Förslag på fabrikslayout för frontlucka på Volvo lastvagnar i Umeå

EXAMENSARBETE

Förslag på fabrikslayout för frontlucka på

Volvo lastvagnar i Umeå

Thomas Barrelöv

Civilingenjörsexamen

Industriell ekonomi

Förord

Examensarbetet är det sista steget inom civilingenjörsutbildningen industriell ekonomi på Luleå

tekniska universitet. Examensarbetet utfördes på Volvo lastvagnar i Umeå under 2007.

Författaren till examensarbetet vill tacka Christer Volny som EML Material Controller/Logistic

Development Dept. Manager för möjligheten att göra examensarbetet hos Volvo lastvagnar i

Umeå och författarens handledare på VLU Åsa Sjökvist. Ett tack riktas även till de andra

personerna på Volvo lastvagnar i Umeå logistikavdelningen som bidragit med viktig information

och diskussioner för examensarbetet. Författaren till examensarbetet vill även ge tack till andra

personer som bidragit med viktig information för examensarbetet.

Umeå, 2007

_____________________________

Thomas Barrelöv

Abstract

Over the years the global competition has increased among companies. Companies need to know

their competitive priorities to survive. Decisions about facility layout will transform a company`s

competitive priorities, processes, and capacity into an actual physical arrangements of people,

equipment and space.

Volvo trucks in Umeå deliver today the truck cab without the front lid but when the front lid and

the truck cab are painted in two different places there may be a different tint. This tint difference

is eliminated when the truck cab and the front lid are painted together. When Volvo trucks in

Umeå started to paint those parts together they will assembly the front lid on the cab before

deliver. When they start assembly the front lid in Umeå they need to create a new factory layout

to have the same efficiency as before.

Two different solutions have been evaluated and compared were the front lid can be placed into a

transport rack. One of those places is the workstation called the Pi-station, which is the first

workstation on assembly department, and the other is on the first workstation on the ninth

segment. Those two alternatives have been compared with respect to how large area that is

needed for the inventory of the front lid and how much resources that are required to transport

the front lid racks. The lead time for transportation of the front lid has been calculated for two

cycle times and two different cases. These cases are based on where the truck driver is in the

facility when he/she gets the signal to deliver a front lid rack.

One of the alternatives were the front lid can be placed into a transport racks are segment nine.

To transport the front lid with the cab to segment nine they need to move the assembly of the

back window from segment three to Pi-station. To know if there is a chance to transport the front

lid on the back of cab two simulations was made. One simulation was made in Visual Basic and

the other in Matlab. The result of those simulations was mean time, shortage from buffer, total

time of shortage and time of shortage.

Information has been gathered through visual studies on the assembly department and historic

data has been gathered from Volvo trucks databases. The information that had to be collected

through visual studies could not be found in the databases. This information was used in the

Matlab simulation.

The result of transporting the front lid on the back of the truck cab instead of using trucks are

that the inventory area of front lids can be decreased by 20 square meters and the time for

transporting the front lid form the Pi-station to the subassembly station can be decreased by 10

%. The risk will also decrease that the front lid will be assembled on the wrong track cab.

Sammanfattning

Den ökande globala tävlingen bidrar till att konkurrensen ökar för de flesta tillverkningsföretag.

För att företagen ska kunna utmanövrera sina konkurrenter så måste företaget veta sina specifika

operativa fördelar som även kallas för konkurrensprioriteringar. Fabrikslayouten binder samman

konkurrensprioriteringar, processer och kapacitet till en fysisk uppställning av människor,

maskiner och yta.

Idag producerar Volvo lastvagnar i Umeå (VLU) lastbilshytter utan frontlucka. Eftersom

frontluckan och lastbilshytten lackeras på två olika ställen finns det problem med nyansskillnader

mellan dessa. Denna nyansskillnad är tänkt att elimineras då hytten och frontluckan ska lackeras

på samma ställe. Detta gör att frontluckan även ska monteras på VLU vilket leder till att

fabrikslayouten måste göras om. Författaren till examensarbete fick i uppdrag av Volvo

lastvagnar i Umeå att ge alternativa lösningar på hur och vart de skulle transportera och montera

frontluckan.

Två alternativa lösningar har jämförts över hur frontluckan ska integreras i produktionen. Den

primära skillnaden mellan lösningarna är var efter hyttlinjen frontluckan ska placeras i racks. De

två alternativen är antingen vid Pi-stationen, som är den första stationen på

monteringsavdelningen, eller vid en senare arbetsstation efter hyttlinjen. Beräkningar har utförts

på hur stor skillnaden skulle bli för både tidsåtgång och för lageryta mellan de två olika

alternativen. Lagerytan som beräknades är till för att frontluckeracksen ska rymmas vid

förmonteringslagret och beräkningarna för tidsåtgången är för tiden det tar att transportera

frontluckorna från första stationen på monteringsavdelningen, där frontluckan placeras i racks,

till förmonteringslagret. Transporttiden beräknades vid två olika cykeltider och vid två olika fall.

Dessa två fall grundades på vart truckföraren befinner sig då han får signal att hämta och leverera

frontluckerackset.

Det alternativet då frontluckan ska placeras i racks vid segment nio innebär att monteringen av

bakrutan måste flyttas. Genom att monteringen av bakrutan flyttas från segment tre till

Pi-stationen gjordes två simuleringar, en i Visual Basic och en i Matlab. Simuleringsresultatet

analyserads på medeltid, antal brister vid utleverans och den totala tiden för att få brist vid

utleverans från bufferten mellan Pi-stationen och de ergonomiska stationerna.

Informationen/datat har inhämtats ifrån dagliga observationer på monteringsavdelningen och

från Volvo lastvagnars databaser. Historiska data hämtades från databaser med

realtidsinformation som samlats in från verksamheten. För att kunna hämta in data från

verksamheten där ingen information sparas till databasen var författaren tvungen att göra dagliga

observationer. Denna information användes sedan i simuleringen.

Ifall VLU transporterar frontluckan på baksidan av hytten på hyttlinjen skulle detta göra att

fömonteringslagerytan kan minskas med ca 20m

och transporttiden kan minskas med ca 10 %

för truckförarna jämfört med att VLU transporterar frontluckorna ända från Pi-stationen. En

annan fördel med att transportera frontluckan tillsammans med hytten är att det kan minska

risken för att fel frontlucka ska monteras på fel hytt. Även den totala balansförlusten kan

minimeras då man låter bufferten ta upp variationerna för monteringen av frontluckan.

Simuleringarna visar på att variationerna för Pi-stationen kan minskas då denna station taktas.

Innehållsförteckning

Innehållsförteckning

1. Introduktion...1

2.2 Bakgrund... 1

1.2 Problembeskrivning ... 1

1.3 Syfte ... 2

1.4 Mål ... 2

1.5 Avgränsningar... 2

2. Metod ...3

2.1 Disposition ... 3

2.2 Datainsamling ... 3

2.3 Validitet och reliabilitet ... 4

3. Teori ...5

3.1 Fabrikslayoutsplanering... 5

3.2 Produktlayout... 7

3.2.1 Linjebalansering... 7

3.3 Buffert med varierande genomloppstid ... 8

3.4 Simulering... 9

4. Företagspresentation ... 11

4.2 Volvo Gruppen... 11

4.2 Hyttfabriken i Umeå ... 12

5. Nulägesbeskrivning... 14

5.1 Produktionsprocessen ... 14

5.1.1 Plåtavdelningen... 14

5.1.2 Måleriavdelningen ... 15

5.1.3 Buffert Bu3 ... 15

5.1.4 Monteringsavdelningen... 16

5.2 Frontluckan ... 20

5.3 Fysisk yta ... 21

5.4 Flödesförslag för frontluckan som finns idag. ... 21

6. Flödesanalys över delar av monteringsavdelningen ... 23

6.1 Bufferten efter Pi-stationen... 23

6.2 Montering av bakruta... 24

6.3 Storlek av frontluckeracks ... 24

7. Resultat... 25

7.1 Simulering av Pi-stationen... 25

7.2 Avmontering Pi-stationen vs. segment 9 ... 28

7.3 Tidsåtgång vid transport från Pi-stationen till förmonteringsstationen ... 30

8. Slutsatser ... 33

8.1 Transport av frontluckan på hyttlinjen... 33

8.2 Förflyttning av monteringen av bakrutan. ... 34

9.1 Reflektioner... 36

10. Referenser ... 37

10.1 Litterära referenser... 37

10.2 Muntliga referenser... 38

Bilaga A. Ingående artiklar för frontlucka

Bilaga B. Monteringsordning för frontlucka

Bilaga C. Produktiva arbetstiden för monteringen per dag

Bilaga D. Källkod för simulering i Visual Basic

1. Introduktion

1. Introduktion

Introduktionskapitlet beskriver bakgrunden till detta examensarbete som har utförts på Volvo lastvagnar i Umeå. Problemställningen kommer att utmynna i syftet. Avgränsningarna som är uppsatta i slutet av detta kapitel beror på att examensarbetet ska kunna slutföras inom utsatt tid.

1.1 Bakgrund

Den största utmaningen för dagens tillverkningsföretag är att möta kundernas allt högre förväntningar på att få högsta möjliga kvalité till lägsta möjliga pris. En av anledningarna till att kundernas förväntningar har ökat är att företag över hela värden tävlar om deras uppmärksamhet för att få större del av deras inköp. Den ökande globala tävlingen har ökat konkurrensen för nästan alla tillverkningsföretag (Calatonte, 2000).

Genom att konkurrensen ökar måste organisationen försöka implementera olika program av strategier för att minska konkurrensen (Griffith & White, 1997). Företagsstrategier är organisationens långsiktiga mål, vilka måste uppnås för att företaget ska bli framgångsrikt (Krajewski & Ritzman, 2001).

Företag som finns i många länder som ändrar deras produkter och tjänster för att möta kundernas behov följer en kundbaserad företagsstrategi. Dessa företag skapar en stark kundrelation genom att anpassa sina produkter och tjänster till specifika marknader (Griffith & White, 1997).

En kundorienterad organisation får reda på sina konkurrensfördelar genom marknadsanalyser, konkurrensprioriteringar och företagets långsiktiga mål. För att företaget ska kunna utmanövrera konkurrenter måste företaget veta sina specifika operationsfördelar. Dessa fördelar kallas även för konkurrensprioriteringar. Det finns åtta stycken konkurrensprioriteringarna för processer. Dessa kan delas in följande fyra grupper: kostnad, kvalité, tid och flexibilitet. Alla processer i ett företag bör knytas till dessa åtta konkurrensprioriteringarna (Krajewski & Ritzman, 2001).

Fabrikslayouten binder ihop företagets konkurrensprioriteringar, processer och kapacitet till fysiska uppställningar av människor, maskiner och yta. Målet med fabrikslayouten är att få arbetare och utrustning att arbeta på det mest effektiva sättet (Krajewski & Ritzman, 2001).

1.2 Problembeskrivning

Volvo lastvagnar är inget undantag från den globala konkurrensen som Calatonte (2001) nämner i sin artikel. För att klara av den hårdnande globala konkurrensen har Volvo lastvagnar valt att använda sig av en kundanpassad konkurrens strategi. Varje hytt som Volvo lastvagnar tillverkar är kundanpassad. Detta gör att Volvo lastvagnar anpassar varje modell och varianter av hytt efter kundens krav. Detta klarar Volvo av genom att hytt tillverkningen är kundorderstyrd. Det finns många exempel på hur Volvo lastvagnar driver en kundorderstyrd produktion. Ett exempel på detta är att de kan välja på olika typer av lackeringar, färger och tillbehör till hytten.

Idag tillverkas och monteras hytten på Volvo lastvagnar i Umeå som sedan levererar dessa till chassifabrikerna i Tuve som ligger utanför Göteborg och till Ghent som ligger i Belgien. Frontluckan tillverkas och lackeras av en underleverantör som sedan transporterar den till chassifabrikerna för montering. Då frontluckan och hytten lackeras på olika fabriker kan det uppstå en nyansskillnad, vilket är en kvalitetsbrist.

Volvo lastvagnar i Umeå (VLU) åtgärdar kvalitetsbristen genom att de lackerar frontluckan och hytten samtidigt på fabriken. Då frontluckan och hytten ska lackeras och monteras kommer fabrikslayouten att behövas planeras om för att Volvo lastvagnar att ska kunna bibehålla effektiviteten på maskiner och anställda och på så sätt kommer Volvo lastvagnar inte att tappa marknadsandelar.

Det finns idag ett förslag på hur Volvo ska kunna bibehålla effektiviteten på maskiner och anställda. Frågan är om detta förslag kan optimeras?

1.3 Syfte

Syftet med examensarbetet är att ta fram en fabrikslayout för Volvo lastvagnar i Umeå med de förutsättningar som finns. Examensarbetet kommer ge ett förslag på hur Volvo lastvagnar i Umeå kan transporter, förmontera och montera frontluckan på hytten.

1.4 Mål

• Minimera transporttiden med truckar för frontluckan.

• Minimera fysisk yta för lageryta av frontluckor och förmonteringsstationerna av frontluckan

1.5 Avgränsningar

För att examensarbete ska kunna bli färdigställt under 20 veckor från start måste vissa avgränsningar göras. En av de avgränsningar som gjorts är att detta examensarbete gäller för Volvo lastvagnar i Umeå. En annan avgränsning är att examensarbetet endast fokuserar på hårda delar som till exempel uträkningar på transporttider, lagerytor och cykeltider.

2. Metod

2. Metod

Metodikkapitlet inleds med en disposition för att underlätta för läsarna att följa med i och få en inblick i arbetet. Efter dispositionen beskrivs vilka utredningsmetoder som har valts för examensarbetet.

2.1 Disposition

Examensarbetet påbörjades genom att börja utforma ett teoriavsnitt där teorierna kommer från en litteraturstudie. Parallellt med att teoriavsnittet började växa fram påbörjades nulägesbeskrivningen. Med hjälp av teorier från teoriavsnittet utfördes en nulägesanalys och detta tillsammans med nulägesbeskrivningen resulterade i ett resultatkapitel. I resultat kapitlet gjordes beräkningar i Excel med hjälp av Visual Basic-skript och i Matlab. Dessa beräkningar ligger till grund för slutsatsen. Figur 2.1 visar en schematisk bild över uppbyggnaden av examensarbetet.

Figur 2-1 visar en schematisk bild över tillvägagångssättet för examensarbetet

2.2 Datainsamling

När information anskaffas finns det många metoder att välja på. En metod är att samla in kvantitativa data som oftast kallas för hård information. Kvantitativa data som samlas in kan till exempel vara vinst i företaget eller antalet sålda enheter. En annan metod för att samla in kvalitativa data som är mer svårmätta och kan till exempel vara arbetstrivsel eller god funktion (Eriksson, 2001). Exempel på kvalitativa variabler är kön, civilstånd och gymnasielinje (Dahlström, 2000).

Data kan bestå av primärdata och sekundärdata. Sekundärdata är något som någon annan har samlat in tidigare för något annat ändamål medan primärdata är det som man själv samlar in

för ett speciellt ändamål. Sekundärdata är både billigare och enklare att använda vilket gör att dessa i regel används i först hand (Eriksson, 2001).

Sekundärdata har samlats in genom litteraturstudie. Denna litterära studie har används för att hämta in kunskaper inom de teorier som har används i examensarbetet. Böckerna Operations management: Strategy and analysis och Logistik med fokus på material- och produktionsstyrning har lagt grunderna för detta examensarbete. Fördjupade kunskaper har bl.a. inhämtats från artikeldatabasen Emerald. Dessa sökord har används för att hitta relevant information: line balancing, line, facility layout, buffert och The facility layout problem. Annat sekundärdata som har använts i examensarbetet har inhämtats från Volvos intranät. Denna information har framförallt bestått av kvantitativa data i form av sifferhistorik från databaser som har tagits fram med hjälp av SQL. Primärdata har inhämtats direkt från Volvo lastvagnars verksamhet genom att författaren själv har genomfört visuella studier.

2.3 Validitet och reliabilitet

För att kunna överföra teoretiska föreställningar i form av begrepp och modeller till empiriska observationer finns det två viktiga begrepp i sammanhanget vilka är validitet och reliabilitet (Eriksson, 2001)

Validitet

Eriksson (2001) definierar validitet som ett mätinstruments förmåga att mäta det som avses att mätas. Det finns två stycken aspekter på validitet som bör särskiljas. Dessa två aspekter är inre validitet och yttre validitet.

Den inre validiteten har med överensstämmelsen mellan begrepp och definitionen av den. Yttre validitet bestämmer överträffandet mellan mätvärdet som fås med hjälp av definitionen och med verkligheten. Denna kan inte bedömas utan kännedom om hur det empiriska materialet har samlats in och den är oberoende av den inre validiteten (Eriksson, 2001).

Författaren kommer att försöka hålla validiteten så hög som möjligt genom att välja rätt metoder och applicera metoderna på rätt sätt. Detta görs genom att föra diskussioner med personer väl insatta i logistik och med personer med mycket god processkännedom på Volvo lastvagnar i Umeå.

Reliabilitet

Yin (2002) beskriver reliabilitet som att om en senare utredare följer samma procedur som i den första utredningen skall denne komma fram till samma slutsatser som i det första utredningen. Målet med reliabilitet är att minska felen och subjektiviteteni en undersökning. Genom att försöka hålla en så hög validitet som möjligt kommer reliabiliteten att kunna säkerställas dock kan författaren till examensarbete se att en minskad reliabilitet i vissa delar av examensarbetet som bygger på historiska värden.

3. Teori

3. Teori

Teoriavsnittet introducerar läsaren i de viktiga teorier och formler som kommer att användas för att analysera problemen i analyskapitel. För att ge läsaren mer förståelse kommer en introduktion i fabrikslayoutsplanering att beskrivas kortfattat. Vikten kommer att ligga på genomloppstiden genom buffert och på linjetillverkning.

3.1 Fabrikslayoutsplanering

Genom en effektiv fabrikslayoutsplanering kan kostnaderna reduceras och produktiviteten ökas (Sha & Chen, 2001). Krajewski och Ritzman menar att det finns fyra frågor som måste ställas innan beslut av fysisk layout kan fattas.

1. Vilka enheter ska inkluderas i layouten?

2. Hur mycket yta och kapacitet kräver varje enhet? 3. Hur ska varje enhets yta se ut?

4. Vart ska varje enhet bli placerad?

Relativ och absolut placering är två olika dimensioner som används för att bedöma placeringen av enheter i fabrikslayout. Relativ placeringen innebär att placeringen görs med avseendet på beroendet mellan enheterna. Absolut placeringen innebär att placeringen görs med avseende på vilken den verkliga ytan som enheterna behöver i byggnaden. Dessa två dimensioner påverkar hur väl enheterna presterar (Krajewski & Ritzman, 2001).

Ledningen bestämmer processer utifrån de mål, företagsstrategier och konkurrensfördelar som företaget har (Krajewski & Ritzman, 2001). Bergman och Klefsjö (2001) definierar en process som

En process är en uppsättning sammanhängande aktiviteter som upprepas i tiden. Den transformerar vissa resurser till resultat som skall tillfredställa processens kunder med så lite resursåtgång som möjligt.

Historik och framtid knyts samman av processen och genererar information över hur väl processen uppfyller sina kunders behov. Genom olika verktyg kan informationen bearbetas och sedan kan slutsatser dras om dess framtid (Bergman & Klefsjö, 2001).

Egnell (2000) beskriver kärnprocessen som den process som har till uppgift att skapa värde för de externa kunderna. Organisationer har vanligtvis mellan 10- och 20 kärnprocesser men det beror på utformningen av organisationen och hur många processer som ledningen väljer som sitt kärnsystem. Kärnprocesserna är uppbyggda av underprocesser. Varje underprocess består av olika arbetsprocesser som är specifika arbetsmoment (Detore, 1997). Underprocesserna har som uppgift att tillhandahålla resurser till kärnprocesser (Egnell, 2000). Krajewski och Ritzman (2001) beskriver fem olika typer av processer som ledningen kan välja mellan. Dessa typer av processer är projekt, jobb, batch, linje och kontinuerliga.

Figur 3-1 visar processtypernas påverkan på kundanpassning och volym (Krajewski & Ritzman, 2001)

Vid en hög grad av kundanpassning och vid mycket låga tillverkningsvolymer är projekt processen att föredra. Denna typ av process brukar genomföras av ett projekt-team och lämpar sig för till exempel ett bygge av ett shopping center, utveckling av ny teknologi eller utveckling av en ny produkt. Operationerna för varje projekt i projektprocessen är unika. Jobbprocessen skapar förutsättningar för flexibilitet för varierande produkter eller servicar som har en högre tillverkningskvantitet än vad projektprocessen har. Specialleveranser av brev kan vara en typ av jobbprocess. Varje order behandlas som ett jobb. Den primära skillnaden mellan processen och jobbprocessen är att volymen är större i en batch-process som kännetecknas av att samma eller liknande produkter produceras upprepade gånger. Endast en grupp av produkter eller kunder servas innan nästa tas vid. Vid denna typ av process har operationerna ingen speciell sekvens genom fabriken. Variationerna på produkterna är uppbyggd med hjälp av halvfabrikat som monteras mot order. Batch-procesen kan till exempel användas vid schemaläggning av flygtrafik. Vid en hög tillverkningsvolym och en standardiserad produkt eller service är linjeprocessen att föredra. Denna process ger små lager mellan operationerna och varje operation utför samma process med nästan ingen variation över tiden. Oftast används linjeprocessen för tillverkning mot lager på grund av att produkten ska kunna levereras direkt då kunden lägger en order. En kontinuerlig process lämpar sig för mycket höga volymer och mycket standardiserade produkter med fast ett flöde. Ett exempel på var man använder en kontinuerlig process är vid raffinering av olja Detta visas i figur 3.1 (Krajewski & Ritzman, 2001).

Vilken typ av layout som väljs är beroende av vilken typ av process som ledningen har valt. De fyra bastyperna av layout är process, produkt, hybrid och fixerad position (Krajewski och Ritzman, 2001).

Eftersom Volvo lastvagnar i Umeå har en hög tillverkningsvolym och kapitalbindande tillverkning kommer endast produktlayout att behandlas i examensarbetet.

Jobb Batch Projekt Låg Volym Låg Kundanpassning linje Kontinuerliga Hög Hög

3. Teori

3.2 Produktlayout

Produktlayout kallas ofta för monteringslinje eller produktionslinje (Krajewski & Ritzman, 2001).

En automatisk produktionslinje i en fabrik innehåller en serie av olika stationer. Dessa stationer är satta så att produkten förflyttas från en station till nästa. Vid varje station utförs en speciell bearbetningsprocess på produkten. Denna typ av linjeproduktion är ofta förknippad med massproduktion. Bearbetningen kan bli uppdelad i flera delmoment som sedan kan fördelas på de olika stationerna (Masood, 2006). I en automatisk produktionslinje transporteras produkterna med hjälp av ett transportsystem. Transportsystemets rörelser är koordinerat med alla stationerna.

Transportlinjen arbetar med cykeltider. Masood (2006) beskriver cykeltid som den tid som produkten bearbetas plus den tid som det tar för produkten att förflyttas till nästa arbetsstation. Nkasu och Leung (1995) beskriver cykeltiden som tiden som är tillgänglig vid arbetsstationen under produktionsperioderna.

{Cykeltid} = {Produktiv arbetstid} + {Icke produktiv arbetstid} + {Ledig tid}

Produktiv arbetstid representerar tiden som verkligen används för arbete på en enskild produkt på arbetsstationen.

Icke produktiv arbetstid är den tid då ingen bearbetning sker på den enskilda produkten vid arbetsstationen. Det kan vara t.ex. när en maskin går sönder, vid materialbrist, vid försenat material eller försenade komponenter från förmonteringen.

Ledig tid beskriver den tid som inte utnyttjar kapaciteten på arbetsstationen och denna tid används också för att beräkna ett värde på arbetsstationens utnyttjandegrad.

En alternativ metod att beräkna cykeltiden (C) vid en arbetsstation är att dividera den totala tillgängliga produktionstiden (T) per period med önskad utleverans (N)

N T C =

Genomsnittlig arbetsstationstid (c) är den totala arbetstiden dividerat med det verkliga antalet arbetsstationer. n c n k j i

t

¦ ¦

Den totala kapaciteten på linjen bestäms av den stationen där bearbetningen av produkten tar längst tid. Genom att ha en jämn kapacitetsbeläggning på stationerna kan en högre produktion hållas (Segerstedt, 1999).

3.2.1 Linjebalansering

Linjebalansering innebär att företaget utjämnar den totala tidsåtgången för de operationer som utförs vid en arbetsstation så att tiden blir lika lång som för de andra operationerna vid de andra arbetsstationerna. Processen för att utjämna tidsskillnaden mellan arbetsstationerna kallas för linje balansering (Segerstedt, 1999). Nkasu och Leung (1995) menar att om denna jämnhet inte uppnås så leder detta till ett mindre effektivt system, lägre produktion, ökade

produktionskostnader och mer tidsspill. Linjebalanseringen används för att bestämma optimala placeringar av operationerna på arbetsstationerna så att cykeltiden minimeras på linjen för ett givet antal arbetsstationer eller för att minimera antalet arbetsstationer för en given cykeltid Genom jämna ut arbetsbelastningen över arbetsstation Masood(2006). I det ideala fallet är arbetsbelastningen på alla arbetsstationerna lika stor men det uppnås sällan (Nkasu & Leung, 1995). Krajewski och Ritzman (2001) beskriver det ideala fallet som summan av alla arbetsmoment vid alla arbetsstationer är lika med cykeltiden och ingen har någon ledig tid, vilket visas i figur 3.3.1. Krajewski och Ritzman (2001) anser att företagen bör utföra en linjebalansering flera gånger per år eftersom produktion förändras med tiden.

Figur 3-2 Diagram som beskriver optimal balansering.

Generellt är den genomsnittliga arbetsstationstiden mindre än cykeltiden vilket genererar en balansförlust, vilket visas i figur 3.2 och kan förklaras med formeln

( )

Figur 3-2 Diagram som beskriver linjeförluster.

En stokastisk modell är att föredra då denna tar hänsyn till olika företeelser som att cykeltiden varierar, maskiner går sönder och brist på råmaterialtillgång. En direkt följd av variansen i en stokastiskvariabel är att den inte alltid ger samma värde (Nkasu & Leung, 1995).

3.3 Buffert med varierande genomloppstid

APICS (1992) definierar en buffert som en kvantitet av material som väntar på att bli bearbetad. Det kan vara råmaterial, lagring av halvfabrikat eller ej utfört arbete som har som avsikt att hålla igång arbetsstationen.

S1 S2 S3 S4 C Arbetsstationstid Ledig tid Arbetsstationer S1 S2 S3 S4 C Arbetsstationstid Ledig tid Arbetsstationer

3. Teori

På grund av två grundläggande fenomen, slumpmässiga variationer och beroende händelser, som finns i tillverkningsmiljön måste kapaciteten säkras för att säkerställa vidare operationer. Dessa slumpmässiga variationer och beroende händelser kan inte förhindras men de ska kompenseras för. Kapaciteten kan säkerställas genom kapitala investeringar men är oftast i form av WIP (work in progress) lager. Med en rätt placerad WIP buffert kan utleveranserna säkras. Detta WIP-lager kan utgöras av mellanbuffrar, kanbahns eller tid beroende av bufferthanteringsmetod (Taylo, 2002). Nackdelen med ett för stort antal buffrar är behovet av lagringsplats, större investeringar i WIP lager och ökad ledtid i produktionen (Harley, 1996). För att få en uppfattning om den genomsnittliga genomloppstiden i ett produktionsavsnitt dividerar man produkter i arbete(PIA) med utlevererad produktion. Den produktiva arbetstiden per vecka kan variera bör man mäta produktionen per produktionsdag eller produktionstimme Segerstedt (1999). Den genomsnittliga lagringstiden beskrivs av formeln

sdag produktion g Förbruknin slager Genomsnitt d lagringsti lig Genomsnitt / _ = , Segerstedt (1999)

Genom att använda sig av ett medelvärde minskas slumpmässiga variationers inflytande inom provgruppen. Det aritmetiska medelvärdet (x) beskrivs av formeln (Vännman, 1990)

¦

x

Där x betecknar observationsvärden och n betecknar antalet observationsvärden.

Blom (1984) menar att det kan vara osäkert att inte ta hänsyn till variansen då denna spelar en avgörande roll. Ett exempel som Blom nämner är att om man tänker vada över en flod räcker det inte med att veta att medeldjupet är en meter utan att man måste också känna till hur djupet varierar. Oftast används spridningsmåttet standardavvikelsen (s) som är roten ur variansen. Standardavvikelsen är ett mått på hur långt ifrån medelvärdet som värdena i genomsnitt ligger (Vännman, 1990).

¦

−

x

x

)

(

Sannolikhetsfunktionen till en stokastisk variabel beskriver en förutsägelse om den relativa frekvensen som kan förväntas på ett stort antal observationer på den stokastiska variabeln. Genom att bestämma värdena som den stokastiska variabeln kan anta och med vilken sannolikhet dessa värden uppkommer så har den stokastiska variabeln en sannolikhetsfördelning (Vännman, 1990).

3.4 Simulering

Krajewski och Ritzman (2001) beskriver simulering som en reproducering av ett system genom användandet av modeller som beskriver det verkliga systemet. Simulering är användbart vid många tillfällen som till exempel när ett köproblem blir för komplext eller att analysering av processer blir för komplext. Genom att använda simulering kan experiment utföras utan att störa produktionsprocessen. Simulering kan även användas för att minska kostnader jämför med att utföra experimentet på processen.

Många analytiker anser att simuleringar är den sista utvägen eftersom denna metod tvärtemot matematisk analys inte ger den optimala lösningen (Krajewski och Ritzman, 2001).

Vad som ska simuleras är den första och viktigaste frågan att definieras i simuleringsprocessen. För att problemet ska kunna definieras måste en viss datamängd samlas in och analyseras. Inget problem kan lösas med hjälp av någon metod om inte problemet noggrant definierats. Problemdefinition, datainsamling och analys görs parallellt med varandra i simuleringsprocessen (Lentonen & Seppälä, 1997).

Simuleringsprocessen är uppbyggd av datasamling, slumptalstilldelning, modell formulering och analys. Data insamlingen är omfattande och kan till exempel vara kostnad, produktivitet, kapacitet och sannolikhetsfördelningar (Krajewski & Ritzman, 2001). Lentonen och Seppälä (1997) skriver att kvantitativa data är att föredra eftersom det ger två fördelar.

Ş Det är lättare att rangordna potentiella förbättringsområden efter dess betydelse. Ş Resultat som baseras på kvantitativa data istället för t ex intervjuer anses vara Mindre

styrt.

För att skapa händelser i simuleringen används slumpmässiga tal som är i samma intervall som de i sannolikhet uppträder i verkligheten (Krajewski och Ritzman, 2001).

Formuleringen av simuleringsmodellen specificeras av relationen mellan variabler. I simuleringsmodellen finns det ingående variabler som ändras från gång till gång beroende på vilken händelse som ska simuleras. Det finns även okontrollerade variabler som till exempel slumpmässiga tal och beroende variabler som reflekterar värdet på okontrollerade variabler och ingående variabler (Krajewski & Ritzman, 2001).

Relationen mellan variablerna är uttryckt i en matematisk term så att de beroende variablerna kan bli uträknade med hjälp av de ingående variablerna och de okontrollerade variablerna (Krajewski & Ritzman, 2001).

Analyseringen av simuleringen kan visas i form av ett hypotes test där resultatet av simuleringen ger data som kan bli analyserad statistiskt. Data kan bli sparad och jämförd med resultatet av andra simuleringsresultat. Statistiskt test kan också göras för att se om det finns någon signifikant skillnad i simulerings alternativ. Vanligtvis förekommer analys av varians, t-test och regressionsanalys i statistiska modeller. Detta kräver att simuleringen utförs flera gånger (Krajewski & Ritzman, 2001).

4. Företagspresentation

4. Företagspresentation

Företagspresentationskapitlet är till för att introducera läsaren i företaget. Först kommer Volvos historia att beskrivas och därefter presenteras Volvos organisation. Slutligen kommer verksamheten för Volvo lastvagnar i Umeå att presenteras.

4.1 Volvo Gruppen

1915 var Volvo ett dotterbolag till svenska kullagerfabriken (SKF). Assar Gabrielsson och Gustav Larsson beslutade 1924 att starta en tillverkning av en svensk bil. Denna bil skulle vara designad för svenska förhållanden. Sedan dess har detta varit grundstommen i tillverkningen inom Volvo. 1927 rullade den första Volvobilen ut från produktionslinjen i Göteborg. Sedan 1927 har Volvo gruppen utvecklats och är idag åtta produktrelaterade affärsområden och fyra stödfunktioner. Affärsområdena har produktion i 25 länder och finns på mer än 185 markader. Idag finns det ca 82000 anställda inom Volvo Gruppen (Volvo Group intranät, 2007).

Figur 4-1. Bilden kommer från Volvo guppens intranät och visar de åtta produktrelaterade affärsområdena och de fem stödfunktionerna.

Stödfunktionerna är till för att tillhandahålla service, utveckling, transporter av komponenter och support till affärsområdena i världen. Volvo 3P är en av de fyra största stödfunktionerna. Detta visas i figur 4.1. 3P står för Product Development, Product Planning, Purchasing and Product Range Management. 3P arbetar för att skapa konkurrensfördelar för Mack, Renault och Volvo lastbilar, ett exempel på det är produktutveckling som försöker dela teknologier mellan dessa märken (Volvo Group intranät, 2007).

Trots att det fanns fler lastbilstillverkare 1927 än vad det finns idag så kunde inte företagets grundare hitta en lastbil som levde upp till deras krav. Detta gjorde att Volvo började tillverka egna lastbilar. Redan efter 6 månader hade Volvo sålt ut den planerade produktionen för 2 år framåt. Under den tiden var lastbilarna ett komplement till hästtransporter och sjötransporter, medan lastbilarna idag är en primär trasportmetod. Idag är Volvo lastvagnar en av de ledande lastbilstillverkarna i värden. Volvo lastvagnar har 17 fabriker runt om i världen. Figur 4.2 visar en bild över vart VLU har verksamhet. (Volvo Group intranät, 2007).

Figur 4-2. Bilden kommer från Volvo guppens intranät.

4.2 Hyttfabriken i Umeå

Nyströms karosserifabrik grundades 1929 och var den första hyttfabriken i världen med trepunktsupphängda stålplåtshytter. Volvo och Nyströms karosserifabrik tecknade ett nära samarbetsavtal med varandra 1958. 1960 genomförde Gösta Nyström värdens första slagprov, vilket ligger till grund till dagens säkerhetsbestämmelser runt förarhytter. 1964 köpte Volvo Nyströms karosserifabrik i Umeå. Efter förvärvet av Nyströms karosserifabrik har det hänt mycket inom VLU (Volvo lastvagnar i Umeå). Stora investeringar har gjorts under dessa år som till exempel en ny avdelning för lackering. 2004 ändrades monteringsverksamheten från kortflöden till linjetillverkning som det är idag. Denna förändring gjordes i två etapper då VLU fick finansiera denna ombyggnation själva (Volvo Group intranät, 2007).

Idagsläget är hyttfabriken i Umeå den enda hyttfabrik som tillverkar hytter i Europa. Under 2007 har beslut fattas att en hyttfabrik i Ryssland ska börja producera hytter 2009. De tillverkar idag ca 60000 lastbilshytter per år och dessa transporteras på tåg till chassifabrikerna i Göteborg och Ghent. Hytterna tillverkas i sekvens som bestäms av inkommande order från Göteborg och Ghent. Huvudmarknaden för VLU är Europa men de levererar även hytter, hyttdetaljer och lösdetaljer till andra marknader som Asien, Australien, Nord och Sydamerika (Volvo Group intranät, 2007).

4. Företagspresentation

Figur 4-3. Bilderna kommer från www.Volvo.se. Till vänster är det en FH och till höger är det en FM

Fram till sommaren 2006 tillverkade VLU fyra olika modeller fronthytt med högt insteg (FH), fronthytt med medium insteg (FM), fronthytt med lågt insteg (FL) och special hytter. Exempel på special hytter är en hytt som kallas för crew cab som är en längre hytt och har fyra dörrar. Idag har antalet minskats till tre olika modeller och de som återstår är FH, FM och special hytter. Figur 4.2 visar två varianter dessa hytter som VLU tillverkar. Dessa tre modeller kan delas in i 15 olika varianter och variationerna växer då hytterna är mer och mer kundanpassade, det blir totalt över 4000 variationer. Som exempel på att antalet varianter ökar är att kunden kan till exempel välja på ca 400 olika färger (Volvo Group intranät, 2007).

5. Nulägesbeskrivning

Nulägesbeskrivningskapitlet introducerar läsaren i hur produktionen ser ut idag. Den börjar med att beskriva produktionsprocessen ytligt, för plåtavdelningen och måleriet för att sedan beskriva Bu3 (buffert 3) och monteringen mer ingående. Kapitlet avslutas med att beskriva monteringsordningen och utformningen av frontluckan.

5.1 Produktionsprocessen

Figuren 5-1 visar flödet för tillverkningen av hytten på VLU.

Produktionen av hytten börjar på plåtavdelningen. På denna avdelning sammansätts hyttstommen. Från plåtavdelningen transporteras hyttstommen in i måleriavdelningen där den lackeras. Innan hyttstommen transporteras till bufferten (Bu3) mellan måleriavdelningen och monteringsavdelningen utförs en visuell kontroll av lackeringen. I bufferten står hyttstommen i minst tre timmar. Detta på grund av att sekvensunderleverantörerna har tre timmars leveranstid till VLU. Från bufferten transporteras hyttstommen till monteringsavdelningen. Där monteras både de interiöra och exteriöra artiklarna. Innan hytten transporteras från monteringsavdelningen till ett säkerhetslager utförs kontroller av denna. När hytten är klar transporteras den från säkerhetslagret med tåg till kunderna i Tuve och Ghent.

5.1.1 Plåtavdelningen

Produktionsprocessen börjar på plåtavdelningen där VLU får inleveranser med plåt på stora rullar. Dessa plåtrullar delas sedan upp i olika bredder för att återigen lagras på rulle. En del

5. Nulägesbeskrivning

av plåtrullarna klipps i olika storlekar för att sedan pressas till olika artiklar medan andra rullar monteras i bandpressarna för direkt pressning. Dessa artiklar från presshallen batch-produceras mot lager. VLU har tre bandpressar och en presshyttlinje som består av fem stycken hydraulpressar. I presshallen utförs arbetet i femskift medan arbetet i sammansättningen utförs i tvåskift.

Artiklarna sätts sedan ihop till en hyttstomme med hjälp av två helautomatiserade tillverkningshyttlinjen där den ena är för FH-hytter och den andra är för FM-hytter. Sammansättningen är kundorderstyrd vilket gör att tillverkningen av hyttstommen är sekvensproducerad. Tillverkning börjar med motorkåpan. Sedan monteras sidor, tak och rygg i en viss ordning. Dessa artiklar är också kundorderstyrda. T.ex. så finns det i vissa hyttryggar uttaget ett hål för bakruta.

Många av artiklarna måste VLU köpa in från underleverantörer då de inte själva har kapaciteten att producera dessa. Dessa artiklar måste passera igenom förprepareringen där det utförs ytterligare arbete på artikeln.

Dörrar prepareras och sammansätts på dörrhyttlinjen. Dessa monteras på hytten på den manuella hyttlinjendelen. Den manuella hyttlinjendelen består av fyra parallella manuella stationer. På dessa stationer utförs exempelvis svetsning och påhängning av dörrarna. Hyttstommen transporteras sedan till en buffert som heter Bu1. Från Bu1 transporteras sedan hyttstommen till måleriavdelningen. De hyttstommar som transporteras till Bu1 ska levereras till CBU (Completely Build Up) marknaden och det är till den marknaden som VLU levererar kompletta hytter. Sammansättningen och detaljen levererar även till CKD (Completely Knock Down) marknaderna och dessa hyttstommar levereras direkt från plåtavdelningen.

5.1.2 Måleriavdelningen

Hyttstommen transporteras från Bu1 till måleriavdelningen. Måleriavdelningen lackerar hyttstommarna i samma sekvens som de kommer från plåten. Under hela måleriprocessen transporteras hytten efter hyttlinjen. Alla processer och nästan alla underprocesser är helautomatiserade. Måleriprocessen börjar med att hytten rengörs. Detta görs i den äldre delen av måleriet. Här badas hytten i flera steg för att sedan grundlackeras.

Efter att hyttstommen har transporterats till den nya delen av måleriet så börjar processen med ytterligare rengöring av hyttstommen. Detta utförs för att måleriprocessen är mycket känslig för damm. Första stationen är manuell och här torkas hytten av invändigt. Grundlackeringsprocessen och täcklackeringsprocessen består av fem parallella hyttlinjer. Efter lackeringen värms hyttstommen upp i en ugn för att färgen ska härda. Innan hyttstommen kan lämna måleriavdelningen utförs en manuell kontroll. Hyttstommen är uppdelad i tre olika klasser där klass ett är den klass som får ha minst kvalitetsfel. Efter kontrollstationen transporteras hyttstommen till avdockningen som är manuell. På denna station byter hyttstommen från måleriracks till transportracks. När racksetet är utbytt levereras hyttstommen till Bu3.

5.1.3 Buffert Bu3

Bufferten mellan måleriavdelningen och monteringsavdelningen har namnet Bu3. Denna buffert kan lagra maximalt 193 hyttstommar. Bu3 är en helautomatiserad buffert där det är

robotar som hämtar hytterna ifrån måleriavdelningen för att lagra dessa i bufferten. Samma robotar transporterar även hyttstommarna till monteringsavdelningen.

Bu 3 används också för att Volvo lastvagnar i Umeå använder sig av sekvenspackat material som paketeras och levereras antingen internt eller av underleverantörer som har lager eller produktion i närheten. Underleverantörerna har högst tre timmar på sig att leverera materialet innan det ska användas på hyttlinjen. Denna regel gäller för alla Volvo lastvagnars sekvensleverantörer. Anropen görs med hjälp av EDI (Electronic Data Interchange) och dessa anrop görs kontinuerligt. När beställningen för en speciell hyttstomme utförs så spärras den i monteringssekvenskön. Antalet hytter som är spärrade i monteringssekvenskön är som mest 3 gånger timtakten. I Bu 3 kan hyttsommar låsas om det inte finns material för denna typ av hyttstomme och materialet räknas som hyttlinjestoppande. Detta kan bara göras innan hyttstommen blivit låst i monteringssekvenskön.

Det finns olika varianter av hytter, vissa kräver mer arbete vid montering än andra. Därför använder VLU något som de kallar för aktiv planering. Den aktiva planeringen försöker att utjämna arbetsbelastningen på segmenten eller arbetsstationerna på segmenten genom att planera in varianter med mindre arbetsbelastning mellan varianter med hög arbetsbelastning på vissa segmentet. Denna planering utförs innan hyttstommarna blir spärrade i Bu 3. Genom ett datorbaserat skript bestäms vilken hyttstomme som ska bli spärrad. Urvalet av hyttstommar som skriptet kan välja ifrån ökar med antalet hyttstommar som befinner sig i Bu 3 och har inte blivit spärrade. På detta sätt kan hyttstommar som blivit sena prioriteras och ställas först i kön för låsning. Hytterna levereras till monteringen i den bestämda sekvensen som de har blivit låsta.

5.1.4 Monteringsavdelningen

På monteringsavdelningen arbetar personalen i tvåskift, förmiddagsskift och eftermiddagsskift. Arbetstiden som är tillgänglig för monteringen kan variera från vecka till vecka då VLU tillämpar något som de kallar för plus vat, normal vat och minus vat. I tabell 5.1 visas den produktiva arbetstiden per vecka vid respektive vat. Företaget kan lägga in plus vat om de har aviserat detta en tid innan. Från måndag till fredag vid normal vat börjar förmiddagsskiftet klockan 05:48 och slutar 14:38 och eftermiddagsskiftet börjar 14:30 och slutar 00:00. På fredagar arbetar förmiddagsskiftet från 05:48 och slutar 13:40. Eftermiddagsskiftet är ledigt på fredagar. Den tid som är tillgänglig för montering styrs av raster, stopp och möten. Eftersom möten är inplanerade på onsdagar så blir den produktiva tiden på onsdagar kortare än på övriga arbetsdagarna förutom på fredagar eftersom endast förmiddagsskiftet arbetar vid normal vat.

Tabell 5-1 visar den produktiva arbetstiden i monteringen för respektive vat

Produktiv arbetstid per vecka

Minus vat Normal vat Plus vat Tid per vecka

i timmar 56,58 64,82 71,18

VLUs linjebalansering börjar med att de utför en TMU studie. TMU studien är en momentstudie analys där de analyserar hur moment utförs. Varje moment har en viss tid som sedan summeras ihop för att ge en total tid för montering av artikeln. Sedan används ett datorprogram för att balansera varje segment. I detta program kan teknikerna simulera nästa

5. Nulägesbeskrivning

veckas produktion av hytter. I simuleringsprogrammet finns alla olika varianter av hytter som monteras. 3 LV WD WLR Q ,Q 8 W

Figur 5-1 visar en flödesbild över monteringen.

Monteringen består av en hyttmonteringshyttlinje samt av förmonterings- och ergonomiska stationer. Figur 5.1 visar flödet för monteringsavdelningen. Hytten levereras från Bu3 till det första segmentet, vilket består av flera arbetsstationer på monteringsavdelningen. Till segment två hör Pi-stationen och de ergonomiska stationerna. Pi-stationen skapades för att få en bättre arbetsmiljö. Momenten som utförs på denna station är pluggning och skyddstejpning av hyttstommen. Pi-stationen är belagd med 95 sekunders arbete och förflyttningen av hytten in till stationen tar 49 sekunder. Detta medför att Pi-stationen är belagd till 90% av dagens cykeltid. Stationen har en ”stop-and-go”-funktion vilket innebär att de två som arbetar på stationen måste kvittera att deras arbete är klart innan hytten kan lämna arbetsstationen. Från Pi-stationen levereras hytten till en buffert som rymmer två hytter och en hiss som rymmer en hytt. Denna buffert finns för att de ergonomiska stationerna idag har stora variationer på arbetsbelastningen beroende på vilken variant av hyttstomme som ska bearbetas.

Från hissen transporteras hytten vidare med hjälp av en truck till någon av de sju ergonomiska stationerna. Dessa arbetsstationer är fristående från hyttlinjen och arbetar parallellt. I ergonomiska stationen kan hytten lyftas och snurras. Denna arbetsstation utför arbeten som inte kan utföras på hyttlinjen då hytten måste lyftas eller vridas. Ur arbetsmiljösynpunkt är det också bättre att dessa arbeten utförs på de ergonomiska stationerna. Mycket av materialet som monteras på denna station är sekvenspackat och paketeras internt på VLU. Efter de ergonomiska stationerna transporteras hytten med truck till den första bufferten på hyttlinjen. Denna buffert är till för att tillhandahålla första stationen på hyttlinjen med arbete.

6 HJP HQ W 6 HJP HQ W 6 HJP HQ W 6 HJP HQ W 6 HJP HQ W 6 HJP HQ W 6 HJPH QW 

Figur 5-3 visar en schematisk bild över hyttlinjen.

Hyttlinjen består av nio segment där det första är segment tre och det sista är segment tio. Hytten flyttas efter hyttlinjen med en förutbestämd takt. Mellan segmenten finns det buffrar för att ta upp variationer mellan segmenten. I några av buffrarna vrids hytten för att röras i sidled istället för rakt fram längs hyttlinjen. Figur 5.3 visar en schematisk bild över hyttlinjen.

Segment tre är indelad i tretton stationer. På den första stationen monteras bakrutan på de hytter som ska ha bakruta och dörracks hängs på transportrackset på baksidan av hytten. Det minsta avståndet mellan hytten och då dörrarna är monterade på dörrackset är 230 mm. Avståndet mellan hyttstommen och dörrens övre kant blir 400 mm. Då hytten inte ska ha en bakruta monterad uppstår det en balansförlust. Vid vissa varianter som överskrider cykeltiden tillkallas extra personal till stationen för att undvika stopp på segmentet. På nästa station monteras dörrarna på dörrackset. Mellan station två och station tre på segment tre finns det en buffert som vrider hytten så att den förflyttas i sidled längs hyttlinjen på grund av att det ska vara lättare att montera vissa artiklar. När hyttstommen är vriden monteras innerskåp, innermattor och innertak, vilka är sekvenspackade. Viss del av det sekvenspackade materialet kommer direkt från underleverantörer men förmonteras och sekvenspackas internt. Innertaket är ett exempel på material som förmonteras nära stationen för att sedan sekvenspackas och transporteras till hyttlinjen på segment tre. På denna station förmonteras kablar, clips och brandvarnare på taket. Efter segment tre transporteras hytten till en buffert som rymmer tre hytter och i denna buffert vrids hytten tillbaka så att den förflyttas framåt innan den levereras till segment fyra.

På monteringsavdelningen förmonterar VLU dörrar, tak, instrumentbräda och rattstänger. Dörrarna förmonteras på hytthyttlinjen och är inbalanserad på stationerna medan taket monteras på förmonteringsstationer där allt arbete utförs på en arbetsstation. Förmonteringen av instrumentbrädan utförs på en linje som är fristående från hytthyttlinjen. Förmonteringsstationerna i monteringsavdelningen tillverkar i sekvens och ansvarar för lagret vid hyttlinjen. De förmonteringar som finns i samma byggnad som plåtavdelningen tillverkar mot kundorder. Dessa artiklar transporteras sedan med truck till en mellan buffert på monteringsavdelningen.

Även på de andra segmenten på hyttlinjen är det mycket av materialet som är sekvenspackat på VLU internt eller kommer från sekvensunderleverantörerna. Det kommer även halvfabrikat

5. Nulägesbeskrivning

från förmonteringarna som är interna på VLU vilka oftast är sekvenstillverkade. På segment fyra påbörjas förmonteringen av dörrarna. Bufferten mellan segment fyra och segment fem rymmer fem stycken hytter.

Genom att det finns så stora variationer för monteringstiderna på segment fem så använder företaget aktiv planering för att minska dessa variationer på arbetsbelastningen. I vissa fall där cykeltiden kommer att överskridas för en station tillkallar man extra personal för att kunna hålla cykeltiden. Bufferten som är mellan segment fem och segment sex kan innehålla tre hytter.

På segment sex monteras rattstången i hytten. Förmonteringen av rattstängerna sker på sidostation som är nära belagd till segment. När hytten lämnar segment sex levereras den till en buffert som kan innehålla tre hytter för att sedan passera till segment sju.

I början av segment sju monteras instrumentbrädan och värmepaketet. I slutet av detta segment utförs inget arbete på hytten utan på dessa stationer bipaketeras material som ska levereras med hytten. Exempel på sådant material är första hjälpen kudde och spiralkabel. I bufferten mellan segment sju och segment åtta vrids hytten 180 grader och den förflyttas då med hyttfronten i sidled på segmentet åtta.

På segment åtta monteras interiörartiklar. I slutet av detta segment lyfts stolarna in och monteras. Dessa transporteras med truck och varje racks rymmer sex stycken stolar. Höjden på racks med stol blir avståndet för liten mellan stolen och undre delen av bufferten som är mellan segment nio och segment tio. Detta gör att truckvägen vid bufferten efter segment tio inte får stängas igen. I denna buffert hissas hytten upp för att truckarna ska kunna köra under den. Stolsintagsbufferten är placerat i slutet på segment åtta. När hytten lämnar segment åtta anländer den till buffert före robotarna som monterar framrutan på hytten. Bufferten innan robotarna kan innehålla tre hytter varav en av platserna vrider hytter 90 grader. Bufferten efter robotarna kan innehålla två hytter.

I början av segment nio monteras dörrarna tillbaka på hytten. Efter att dörrarna har monterats tillbaka så utförs pressning av gångjärn och sedan utförs en justering av dörrarna. Andra artiklar som monteras på segmentet är brandsläckare, brandsläckarfäste, ratt och dekaler. Efter segment nio levereras hytten till en buffert som har plats för sju hytter. Denna buffert är upphöjd så att truckar kan köra under den. Från denna buffert levereras hytten till segment tio. På det tionde segmentet utför programmering, testning och visuella kontrollering av hytterna. Den visuella kontrollen innehåller till exempel lackeringsskador och spaltspel. På segmentet bipaketeras även japanspeglar. Programmeringen och kontrollen utförs medan hytten förflyttas efter hyttlinjen och flera hytter kan programmeras och kontrolleras samtidigt på segmentet. De tester som utförs på hytten är elektroniska tester. Anslutningarna för programmeringsutrustningen och testutrustningen är monterade under frontluckan. Detta med för att frontluckan inte kan monteras före dessa stationer.

Innan hytten levereras till säkerhetslagret så passerar den kompletteringsstationer. Dessa stationer kompletterar med de artiklar som inte har blivit monterade på grund av brist eller av någon annan anledning inte har blivit monterad efter hyttlinjen. Eftersom VLU inte stannar hyttlinjen för artiklar som kan kompletteras i efterhand så behövs denna typ av station. Dessa stationer är fristående från hyttlinjen och transporterna till och från stationen görs med truck.

Efter kompletteringsstationen transporteras hytten till säkerhetslagret. Det är där hytten står tills den ska transporteras med tåg till kunderna.

Leveranser mot lager som består dels av vad VLU kallar för mjölkkörningar och dels av operatörsbeställningar VLU använder två typer av mjölkrundor där den ena utförs två gånger per skift och den andra utförs kontinuerligt. Operatörsbeställningarna utförs av operatörerna ute på stationerna vid hyttlinjen när en artikel når en uträknad orderpunkt. Denna orderpunkt är beräknad på formeln 13 min/takttiden. Detta då truckföraren har maximalt 13 minuter på sig innan artikeln ska vara vid hyttlinjen. Dessa artiklar kommer från VLUs egna lager på monteringsavdelningen.

På emballage 100 utförs två gånger per skift en orderupptagningsrunda. Denna orderupptagningsrunda börjar operatörerna med att läsa in de artiklarna som ska beställas. Artiklarna som beställs är uppdelade i lågförbrukare och högförbrukare. Genom denna märkning vet beställaren om det ska vara två emballage eller om det ska vara fullt på lagerplatsen vid hyttlinjen. Denna inläsning skickas sedan med EDI (Electronic Data

Interchange) till underleverantörer som har 4 timmar på sig att leverera artiklarna till VLU.

När artiklarna anländer till VLU så kör truckföraren ut artiklarna till hyttlinjen.

På emballage 780 använder VLU kontinuerligt mjölkrundan. Den börjar med att truckföraren utför en beställningsrunda. Efter denna runda plockar truckföraren ihop den inskannade orden från VLUs egna lager. Sedan levererar truckföraren artiklarna ut till hyttlinjen.

Vid leveranser från förmonteringsstationerna på monteringsavdelningen ansvarar operatören för transporten till hyttlinjen. De har även ansvaret för lagret vid hyttlinjen. Den förmonteringsstationen som till exempel förmonterar tak, transporterar och ansvarar för takracksen. Andra förmonteringar som inte är på monteringsavdelningen monterar mot order. Ett exempel är takluckor som monteras och levereras i batch till lagret på monteringsavdelningen.

5.2 Frontluckan

Volvo lastvagnar köper idag en färdig förmonterad och lackerad frontlucka av en underleverantör på sekvensorder. Frontluckan skickas sedan till chassifabrikerna i Tuve och Ghent för montering på hytt. Eftersom frontluckan och lastbilshytten lackeras på två olika platser, hos både underleverantören och VLU, så uppstår det en nyansskillnad. Denna nyansskillnad mellan hytt och frontlucka framträder mer tydligt för vissa färger än för andra färger. Då springan mellan frontluckan och hytten är liten så är det lättare att upptäcka nyansskillnaden mellan hytten och frontluckan. Detta gör att måleriavdelningen klassar frontluckan som en klass 1 detalj.

Volvo lastvagnar vill nu åtgärda nyansskillnaden mellan frontluckan och hytten och genom att insourca frontluckan till hyttfabriken i Umeå. Genom att frontluckan och hytten lackeras samtidigt förebygger VLU denna kvalitetsbrist. FH-hyttens frontlucka kommer att börja tillverkas på VLU och FH-hyttens frontlucka kommer som tidigare att beställas från underleverantören men då olackerad. Tillverkningen av FH-hyttens frontlucka börjar med att plåten pressas till en framsida och en baksida. Den pressade plåten sätts sedan ihop efter frontluckelinjen. Efter linjen placeras frontluckan i racks för att sedan monteras på hytten med tillfälliga gångjärn som endast används på måleriavdelningen. Frontluckan och hytten

5. Nulägesbeskrivning

kommer att målas tillsammans i måleriet. Efter måleriet byts målerigångjärnen ut mot monteringsgångjärn som används som vid slutmonteringen

Figur 5-4 visar en bild på frontluckan

De artiklar som ska monteras på frontluckans baksida består av två gångjärn, två vinkeljärn för gångjärnen, två gasdämpare, en kylarsköld, två låsningsenheter och två vinkeljärn för låsningsenheterna. På framsidan av frontluckan monteras grillen som kommer i en enhet från underleverantören. En skylthållare monteras på grillen ifall kunden har beställt en sådan. En sprängskiss över de ingående artiklarna för frontluckan visas i Bilaga A. När alla artiklar är monterade på frontluckan väger den 17,7 kg. Måttet på frontluckan är 2200 mm bred och 550 mm hög. De är få artiklar som måste monteras före någon annan artikel. Beskrivning av monteringsordning för frontluckan finns i Bilaga B och denna fick författaren av EME (European Manufacturing Engineering). Monteringstiden som är uppskattad av EME, är angiven i sekunder och för att förmontera frontluckan tar det 660 sekunder och det tar 180 sekunder att montera frontluckan på hytten och göra justeringen efter hyttlinjen.

5.3 Fysisk yta

Den fria fysiska ytan på monteringsavdelningen på VLU är mycket begränsad idag. Detta medför att man måste flytta eller ta bort något annat om man behöver frigöra fysisk yta.

5.4 Flödesförslag för frontluckan som finns idag.

Det flödesförslag som finns idag innebär att VLU ska montera lös frontluckan när hytten och luckan kommer från bu3. Frontluckan ska sedan placeras i ett racks som kan innehålla elva stycken frontluckor. Dessa sekvenspackas i rackset så att de monteras på rätt hytt efter förmonteringen. Rackset med frontluckorna transporteras med truck till en förmonteringsstation som är belägen nära bufferten mellan segment tio och kompletteringsstationen. Vid förmonteringen kommer frontluckan att förmonteras klart innan den monteras på hytten. Layouten på denna förmonteringsstation har inte fastställts men antalet stationer i förmonteringen är beräknad i dagsläget till fyra stycken. Förmonteringsstationen är placerad mellan bufferten av frontluckor och bufferten efter segment 10. Det antalet stationer i förmonteringen är i dagsläget fyra stycken. Figur 5.5 visar en schematisk bild över förslaget som finns idag för frontluckan.

6. Flödesanalys över delar av monteringsavdelningen

6. Flödesanalys över delar av monteringsavdelningen

Detta kapitel binder samman teorin med nuläget. Detta kapitel börjar med att analysera genomloppstiden för bufferten efter Pi-stationen. Efter Pi-stationensbufferten kommer genomloppstiden för buffrarna som ligger efter linjen att analyseras. Kapitlet kommer att avslutas med att beräkningar görs för antalet bakrutor och för fysisk yta som frontluckeracksen behöver.

6.1 Bufferten efter Pi-stationen

För att få fram medeltiden och variansen för genomloppstiden i bufferten efter Pi-stationen måste denna buffert studeras. Då Pi-stationen nyligen är uppbyggd så finns det inga givare som sparar information till VLUs databas. Detta medförde att författaren fick gå ut till monteringsavdelningen och räknade antalet hytter i bufferten visuellt. Detta gjordes varje vardag klockan 10:55. Mätning gjordes 13 produktionsdagar i följd. Hur många hytter som producerades per dag kunde läsas ut ur VLUs databas. Genom att det går att räkna antalet hytter som står i bufferten och den som står i hissen kan medelgenomloppstiden beräknas för bufferten och hissen efter Pi-stationen. Denna genomloppstid beräknades med formeln

dag p utleverans PIA tid Genomlopps . / = i produktionsdagar. (Segerstedt, 1999)

PIA (produkter i arbete) i bufferten och hissen efter Pi-stationen kan anta de disktreta värdena 0,1,2 och 3. Detta på grund av att bufferten maximalt kan innehålla 2 hytter och hissen kan maximalt innehålla 1 hytt. Med hjälp av Excel har genomloppstiden beräknats. Eftersom det är lättare att jämföra cykeltiden och genomloppstiden i sekunder så beräknades genomloppstiden om till sekunder. För att kunna beräkna cykeltiden per produktionsdag behövs den produktiva arbetstiden för monteringen så denna tid har verksamhetsplaneraren för monteringen beräknat och visas i Bilaga c. Tabell 6.1 visar de uppmätta värdena som gjorts för bufferten efter Pi-stationen.

Tabell 6-1 visar de uppmätta värdena och den beräknade cykeltiden för dagen.

Vecka och dag Antal hytter i buffert Antal hytter i lyft Prod.tid i timmar Producerade hytter per arbetsdag Cykeltid i sekunder Genomloppstid i sekunder för buffert v2001 2 1 15.08 328 166 497 v2002 2 1 15.08 333 163 489 v2003 1 1 13.27 329 145 290 v2101 1 1 15.08 343 158 317 v2102 2 1 15.08 321 169 507 v2103 1 1 13.27 320 149 299 v2104 2 0 15.08 329 165 330 v2105 2 1 10.88 231 170 509 v2201 1 1 15.08 309 176 351 v2202 1 1 15.08 324 168 335 v2203 2 0 13.27 334 143 286 v2204 1 1 15.08 318 171 341 v2205 2 1 10.88 230 170 511

Den genomsnittliga genomloppstiden i bufferten för en hyttstomme är 389 sekunder och standaravvikelsen är 95 sekunder.

6.2 Montering av bakruta.

Bakrutan måste monteras innan dörrarna hängs på dörracksen på baksidan av hytten. Idag monterar VLU bakrutan först på segment tre på hyttlinjen. Då bakrutan är inbalanserad på stationen så uppstår det en balansförlust då en hytt utan bakruta går igenom stationen. Från VLU system för materialstyrning kunde en prognos beräknas. Denna prognos visade på att VLU monterar en bakruta på 10 % av hytterna som ska levereras. En mer detaljerad uträkning finns i tabell 6.2

Tabell 6-2 visar att de monterar en bakruta på var 10:e hytt

Beräknat antal monterade bakrutor

Totalt Procent

Prognos 6347 9.62%

Beräknad 6576 9.96%

VLU monterar 1 av 10 hytter med bakruta. Detta beräknas genom att dividera det antal hytter prognostiserade antalet hytter med bakruta med det totala antalet hytter som monteras på VLU. Det finns två olika varianter av bakrutor att välja på, en otonad och en tonad. Bakrutan kräver två personer för att monteras. För den person som befinner sig på utsidan av hytten är monteringstiden 834 TMU och för den person som befinner sig inne hytten är monteringstiden 1494 TMU. Dessa tider kommer från VLUs balanseringsverktyg. Tabell 6-3 visar monteringstid omräknad i sekunder i de båda momenten.

Tabell 6-3 beskriver monteringstiden för bakrutan.

Monteringstid

TMU Sek

Utanför hytten 834 30 Innanför hytten 1494 54

6.3 Storlek av frontluckeracks

Varje racks för frontluckan är 1100 mm bred och längden är 2100 mm. Den fysiska ytan som varje frontluckeracks behöver är bredden gånger längden. Den fysiska yta som varje frontluckeracks behöver är 2,31 m2. Beräkningen visas i tabell 6.4.

Tabell 6-4 beräkning av frontluckerackssarea.

Racks storlek

Djup 2100 Mm

Bred 1100 Mm

7. Resultat

7. Resultat

Resultatkapitlet börjar med två simuleringar av bufferten efter Pi-stationen. Den första simuleringen är gjord i Excel med hjälp av Visual Basic-skript och den andra är gjord i Matlab. Efter simuleringen görs beräkningar på fysisk yta för frontluckeracksen vid avhängning vid Pi-stationen respektive segment nio. Resultatkapitlet avslutas med en beräkning av tidsåtgången för transporterna av fronluckeracks från Pi-stationen till förmonteringen.

7.1 Simulering av Pi-stationen

För att kunna transportera frontluckan på baksidan av hytten på hyttlinjen måste bakrutan monteras bakåt efter hyttlinjen. Denna montering måste göras innan frontluckan flyttas till baksidan av hytten. Då VLU monterade bakrutan på station ett på segment tre. Enligt teknikern för segmentet har de balansförluster då de inte monterar bakrutan. Genom att kunna flytta monteringen av bakrutan till Pi-stationen och låta bufferten ta upp en del av balansförlusten kan balansförlusten minskas på arbetsstationen.

En simulering skrevs av författaren av bufferten efter Pi-stationen. Detta gjordes för att kontrollera hur liten balansförlusten för en viss cykeltid i Pi-stationen kan vara för att utleveranserna ska kunna säkras och hur medeltiden i bufferten påverkas av balansförlusten. Alternativen beskriver olika fall av balansförluster på olika cykeltider. En enklare simulering gjordes först i Excel med hjälp av Visual Basic-skript. Denna simulering är utan stop and go funktion vilket skulle kunna simulera en taktad arbetsstation. Källkoden för Visual Basic-skriptet finns i Bilaga d. Simuleringen simulerar endast hur bufferten påverkades av att bakrutan monteras på Pi-stationen. Vid montering av bakrutan på Pi-stationen tillkallas ingen extra personal. Balansförlusten visas i tabell 7.1.

Tabell 7-1 visar balansförlusten för alternativen

Simulering

Alternativ 1 Alternativ 2 Alternativ 3 Balansförlust

Pi-stationen 9,2 10,8 15,4 sek

Simuleringen började med att Visual Basic-skriptet skapar en orderkö på 66000 enheter. I denna orderkö är alla enheter likvärdiga. Då orderkön har skapats så används en stokastiskvariabel som är rektangelfördelad. Denna rektangelfördelning väljer ut vilka enheter som en bakruta ska monteras på. Sannolikheten att en bakruta ska monteras på en enhet är 10 %. Efter att orderkön har ändrats börjar skriptet med att beräkna tiden i bufferten. Första tiden i bufferten är 379 sekunder och denna är beräknad i nulägesanalysen för bufferten efter Pi-stationen.

Tiden i bufferten är maximalt (3*cykeltiden) p.g.a. att hytten måste passera igenom tre buffertplatser. Då tiden i bufferten blir mindre än noll uppstår en brist mot utleverans från bufferten. Bufferttiden är en ackumulerad tid som beror av tiden i Pi-stationen. Vid montering av bakrutan kommer tiden i Pi-stationen att överskrida cykeltiden vilket ger minskad tid i bufferten. Då ingen bakruta monteras kommer tiden i Pi-stationen att vara kortare än cykeltiden och då ökar tiden i bufferten. Tiden i bufferten beräknas med formeln

stationen Pi arbetstid n buffert i tid n buffert i Tid_ _ ( )= _ _ ( −1)± _ −

Alternativ 1 simulerar en cykeltid på 120 sekunder med en beläggningstid på 109 sek. Detta är en beläggningsgrad på 91 %. Alternativ 2 simulerar en cykeltid på Pi-stationen med 154 sek och en beläggningstid på 145 sek. Pi-stationen beläggs med 94 % arbete. Alternativ 3 simulerar en cykeltid på 154 sek och en beläggningsgrad som idag är ca 90 %. Detta medför att de belägger Pi-stationen med ca 138 sek. I alla tre fallen består bufferten efter Pi-stationen av tre platser. De ingående variablerna beskrivs i tabell 7.2.

Tabell 7- 2 visar ingående variabler för simulering.

Simulering

Alternativ 1 Alternativ 2 Alternativ 3

Antal platser 3 3 3 St Cykeltid 120 154 154 Sek Pi-stationens beläggning i procent 91 94 90 % Pi-stationens

beläggning i tid 109,2 144,76 138,6 Sek Monteringstid

för bakruta 54 54 54 Sek

Simuleringsresultatet från Excel beskrivs i tabell 7-3. Från simuleringen med Visual Basic-skriptet beräknades antalet briser, minsta tid i buffert, total bristtid och medeltiden. Inte i något av de tre fallen blev det brist, dock varierar medeltiden och minsta tid i bufferten. Figur 7-1 visar ett linjediagram över hur tiden varierar för de 200 hytter före och 200 hytter efter den hytten med minst tid vid alternativ 1.