundläggande tron att forskning har förmåga att klargöra de sanna förhållandena i en fråga och därmed uppbygga kunskap. Det ingenjörsmässiga sättet att lösa problem går hand i hand med positivismen då sättet att betrakta problem är i huvudsak deterministiskt och datas giltighet måste verifieras för att anses säker. Positivismen är ett logiskt, objektivt och strukturerat sätt att gripa sig an problem och lämpar sig väl i projekt vars syfte är att kartlägga faktiska förhållanden och samband. (Croom, 2009)
En fallstudie, eller ett case, är en studie av en begränsad grupp som individer eller organisationer men även situationer. Det är möjligt att studera och jämföra flera fall som två olika situationer i samma organisation. (Feagen, Orum, & Sjoberg, 1991) Den praktiska nyttan av en fallstudie är som störst då specifika processer eller förändringar ska studeras. Hur generell studien ifråga blir beror
oftast av vilka fall som valts och hur dessa har begränsats. Detta kommer också påverka huruvida en bredare vetenskaplig diskussion av resultaten är möjlig på det generella planet. (Patel & Davidson, 2019)
I detta arbete är det caset med SMF-skylt som ska studeras. Syftet är att studera nuläget och föreslå förändringar. I slutet av arbetet ska även påverkan av dessa förändringar analyseras ur ett
systemperspektiv. Därav passar benämningen fallstudie bra för detta arbete.
2.1.3 Vetenskapligt Angreppsätt
Baserat på logiskt argument, relationen mellan teori och empiri, finns det tre olika arbetssätt,
nämligen deduktion, induktion och abduktion. Alla dessa logiker har tre gemensamma komponenter, dvs teori, empiri och resultat. Skillnaden mellan dessa tre arbetssätt är deras utgångpunkt i de tre olika logikens komponenter och hur argumentet sedan utvecklas. (Karlsson, 2009)
I figur 2 nedan illustreras relationen mellan teori och empiri enligt de tre arbetssätten.
Figur 3: Relation mellan teori och verklighet enligt de tre arbetssätten (Patel & Davidson, 2019)
Ett deduktivt arbetssätt börjar med att gräva in sig i den befintliga teorin för att utveckla hypoteser, innan de appliceras på de empiriska data i verkligheten och resultat och slutsats tas fram (Karlsson, 2009). Jacobsen (2002) beskriver det deduktiva arbetssättet som ”från teori till empiri”. Jacobsen (2002) menar att fördelen med detta arbetssätt är att forskaren först kan bilda sig en uppfattning om världen innan empiriska data samlas in för att se hur bra uppfattningen stämmer överens med verkligheten. Enligt Patel och Davidson (2019) är deduktiva arbetssättet den mest objektiva
metoden då befintlig teori är grunden till hypoteser och slutsatser. Nackdelen är dock att forskaren fokuserar på de data som anses vara relevanta för att bevisa hypoteserna vilket i sin tur kan leda till att viktiga data förbises (Jacobsen, 2002).
Ett induktivt arbetssätt börjar däremot med att observera de empiriska data och dra slutsatser från dem innan det leder till ny teori inom det forskningsområdet (Karlsson, 2009). Som Jacobsen (2002) beskriver det ”från empiri till teori”. Eftersom forskarna med ett induktivt arbetssätt inte har några
Verklighet Teori Hypoteser och slutsatser Deduktion Induktion Teori Teori från enskilda fall Teori Teori Abduktion Teori från enskilda fall Test på nya fall Utveck-ling av teorin
förväntningar på empirin kan det leda till en teori som är grundligt inducerad från olika data
(Jacobsen, 2002). I och med den framtagna teorin är resultatet av en fallstudie kan det vara svårt att avgöra räckvidden och generaliteten på den framtaga teorin (Patel & Davidson, 2019).
Ett abduktivt angreppsätt är en blandning av induktivt och deduktivt arbetssätt. I detta fall kommer resultatet av ett enskilt fall ge förslag till en teori som kan förklara fallet, ett induktivt arbetssätt. Detta förslag ska sedan prövas på nya fall, ett deduktivt arbetssätt. Till slut kan det ursprungliga förslaget utvecklas till en mer generell teori inom forskningsområdet. Fördelen med denna metod är att forskaren har större frihet än när denne jobbar enligt deduktivt eller induktivt arbetssätt.
Däremot är nackdelen att ingen forskning startar förutsättningslöst då forskarnas tidigare arbete och erfarenhet kan spela roll vid val av studieobjekt. (Patel & Davidson, 2019)
Angreppsättet som har använts i denna studie är deduktivt. Då författarna av arbetet har utgått från tillgänglig teori och bildat några hypoteser, sedan har de analyserat empiriska data i verkligheten för att kunna jämföra hypoteserna med verkligheten.
Utifrån relevant teori om fokusering av produktionsflöde och systematisk utplacering av stationer har två hypoteser formulerats för detta arbete:
1. Det finns förbättringspotential i transportsträcka hos fallföretaget 2. Denna fokusering kan leda till förbättringar i konkurrensmedel
2.1.4 Forskningsmetod
Det finns tre olika forskningsmetoder, kvalitativ metod, kvantitativ metod och blandad metod. Figur 4illustrerar förhållandet mellan dessa tre forskningsmetoder på en skala. Problemställningen är avgörande faktor vid val av metodansats, alltså vilken metod som bör användas vid insamlingen av information. (Jacobsen, 2002)
Figur 4: Forskningsmetod på en skala
En kvalitativ utgångspunkt kännetecknas av att data inte kan insamlas enbart genom strukturerade intervjuer och laborativt uppmätta samband. Data insamlas däremot genom att ha ostrukturerade intervjuer och djupa diskussioner för att få bättre förståelse för problemet. I en sådan metod kan yttre förutsättningar förändras fort varför det krävs stor flexibilitet i genomförandet av arbetet. (Holme & Solvang, 1997)
Kvantitativ
metod
Kvalitativ
metod
Blandad
metod
Strukturerad
Intervju
Semi-Strukturerad IntervjuOstrukturerad
Intervju
Holme och Solvang (1997) menar att kvantitativa metoder är strukturerade och mer kontrollerade av forskarna än de kvalitativa metoderna. Enligt dem har frågeställningarna i arbetet en styrfunktion i arbetet som bestämmer insamling och relevansen av de insamlade data samt att de definierar de tänkbara svaren projektet kan komma fram till.
En blandning av både kvantitativ och kvalitativ ansats är en klar fördel eftersom det ger möjligheten att begränsa nackdelarna med respektive sådan och välja rätt metod till varje situation (Jacobsen, 2002) och (Holme & Solvang, 1997). Kvalitativa metoder kan användas i början av en studie för att skapa klarhet i ämnet, beskriva problemet och formulera frågeställningar/hypoteser. Sedan följs detta med kvantitativa metoder för att undersöka fallet och testa de eventuellt formulerade hypoteserna (Jacobsen, 2002).
Även om metoden i huvudsak får anses kvalitativ, eftersom projektet i huvudsak är en analys av flöden i en produktion med hjälp av uppstrukturerade data, bör dock även kvantitativ sådan komma till användning. Exempelvis vid intervjuer kommer kvantitativa data ges av strukturerade intervjuer, medan kvalitativ kan insamlas via ostrukturerade sådana i början av arbetet för att få klarhet i ämnet. Med ett sådant perspektiv är det rimligt att anse att detta projekt använder en blandad metod.
2.2 Datainsamling
Vid datainsamlingen skiljer man på två olika typer av data, primärdata och sekundärdata. Primärdata är den fakta som samlas in av oss själva, genom mätningar, intervjuer och observationer. Detta anses i forskarvärlden vara den mest tillförlitliga datan eftersom hela processen för framtagningen succesivt kan följas genom den aktuella studien. Den andra typen av data, sekundärdata, har redan samlats in av andra. Denna anses ofta som något mindre tillförlitlig, då insamlingsprocessen kan vara okänd i vissa steg och syftet med att ta fram datan kan ha varit ett annat än det aktuella projektets. Exempelvis kan saker som i ett syfte ansätts oviktiga ha dokumenterats mindre utförligt och lämnat utrymme för tolkningar eller avrundats och detta kan i sin tur vara skadligt för ett annat syfte där precision för dessa värden är vitalt. (Jacobsen, 2002)
I detta arbete har både sekundär- och primärdata samlats in. Primärdata har samlats in i samband med intervjuer med anställda på företaget och observationer i själva produktionsarean. Den främsta anledningen till insamlingen av primärdata är att bilda sig en mer exakt bild av problemet i företaget. Sekundärdata i form av litteratur har använts i denna studie för att förankra slutsatserna i de
befintliga teorierna och skapa tillförlitlighet för resultaten.
2.2.1 Datainsamlingsmetoder
Relevant data lägger grunden till ett gott forskningsarbete och kan tas fram på många olika sätt. Forskare kan själva mäta data, använda andras mätningar, tala med kompetenta personer inom aktuellt område samt läsa litteratur kring liknande arbeten. Möjligheterna till information är breda och nedan beskrivs några av datainsamlingsmetoder som används i detta projekt för att ge en rättvisande bild SMF-skylt produktion.
2.2.2 Intervju
En stor del av datan i detta projekt tas fram genom intervjuer med olika nyckelpersoner i den analyserade verksamheten. Intervjuer kan i teorin bedrivas med två metoder som är varandras motsatser, nämligen strukturerade eller ostrukturerade. En strukturerad intervju innebär att tydliga
och på förhand uppsatta frågor ställs till intervjupersonen. Denne svarar och efter att svaret registrerats går man strikt vidare till nästa fråga. Det är fördelaktigt, men inte nödvändigt, att formuläret till en strukturerad intervju även erbjuder svarsalternativ. En ostrukturerad intervju är mer att likna vid ett samtal, där frågor ställs under diskussionens gång. En blandning av dessa, så kallad semistrukturerad intervju, kommer i huvudsak användas i detta projekt, se Bilaga 1. Metoden innebär att frågor förbereds för intervjun, men följdfrågor och dialog kan följa på dessa. Detta innebär att bredden från den ostrukturerade intervjun och precisionen i svaren från den helt strukturerade intervjun kombineras för att ge en mer komplett bild av hela situationen. (Doody & Noonan, 2017)
Då detta arbete genomförs av två personer, vilka båda ska vara närvarande vid samtliga intervjuer kan en tydlig arbetsfördelning öka tillförlitligheten bakom datan. Med en tydlig struktur där på förhand uppsatta frågor ställs av en person och den andre antecknar svaren kommer felen i kommunikation att minska. Endast genom att vara flera kommer alla svar sättas i flera perspektiv vilket gör att eventuella tvetydigheter lättare läggs i dagen och diskuteras ned till en enda möjlig tolkning, tillsammans med intervjupersonen. Fler synsätt ökar även objektiviteten bakom intervjudatan.
2.2.3 Litteratursökning
Bryman och Bella (2013) anser att litteratursökning är en viktig del av ett arbete. Patel och Davidson (2011) menar att böcker, artiklar och rapporter som är publicerade i vetenskapliga journaler kan användas vid litteratursökning. Linköpings universitetsbibliotek kommer i detta arbete att användas för att både låna böcker och ladda ned vetenskapliga artiklar och rapporter i digital form. Genom att hämta information från vetenskapliga journaler som finns på universitetets bibliotek kan
trovärdigheten hos de beskrivna teorier och framtagna resultat säkras.
För att finna relevanta böcker och artiklar till detta projekt används databaser som Google Scholar eller Unisearch. Med passande sökord, exempelvis fokuserad fabrik, produktionslayout, Lean implementation och ABC-klassificering, hittas de mest lämpade artiklarna. Artiklar med hög vetenskaplig trovärdighet genom till exempel många forskare och universitet som samarbetat eller nya artiklar väljs i första hand för att hela arbetet ska hålla samma höga nivå och följa med i tiden.
2.2.4 Observationer
I vetenskapliga sammanhang såsom forskning skiljer man på två hudsakliga typer av observationer, deltagande och strukturerade. Som namnet antyder är den deltagande observationen en sådan där forskarna själva interagerar i situationen som undersöks. Det extrema läget blir då forskaren med dold identitet beblandar sig i gruppen som undersöks och på till synes samma villkor som övriga utför samma uppgifter som de riktiga deltagarna. Detta kan för enkelhets skull liknas vid chefen i TV-programmet Undercover boss som under en kort tidsperiod arbetar tillsammans med sina anställda under dold identitet. Den deltagande studien kan också vara en mer klassisk forskningsstudie, där forskarna är fullt kända för alla deltagare och endast observerar situationerna som uppstår. (Saunders , Lewis, & Thornhill, 2016)
En strukturerad observation skiljer sig från den deltagande då den är betydligt mer inrutad. En situation analyseras då utifrån ett givet schema, helt standardiserat eller på förhand uppgjort av forskningsgruppen. Svaren blir lättare att jämföra, då ett begränsat antal svar är möjliga på förhand på grund av de standardiserade mallarna. Resultaten från denna typ av undersökningar är mycket
trovärdiga, men passar inte till analys av mer föränderliga situationer där flexibilitet istället är en framgångsfaktor för studien. (Saunders , Lewis, & Thornhill, 2016)
Mätning av nya data på företaget ska beskrivas mycket noggrant, allt från hur den tagits fram till de faktiska resultaten i detalj. Ett bra mått på om detta görs tillräckligt ingående är att en annan person med endast rapporten som bakgrundsinformation ska kunna följa stegen och komma till liknande resultat. Här behövs givetvis en insikt i att mätdata kan skifta beroende på när i tiden de uppmätts, därav kan aldrig vissa resultat reproduceras exakt. (Forza, 2009)
I detta projekt genomförs i huvudsak deltagande observationer av en sådan karaktär att vår egen identitet är känd och deltagarna är medvetna om när undersökningen pågår. Observationer ska göras och protokollföras på plats där de aktuella operationerna utförs vilket ger en tillfredställande förståelse för de metoder och arbetssätt företaget använder. En strukturerad observation hade för rutinerna i den levande miljö en produktionslokal innebär inte varit möjlig, men passar projektet ypperligt då tider för vissa operationer eller transporter ska mätas. Dessa ger endast svar i form av en tidsenhet, vilket gör en strukturerad mall möjlig att nyttja. Således kommer huvudsakligen deltagande observation utföras, men kompletteras av den strukturerade i de fall det är möjligt och den exakthet dessa ger innebär en fördel för resultatets validitet.
2.2.5 Dokumentation och ERP-data
I företagets ERP-system, vilket står för Enterprise Resource Planning- system, lagras mängder av data om de olika operationerna och artiklarna som operatörerna har nytta av. Exempel på ERP-data kan vara ställtider och bearbetningstider, såväl som antalet väntande ordrar in till aktuell maskin. Denna data kommer användas i projektet, dock ej utan att först klargöra hur den tagits fram och att detta gjorts med konsekventa vetenskapliga metoder. Även om det försäkras att så är fallet kommer vi ha med oss att detta är sekundärdata, vilken lägre vikt bör läggas vid än primärdata. Ordningen för processerna för respektive artikel återfinns i ERP-systemet och då dessa är enkla binära data som svarar på frågan: ”Är operation X efter Y för artikel G?” kan denna behandlas som tillförlitlig, se Bilaga 2.
Det är naturligtvis mänskligt att fela och det är fullt möjligt att vissa operatörer inte följer
tillverkningsordrarna fullständigt utan istället handlar efter eget huvud. För den färdiga produkten kan detta vara något mycket positivt då deras stora erfarenhet har fått dem att välja en ordning som antingen är enklare, mer högkvalitativ eller bara likvärdig. Oavsett anledning är det viktigt att
verifiera data från ERP-systemet för att kontrollera att den verkligen används och om ej, anpassa arbetet efter den nya ordningen. På samma sätt ska även försäljningsdata dubbelkontrolleras med ansvariga för att undvika eventuella missförstånd i hur dessa framtagits. Dessa kontroller på plats med de människor som dagligen hanterar eller arbetar med den aktuella informationen ökar
tillförlitligheten i studien.
2.3 Analysmetod
Viktigt för alla analysmetoder är att de är noggrant beskrivna, på samma sätt som med
datainsamlingen. Analystekniker, statistisk signifikans och jämförande analys mellan den teoretiska diskussionen och de faktiska resultaten bör alla utföras för att ge en fullgod analys. (Forza, 2009)
2.3.1 Metoder för numeriska data
En ”Learning to see”-map ska nyttjas för att ta fram ordningen som de olika produkterna går igenom olika maskiner samt tiden detta tar. Med denna information kan produkter med likartade flöden grupperas till en produktfamilj och dessa ska utgöra grunden för kommande ABC-klassificering. (Bicheno, 2004)
ABC-analysen är ett verktyg för att detektera de viktigaste produkterna eller produktfamiljerna i ett företag. Hos SMF-skylt som har en bred produktflora är det en extra viktig grund i arbetet, för att inte fokusera på irrelevanta engångsprodukters flöde och därmed tappa helhetsbilden. Denna analys bör väga in flera faktorer, dels givetvis de vanliga med pris och antal som bygger andelen av
omsättningen, dels vilka produkter som går till extra viktiga kunder.
Spagettidiagram är en annan analysmetod, som ska hjälpa oss fram till en ny struktur, då detta kartlägger en produkts rörelsemönster i fabriken. Detta ska göras för de genom ABC-klassificeringen utvalda produktfamiljerna och avstånden som de färdas genom produktionen kan då beräknas.
2.3.2 Metoder för analys av produktionsstrukturen
Även Miltenburgs ramverk ska lägga en grund till analysen genom att förse oss med information om olika produktionslayouters styrkor respektive svagheter. Eftersom Miltenburg konstruerat ett av de mest omfattande verktygen för denna slags analys är det naturligt att ha hans ramverk som grund för att inte riskera att utelämna några faktorer. I detta ramverk kopplas olika produktionssystem samman med bland annat konkurrensmedel och beslutskategorier, vilket skapar en övergripande förståelse för olika systems för- respektive nackdelar i olika situationer. Genom denna teori kan konsekvenserna av föreslagna förändringar i produktionsarean analyseras på ett sätt som täcker in hela verksamheten.
Även teorin för Lean, vilket är det produktionssystem SMF-skylt arbetar mot att tillämpa, kommer att användas till analysen. Framförallt framtida arbete och ökad implementation av Lean-nära arbetssätt ska föreslås med hjälp av dessa källor. En förbättrad layout i produktionen är en del av Lean och ett första steg i omställningen, vilket gör att teorin kring Lean genomsyrar hela arbetet, från referensram och metod till analys och diskussion.
2.4 Resultat och diskussion
Resultatet för projektet ska idealt vara tillförlitligt, giltigt och objektivt. Tillförlitlighet, reliabilitet, uppnås i detta sammanhang genom att det som utförs i arbetet tydligt beskrivs och säkra källor används. Detta skapar förtroende hos läsaren och spårbarhet för andra forskare som kan gå till botten med alla data. Giltigheten, validiteten, är också kopplat till trovärdigheten men handlar mer om att säga sanningen. I en fallstudie som detta kan validiteten ofta vara den svagaste länken då förhållandena ändras med tiden och det som gällde igår gäller inte nödvändigtvis idag. Genom att vara tydliga med när olika observationer gjorts säkerställer man åtminstone god tillförlitlighet, men validiteten kan också höjas genom att kritiskt kontrollera data som samlats in. Objektiviteten i arbetet kan sägas vara opartiskhet. Genom att utestänga förutfattade meningar, ställa krav på motiveringar till påståenden från olika källor och ta in flera perspektiv på samma sak uppnås en hög objektivitet. (Voss, 2009)
Redan i metoderna för datainsamling behöver forskaren ha en bild av resultatet och genomgående, med största konsekvens, arbeta för att detta ska bli såväl tillförlitligt och giltigt som objektivt. (Voss,
2009) Då intervjuer eller observationer ska utföras bör metoderna utformas för att på bästa sätt väga in dessa faktorer och därmed ge arbetet ett säkrare resultat.
Resultatet kommer huvudsakligen ta sin form i ett nytt förslag på placeringen av de olika maskinerna i produktionsarean. Det ska även vara uppdelat i olika steg som alla innebär en succesiv förbättring av layouten, då en drastisk omflyttning i ett steg lätt kan riskera att stanna upp det dagliga arbetet. Ambitionen blir således att färdigställa ett resultat som en handlingsplan, där steg ett görs före steg två, men vissa delar kan vara oberoende av andra om det tydligt framgår.
2.5 Genomförande
Till en början skall relevant teori samlas in och läsas. Miltenburgsramverk ska lägga grunden till teorin kring produktionssystemet som ska analyseras. Delar av Leanproduktion ska studeras i syfte att ge en övergripande bild av hur produktionslayouten påverkar arbetet mot Lean i företaget. Denna teori kring produktionssystemet ska användas för att analysera konsekvenserna av att implementera en ny layout. Teori kring ABC analys behövs för att sedan kunna utföra en kategorisering av de många artiklarna.
Även teori från företaget behövs för att skapa en förståelse kring dagens produktionssystem och layout. Denna ska insamlas genom besök på företaget med studier och intervjuer.
Tillsammans ska denna teori från forskning, egna insamlade data och givna data från företaget lägga grunden till analysen. Produkternas väg genom produktionen ska spåras och sträckan respektive tiden för dessa uppmätas. Med dessa mätvärden som grund kan de vanligaste flödena kartläggas och klassificeras. Därefter kan teorin från Lean användas för att minimera såväl sträcka som tid. Ett förslag på en ny produktionslayout kan därmed läggas. Hur den framtagna layouten påverkar företaget ur ett system- och hållbarhetsperspektiv kommer sedan att analyseras.
Figur 5: Visar sex övergripande steg som ska tas för att svara på frågeställningarna
Slutligen ska de båda scenariona, det verkliga och det föreslagna, jämföras med teorin som verktyg. Nackdelar och fördelar med implementation av layouten ska nu vägas mot varandra i såväl direkta som indirekta effekter på hela produktionssystemet. Figur 5 visar sex övergripande steg som projektet behöver gå igenom för att frågeställningarna ska bli besvarade.
Framtagandet av
relevant teori
Kartlägga dagens
layout
Analysera layouten
Analysera
layoutförändringarnas
påverkan ur ett
hållbarhetsperspektiv
Analysera påverkan
av dessa
förändringar ur ett
systemperspektiv
Ta fram
förbättringsförslag
3 Teoretisk referensram
I den teoretiska referensramen berörs först och främst verktyg för att förstå och analysera den befintliga produktionslayouten utifrån flera olika relevanta faktorer. Detta återkopplar till första och tredje frågeställningen i rapporten. Metoder av mer praktisk karaktär som banar väg för
förändringsarbete återfinns också i detta kapitel och syftar till att hjälpa oss besvara den andra frågan. Tillsammans ska denna teori bygga en bas för rapportens vetenskaplighet vilket ligger i linje med det syfte som formulerats i inledningen.
3.1 Produktionens strategiska roll
Det finns flera olika sätt att uppnå konkurrensfördelar på marknaden. Vissa företag väljer att uppnå dessa fördelar genom att fokusera på att tillverka högteknologiprodukter medan andra väljer att fokusera på produktionsstrategi, dvs utveckla effektivare tillverkningsprocesser. Väl utvecklade processer inom produktionen kommer att stödja företagets konkurrensfördelar i marknaden. Dessutom kan företaget förse sina kunder med avancerade och högkvalitativa produkter om de har välutvecklade processer inom sin produktion. På så sätt kommer även kunden vara lojal mot företaget. (Hill T. , 1983)
Det finns två olika ansatser man kan använda sig av vid utveckling av produktionsstrategi (Dombrowski , Intra , Zahn, & Krenkel, 2016). Dombrowski m.fl. (2016) menar att den första metoden för utveckling av produktionsstrategi är ”utveckling av produktionsstrategi utifrån
affärsstrategi” och ett exempel på detta är Hills ramverk av Hill & Hill. Medan den andra metoden är ”utveckling av produktionsstrategi inom en funktion” och ett exempel på denna metod är
Miltenburgs ramverk av John Miltenburg.
Hills ramverk utgår ifrån att i första hand införskaffa sig kunskaper om marknaden och förstå marknadens krav. Dessa kunskaper ska sedan översättas till strategiska uppgifter. Därefter bör företaget ha en god kännedom om sitt eget nuläge, hur bra kan deras produkter tillfredsställa marknadens begäran. När företaget känner till gapet mellan det som de erbjuder och det som marknaden kräver ska företaget prioritera sina investeringar för att minska detta gap. Till slut ska företaget implementera de prioriterade investeringarna. (Hill & Hill , 2009)
Vid ”utveckling av produktionsstrategi inom en funktion” tar man hänsyn till flera faktorer såsom kundkrav, konkurrenterna och produktionsförmågor i varje funktion innan man överväger möjliga val. I en sådan produktionsstrategi strävar varje funktion mot ett och samma mål. Sedan bestämmer man utifrån strategin hur dessa mål ska uppnås var för sig. (Miltenburg, 2005)
Under nästa rubrik 3.2, kommer Miltenburgs ramverk och dess olika beståndsdelar beskrivas mer djupgående.
3.2 Miltenburgs ramverk
Miltenburg (2005) har utvecklat ett ramverk för att skapa en produktionsstrategi för olika slags tillverkningsföretag. Han anser att varje funktion av ett företag bör sträva mot ett och samma mål och dessa mål sätts enligt deras affärsstrategi. Alla funktioner ska alltid vara involverad och ingen funktion bör utelämnas. Miltenburg (2005) menar att en bra produktionsstrategi ska kunna formulera hur olika beslut inom produktionen bör fattas för att uppnå de uppsatta målen och ge företaget konkurrensfördelar.
Figur 6: Miltenburgs tre frågor för att utveckla produktionsstrategi (Miltenburg, 2005)
Figur 7 Miltenburgs ramverk (Miltenburg, 2005)
Var befinner
sig
produktionen
idag?
Var bör
produktionen
befinna sig?
Hur ska
produktionen
förflyttas dit
man vill vara?
Produktionen måste först och främst fokusera på att göra rätt saker sedan ska produktionen fokusera på att göra dem på ett effektivt sätt. För att kunna åstadkomma detta, har Miltenburg (2005) utvecklat sin produktionsstrategi i tre steg och varje steg är ett svar på en fråga. Frågorna som leder till en formulering av strategi är presenterad i Figur 6.
Det finns tre viktiga delar i Miltenburgs ramverk, produkt-volym och layout-materialflöde matrisen (PVLF-matrisen), produktbaserade konkurrensmedel (konkurrensfaktorer) och beslutskategorier. PVLF-matrisen används för att bestämma företagets nuvarande produktionssystem och hur bra det stödjer konkurrensfaktorerna. Produktbaserade konkurrensmedlen är viktiga för att företaget ska kunna vinna order i marknaden. Beslutskategorierna som styrs av produktionsstrategin är ett sätt att prioritera investeringar på rätt sak för att förstärka produktionssystemets egenskaper. Dessa tre huvudsakliga delar av Miltenburgs ramverk visas i Figur 7. (Miltenburg, 2005)
3.2.1 Konkurrensmedlen
I Miltenburgs ramverk för en fabrik behandlas sex konkurrensmedel som företaget kan använda för att skapa kundvärde och kundnöjdhet. Man kan se de produktionsrelaterade konkurrensfaktorerna som det som ger kunden en positiv eller negativ upplevelse av köpet. Att konkurrera, och vinna, med samtliga faktorer är att se som en utopi men normalt sett måste alla företag på en marknad hålla åtminstone en miniminivå på alla. Ordrar vinns sedan genom två eller tre faktorer vilka man valt att satsa extra resurser på. Konkurrensmedlen är som Tabell 1 visar: leverans, kostnad, kvalité,
prestanda, flexibilitet samt innovation. I Tabell 1 även exempel på nyckeltal som kan användas i verksamheten för att hålla koll på hur väl arbetet med de olika konkurrensmedlen utförs. (Miltenburg, 2005)
Tabell 1: Konkurrensmedlen enligt Miltenburg och hur de kan mätas. (Miltenburg, 2005)
Konkurrensfaktorer Möjliga nyckeltal
Leverans Leveranstid [tid]
Genomsnittlig försening [tid]
Procentuell andel av ordrarna som levereras i tid [%]
Kostnad Utnyttjandegrad, kapacitet för varje maskin [%]
Kostnad per producerad enhet [kronor]
Kvalité Andel kasserade produkter [%]
Antal reklamationer [antal]
Kostnad för reklamationer, inklusive omarbete [kronor]
Prestanda Antal ingenjörsmässiga förändringar gjorda [antal]
Flexibilitet Partistorlek [antal]
Antal samtidiga produkter i flödet av olika produktfamiljer [antal]
Innovation Antalet nya produkter i produktionen [antal]
Tid för egen design av produkt, från order till produktionsstart [tid]
Leverans är som konkurrensmedel en beteckning på att kunden får rätt produkt vid rätt tid. Det är även viktigt att leveranstiden, tiden mellan att kunden beställer till dess den når denne, är kort. Snabb och säker leverans är en möjlig ordervinnare och bygger förtroende hos kunder gentemot de företag som uppvisar denna förmåga. (Miltenburg, 2005)
Kostnaden för att producera en produkt har en direkt effekt på försäljningspriset vilket naturligtvis är viktigt för kunden och dessutom ofta lätt för denne att se direkt vid orderläggningen. För att hålla rätt prisnivå på de olika produkterna är det en förutsättning att korrekt fördela de fasta kostnaderna i verksamheten och därmed kunna hålla låga priser mot kunden utan att riskera att själv göra förlust på en order. (Miltenburg, 2005)
Kvalitén på en produkt är i dagligt tal en hållbar, stark och tålig produkt. I ett producerande företag sätts mer specifika krav upp, exempelvis kan gångjärn testas för att öppnas 10 000 gånger och klarar de detta är en viss kvalitetsnivå nådd. För denna konkurrensfaktor är det både viktigt att
tillhandhålla högkvalitativa produkter och att dessa verkligen håller vad som utlovats, vilket kan ge återkommande kunder som fått förtroende för företaget. (Miltenburg, 2005)
Prestanda skiljer sig från kvalitét och betecknar i detta sammanhang en produkts funktioner.
Exempelvis har ofta nästa modell av mobiltelefon högre prestanda (mer minne, bättre kamera högre skärmupplösning etc) medan kvalitén (livslängden, tålighet mot stötar) kan vara densamma.
Prestandan är således i flera fall lättare att mäta och för kunden att förstå, finns funktionen eller ej. (Miltenburg, 2005)
Flexibilitet innebär förmågan att ändra sin produktflora, leveranstid eller kostnad efter marknadens krav. Ett flexibelt företag upplevs ofta som tillmötesgående gentemot kunderna vilket alltid ger en positiv bild. Kortar man exempelvis leveranstiden till en specifik storkund i ett undantagsfall kan detta generera goda relationer och vinna framtida ordrar. (Miltenburg, 2005)
Innovationsförmåga handlar om företagets förmåga att utveckla nya produkter till marknaden, med nya funktioner. Med god innovationsförmåga kan produktfloran breddas eller befintliga produkter utvecklas på ett kreativt sätt som stärker andra konkurrensmedel i företaget jämfört med
konkurrenterna. (Miltenburg, 2005)
Figur 8: Visar trade-off i ett beskrivande diagram (Miltenburg, 2005)
K o n ku rr en sm ed el B
Konkurrensmedel A
Miltenburg (2005) nämner också begreppet Trade-off som betyder att ett företag kan uppnå flera optimala lösningar och detta betyder att företaget måste prioritera mellan de olika
produktionsbaserade konkurrensmedlen. I Figur 8 ses ett exempel på trade-off begreppet. Längs linjen i figuren finns alla optimala lösningar för hur A ska vägas mot B. Om A exempelvis är konkurrensmedlet pris och B kvalitet kan ett företag välja att fokusera på lågt pris men även låg kvalitet eller hög kvalitet men högt pris. Dessa lösningar och allt däremellan ger en likvärdig marknadsposition vilket är vad bilden syftar till att förmedla. (Miltenburg, 2005)
3.2.2 Produktionssystem
Miltenburg (2005) har i sitt ramverk sju huvudsakliga produktionssystem som följer en logisk följd mellan flöden och antalet produkter. Därtill finns ytterligare två produktionssystem, Just-In-Time och flexibelt produktionssystem, FMS. I Figur 9 nedan ses alla sju systemen satta i ett sammanhang för hur väl de hanterar olika volymer och vilket flöde de ger i produktionen.
En funktionell verkstad är ett produktionssystem där produkter i låg volym produceras och flödet varierar kraftigt. Ibland kan enstycksproduktion förekomma av en produkt företaget troligen aldrig kommer att tillverka igen. Detta gör processen hantverksmässig och kräver god kompetens av personalen för att kunna hantera denna breda produktflora. Fördelen en funktionell verkstad ger ses framförallt i konkurrensmedlen flexibilitet och innovation men till viss del även prestandan, vilken också blir hög då varje produkt bearbetas noggrant av kompetent personal. Då inget riktigt flöde finns utan en produkt åt gången behandlas av en person blir det naturligt lättare att byta fokus för denne, arbeta på en prioriterad produkt ett tag för att sedan återgå till den gamla. Således hög flexibilitet. (Miltenburg, 2005)
Ett företag som tillverkar lite fler produkter i volymer som byggs upp av mindre batcher kallas partivis produktion. Med detta system liknar layouten i företaget små celler, där varje cell har maskiner som utför en specifik operation på olika produkter innan partiet sedan skickas vidare till nästa cell. Verksamheter som hanterar större volymer använder sig vanligen av någon slags lina, operatörsstyrd eller maskinstyrd, där den maskinstyrda är mindre flexibel men mer automatiserad än den operatörsstyrda. Extremfallet med riktigt stora volymer och endast ett enstaka olika produkter blir ett kontinuerligt flöde. (Miltenburg, 2005) Ett exempel på ett sådant flöde är det löpande bandet som användes i Fords fabriker under tidigt 1900-tal, vilket var första gången i historien då det skedde i stor skala. Hur dessa fem produktionssystem balanserar upp så mer
varierande flöden hanterar lägre volymer och vice versa ses tydligt i Figur 9 där de lägger sig längs en diagonal. Med ett kontinuerligt flöde kan ett företag tillgodose kundens behov av högkvalitativa produkter till en låg kostnad. Till följd av den höga standardiseringsgraden kan även kort leveranstid och hög leveranssäkerhet bjudas kunden.
De båda övriga system, FMS och JIT, är modernare, åtminstone i västvärldens ögon och relaterade till arbetet med Leanproduktion. Dessa hanterar även mindre volymer med ett förhållandevis succesivt flöde genom alla processer, vilket är eftersträvansvärt. De kombinerar den låga kostnaden och goda kvalitén ett kontinuerligt flöde kan ge med den funktionella verkstadens höga flexibilitet och innovationsförmåga. (Groover, 2008)
Figur 9: PVLF-matrisen (Miltenburg, 2005)
3.2.3 Beslutskategorier
I Miltenburgs ramverk (2005) återfinns sex olika beslutskategorier, vilka kan ses som de olika faktorer som via samverkan sinsemellan bygger upp produktionen. Dessa är som följer:
• Personal • Organisation
• Produktionsplanering- och styrning • Anskaffning
• Processteknologi • Anläggningar
Personalen är ännu i många tillverkande industrier en nyckel till goda resultat för företaget, trots utvecklingen som på senare år gått mot ökad automatisering i produktioner. För att hantera personalstyrkan behöver beslut fattas kring vilken kompetens som krävs, hur mycket företaget ska satsa på att utveckla befintlig sådan, vilka anställningsavtal som ska tillämpas och mycket mera. (Miltenburg, 2005)
Organisationsstrukturen är i mångt och mycket nära kopplad till personalfrågorna. Den kan ses som länken mellan personalen och funktionen i verksamheten, exempelvis produktionen vid tillverkande bolag. I denna beslutskategori svarar företaget på frågor som vilket ansvar som faller på vems bord,
Väldigt många produkter, en eller fåtal av varje Många produkter Små volymer Många produkter Medel volymer Få produkter Stora volymer En produkt mycket stora volymer Funktionell layout: extremt varierande flöden Cellbaserad layout: varierande flöden med visst mönster Lina, operationsstyrd: Mesta dels regelbundna Kontinuerligt flöde: Regelbundna flöden Lina, Maskin: Regelbundna flöden La yo u t o ch m at eri al fl ö d e, M F FMS Flödesgrupp (JIT)
