Examensarbete, 15 högskolepoäng
Effektivisering av processen inom råkaffelagret
på Zoégas
Elias Svanström
Industriell Ekonomi, 180 högskolepoäng Örebro Höstterminen 2020
Examinator: Nader Asnafi
Sammanfattning
Zoégas är ett svenskt kafferosteri i Helsingborg som ingår i den globala Nestlékoncernen. Stora delar av Zoégas produktion är automatiserad förutom deras råvarulager, vilket har många moment och helt saknar automation. Ett av dessa moment är dessutom inte
ergonomiskt för de tre operatörerna som arbetar på råkaffelagret och kan orsaka arbetsskador. Nestlékoncernen ställer höga krav på säkerhet och hållbarhet i alla steg från odlare av
kaffebönor, via transporter, produktion och förpackning till att deras produkter når hyllorna i våra matvaruaffärer. Zoégas ledning vill därför effektivisera och öka lagerkapaciteten i
råvarulagret samt göra det mer säkert att arbeta i. Examensarbetets uppgift har varit att ta fram förslag på åtgärder för att effektivisera processen i råkaffelagret samt öka lagringskapaciteten i densamma samt att minimera riskerna för arbetsskador, där investeringar i förbättringar återbetalar sig inom två år. För att kartlägga nuläget, identifiera och utvärdera
förbättringsförslag användes framför allt flödesscheman, Ishikawadiagram för att identifiera orsakssamband, Lean 7+1 slöserier samt återbetalningstid för att se hur snabbt olika
förbättringsinvesteringar betalar sig. Interna transporter på råkaffelagret är tidskrävande för operatörerna, vilket beror på de många olika stegen i processen, är ett slöseri som begränsar effektiviteten i lagerhållnings processen samt utgör också onödiga risker för operatörerna då truck används för flera transporter. Golvbärighet och takhöjd visade sig vara de viktigaste fysiska faktorerna som begränsade införandet av mer automatiserade lösningar och ökad lagringskapacitet i de befintliga lagerlokalerna. Både helautomatiska lagerhållningssystem bestående av silosystem och pneumatiskt transportsystem samt helt nya bulkbehållarsystem utvärderades efter det att ett antal andra lösningar diskvalificerats på grund av antingen de fysiska begränsningarna i lagerlokalerna eller bara det att de inte löste huvudproblemen med behovet av ökad effektivitet, lagringskapacitet och förbättrad säkerhet för operatörerna. En förstärkning av lagergolvet med ett ramverk i kombination med silos och ett pneumatiskt transportsystem är det lösningsförslag som har möjlighet att skapa ökad effektivitet i lagerprocessen, ökad lagringskapacitet, hållbarhet och säkerhet samt klara av en
återbetalningstid av investeringen på mindre än två år. Lösningen har rekommenderats till Zoégas ledning för fortsatt utvärdering.
Abstract
Zoégas is a Swedish coffee roastery in Helsingborg, which is part of the global Nestlé Group. Large parts of Zoégas’s production is automated except for their inventory of raw material, which has a process that includes many steps and is completely lacking automation.
Furthermore, one of these steps in the process is not sufficiently ergonomically designed for the three operators who work in the raw coffee inventory facilities and may cause injuries. The use of forklifts is also representing a non-neglectable risk. The Nestlé Group policy is to maintain high standards with regard to safety and sustainability in all steps from the coffee bean growers, via transportation, production and packaging until their products reach the shelves of our grocery stores. The objective for the management of Zoégas is to make the process in the raw material inventory more efficient and increase its storing capacity as well as make it safer to work in. The aim of this final exam project was to propose solutions which will make the raw coffee inventory process more efficient, increase the storing capacity and minimize the risk for work related injuries, where the investments related to improvements must have a payback period shorter than two years. In order to map out the current situation, identify and evaluate alternative solutions, flow charts, Ishikawa diagrams for identifying causal links, the Lean 7+1 wastes as well as payback period to see how quickly savings pay off investments through improvements, have been used. Internal transportations are time consuming for the operators, which depends on that there are many steps in the process and therefor represents a waste which limits the efficiency in the inventory process as well
represents unnecessary risks for the operators since forklifts are used in a number of the steps. The floor load capacity and ceiling height were the most significant physical factors which limited the deployment of more automated solutions with increased stock keeping capacity in the current stock keeping facilities for the raw coffee. Both an entirely automatic stock keeping system, including a silo system and a pneumatic transport system, as well as a completely new bulk container system were evaluated after that other solutions had been disqualified either due to the physical limitations of the stock keeping facilities or due to the fact that such solutions did not solve the main problems such as the need for more efficiency, capacity and a more safe working environment for the operators. A reinforcement of the floor in the stock keeping facility in combination with silos and a pneumatic transport system is a solution that would be contributing to increased efficiency and storing capacity in the raw coffee inventory, sustainability and safety as well as offering a payback period for the investment shorter than two years. The solution has been recommended to the management of Zoégas to be further studied.
Förord
Jag vill tacka Zoégas för att ha fått möjligheten att göra mitt examensarbete där. Det har varit mycket givande och bemötandet har varit både högst professionellt och vänligt. Jag vill särskilt tacka min handledare Tommy Munkberg på Zoégas som har varit mycket kunnig och hjälpsam under arbetet. Jag vill också tacka Louise Juul Østergaard, Fredrik Jönsson, Anders Savbring och Henrik Nilsson för ett gott samarbete och bra diskussioner. Jag vill även tacka min handledare Kerstin Winge på Örebro Universitet för otroligt värdefull och snabb återkoppling på mina utkast. Till sist vill jag tacka Carl-Gustav Svanström för diskussioner runt industriella investeringar och analyser.
Terminologi
AFS Arbetsmiljöverkets författningssamling
BF Bäst före datum
EKO Ekologiskt
1 fot Enhet som motsvarar 0.3048 meter
FT Fair Trade
FSSC Food Safety System Certification
ISO International Organization for Standardization Råkaffe Kaffe som ej ännu rostats
Silo Lagerbehållare ofta i form av en cylinder
MES Manufacturing Execution System Software
KPI Nyckeltal
Batch Partiomgång i tillverkning
ROI Return on Investment
CHF Schweiziska franc
SEK Svenska kronor
SAP Systems, Applications, and Products in Data Processing Big bag-säck Säckar med råkaffe à 1000 kg
Återbetalningstid Tid för en investering att bli återbetald av besparingar (Payback Period på engelska) Ledtid Tid mellan olika punkter i en process
Innehållsförteckning
1 INLEDNING ... 8 1.1 Företaget ... 8 1.2 Projektet ... 8 1.3 Syfte ... 8 1.4 Frågeställning ... 8 1.5 Avgränsningar ... 8 2 BAKGRUND... 9 2.1 Problemet ... 92.2 Vad som har gjorts inom detta område tidigare ... 10
3 TEORI ... 11 3.1 Datainsamling ... 11 3.1.1 Mätning... 11 3.1.2 Intervjuer ... 11 3.1.3 Observationer ... 12 3.2 Lean ... 12 3.2.1 Just in Time... 13 3.2.2 7+1 slöserier ... 13 3.3 Rotorsaksanalyser ... 14 3.3.1 Ishikawadiagram ... 15 3.3.2 5 varför ... 16 3.4 Ekonomiska utvärderingsmetoder ... 16
3.4.1 Return on Investment (ROI) ... 16
3.4.2 Återbetalningstid ... 17
4 METOD ... 18
4.1 Nulägesbeskrivning av processen i råkaffelagret ... 18
4.2 Analys av nulägesbeskrivningen ... 18
4.3 Förbättringssteg för att uppnå ett resultat ... 19
5 ÖKAD AUTOMATISERING AV RÅKAFFELAGRET ... 20
5.1 Nuläget i processen inom råkaffelagret ... 20
5.2 Nuläget i processen inom råkaffelagret ... 22
5.2.1 Analys av lastkaj ... 22
5.2.2 Begränsat utrymme ... 23
5.2.3 Volym... 24
5.2.4 Golvbärighet ... 25
5.3 Förslag 1. Helautomatiserad lagerhållning ... 25
5.3.1 Pneumatisk transport ... 27
5.3.2 Silosystem som lösning för lagerhållning ... 27
Silo 2. MAFA Unik UNS-3 ... 30
Silo 3. Low Profile Silo ... 32
5.4 Förslag 2. Nya ensileringssystem ... 34
5.4.1 Big bag-säckar som lagringssystem ... 35
5.4.2 Storsäcktömmare ... 35
5.6 Förslag 4. Förstärkning av golv för ökade kapacitet av silosystemen ... 38
5.7 Ekonomisk utvärdering av de två föreslagna lösningarna ... 39
5.7.1 Ekonomiska data gällande bulkbehållaren ... 40
5.7.2 Ekonomiska data gällande silosystemet som bygger på ramverk ... 40
Sammanfattning av alternativ 1 & 2 sett över en 10 års period ... 41
5.8 Sammanfattning av de mål som är satta ... 42
6 DISKUSSION ... 43
Värdering av miljö- och hållbarheten i lösningsförslagen ... 43
Lösningsförslag 1, 2 & 3 ... 43
Lösningsförslag 3 & 4 ... 43
6.1 Metoddiskussion ... 44
6.1.1 Återbetalningstid och ROI ... 44
6.2 Fortsatt arbete ... 45 7 SLUTSATSER ... 46 8 REFERENSER ... 47 BILAGOR A: Broschyr B: Uträkning
1 Inledning
1.1 Företaget
Nestlé är en koncern inom mat-, närings- och dryckesindustrin. De äger över 2000 olika varumärken och finns representerade i 187 länder globalt och har en omsättning på CHF 92.6 miljarder ca SEK 892,8 miljarder samt hade 291 000 anställda 2019. Bolaget grundades 1866 i Vevey Schweiz av Henri Nestlé som producerade mjölkersättning för ammande kvinnor. [1,2]
Zoégas grundades 1886 i Helsingborg av Carlos och Maria Zoégas. De specialiserade sig på mörkrostat kaffe och är idag ledande inom mörkrostat kaffe i Sverige. 1986 såldes Zoégas till Nestlé [3,4]. Zoégas ingår i Nestlé Sverige Aktiebolag som omsatte SEK 3,6 miljarder 2019 och hade 406 anställda varav Zoégas har ca 70 anställda. [5]
1.2 Projektet
Projektet som utfördes är en studie av en process som idag har många manuella moment varav framför allt ett inte är ergonomiskt utformat. Processen i fråga är den som berör råkaffelagret. Zoégas vill att processen ska bli mer ergonomiskt utformad för operatörerna samt att processen ska som helhet i råkaffelagret bli mer effektiv med avseende på tiden från att beslut om ensilering av en batch till att den är ensilerad.
1.3 Syfte
Syftet är att förbättra processen så den blir så säker och ergonomisk som möjligt för operatörerna i momentet där råkaffet töms till ensilering samt göra den effektivare med avseende på tiden från att ett beslut om ensilering av en batch tas tills dess att den är ensilerad. Idag har processen många manuella steg och Zoégas målsättning är att reducera antalet operatörer från två till en operatör på råkaffelagret under det första skiftet. Det är idag två skift där två operatörer jobbar första skiftet och en operatör jobbar andra skiftet.
1.4 Frågeställning
Hur kan processen i råkaffelagret utformas så att den blir säkrare för operatörerna och mer ekonomiskt effektiv totalt sett samt att öka lagerhållningskapaciteten där återbetalningstiden för den totala förbättringsinvesteringen inte överstiger två år?
1.5 Avgränsningar
Projektet fokuserade endast på processen inom råkaffelagret och avgränsningen kommer att ske från att säckarna anländer på lastkajen till att de töms i tratten som sedan transporterar till rensning och sen till förvald lagringssilo. Studien avser inte att studera processen när lastbilar transporterar kaffe från hamnen till lastkajen samt från att det har tömts i tratten som sedan transporterar det vidare till de förvalda silorna. De förslag som presenterades kommer ej att implementeras inom ramen för examensarbetets tidshorisont men studien ligger till grund för framtida beslut inom Zoégas.
2 Bakgrund
Denna del inleds med att beskriva problemet som skall genomföras under examensarbetet för att sedan beskriva hur lösningen var innan den nuvarande lösningen installerades samt hur ett annat bolag inom Nestlé koncernen löst liknande problem.
2.1 Problemet
Idag är processen på Zoégas funktionell men den har brister i form av många moment, varav ett moment som inte är ergonomiskt utformat samt att man vill få ner antalet operatörer under första skiftet. Idag jobbar det två operatörer under första skiftet där målet är att endast ha en operatör. Zoégas vill även se om lagerkapaciteten kan ökas till ett minimum på 1500 ton då de har ett externt företag som lagrar råkaffet innan det anländer till Zoégas. Råkaffelagret på Zoégas har en golvbärighet på 1,5 ton per kvadratmeter som inte får överskridas. Idag är maxkapaciteten på råkaffelagret ca 510 ton råkaffe vilket ger att det är ca 510 big bag-säckar med 1 ton råkaffe i. Zoégas vill också att tömningsfunktionen av big bag-säckarna eller eventuell annan lösning på behållare ska vara mer automatiserad eller bättre utformad för den operatör som ensilerar. Förbättringsinvesteringen får inte överstiga återbetalningstiden på två år.
Processen kan delas upp i tre huvudsteg. Steg ett är när råkaffet lastas av från lastkajen till att råkaffet placeras i en förvald rad i lagret. Steg två är när råkaffet tas från raden till att råkaffet töms i en tratt för vidaretransport till en förvald silo. Det sista steget är när råkaffet förvaras i någon av de förvalda silorna och det är då råkaffet är fullt ensilerat. Produktionen på Zoégas med undantag för råkaffelagret, är till stor del automatiserad. Säkerheten är högt prioriterad inom Nestlékoncernen och måste beaktas.
Idag ser processen i mer detalj ut på följande vis från det att lastbilen ankommer till lastkajen med big bag-säckar med råkaffebönor, se figur 1:
1
Lastbilen ankommer till lastkajen varannan timme enligt ett förbestämt körschema, kl. 7, 9, 11, 13 och vissa dagar även en femte leverans som kommer runt 14.30-15.00.
2
Big bag-säckarna à 1000 kilo lastas av, skannas och ställs på en rad med givet radnummer i råkaffelagret, det ankommer upp till 23 säckar per leverans.
3 En order inkommer om vilken säck och radnummer som ska till silon
4 En operatör hämtar big bag-säcken med en gaffeltruck och transporterar den till ett transportband
5 Big bag-säcken vägs på en våg som är en del av transportbandet
6 Operatören hakar på big bag-säcken på en telfer
7 Med hjälp av telfern lyfts och transporteras big bag-säcken vidare till en tratt
8
Operatören öppnar säcken undertill varpå råkaffet töms i tratten där det sedan transporteras i en skruvtransportör till en förvald silo.
Ensileringsprocessen som examensarbetet avgränsas till är från punkt ett till punkt åtta. Det examensarbetet skulle lösa för företaget var att eliminera
- Så många manuella moment som möjligt
- De risker som finns på lagergolvet (bland annat trucktrafiken) samt det icke
ergonomiska momentet då råkaffet töms till ensileringen
Alla förbättringsförslag beaktas under förutsättningen att förbättringsinvesteringar har en återbetalningstid på två år.
2.2 Vad som har gjorts inom detta område tidigare
Innan nuvarande system var processen lite mer automatiserad. Då ankom råkaffet i jutesäckar och lyftes med hjälp av en klo till ett transportband som sedan i nästa steg av processen skars jutesäckarna upp för att sedan tömma kaffet till ensilering. Jutesäckarna strimlades sedan upp och rullades ihop för återvinnig. Idag ankommer kaffet i en stor bulkcontainer-säck (en säck som är lika stor som containern den ankommer i) à ca 21 ton se figur 2. Operatörerna öppnar containern och skär upp bulkcontainer-säcken manuellt som sedan tippas med hjälp av en containertipp.
Figur 2. Bulkcontainer-säck som är lika stor som containerns insida, kaffe transporteras normalt i en sådan säck. Namnet och modellnumret är FLS packaging, FLS-0012[6]
Benchmarking
I Grekland finns ett annat rosteri inom Nestlékoncernen där de tippar hela ankommande container à 22 ton kaffebönor ner i ett hål som sedan transporterar råkaffet till förvalda silos. Detta kan inte Zoégas göra i nuläget på grund av låg takhöjd i lastkajen då lyften för
3 Teori
Denna teoridel inleds med ett avsnitt som förklarar diverse teorier om datainsamling. Därefter i nästkommande avsnitt beskrivs teorier om Lean och därefter olika rotorsaksanalyser för att i det sista avsnittet beskriva utvärderingsmetoder för investeringar, ROI och återbetalningstid.
3.1 Datainsamling
Insamling av data sker för att få underlag och för att kunna identifiera och utveckla
förbättringsförslag. Att ha tillgång till kvalitativt bra och tillräcklig mängd datapunkter hjälper till att kartlägga utformningen av den teoretiska förbättringen. Datainsamlingen sker genom mätning, intervjuer och observationer. [7]
3.1.1 Mätning
Mätning är en teknik som används vid datainsamling om händelser i verkligheten. Mätningen kan delas in i fyra olika skalor där de olika skalnivåerna beskriver den mängd information som kan utnyttjas vidare för arbetet. De fyra skalnivåerna är: nominal, ordinal, intervall och kvot. Där nominal är den nivå med minst informationsinnehåll och kvot är den som innehar mest informationsinnehåll. Innan mätningen skall ske är det viktigt att veta vad som ska mätas, hur det ska mätas och sedan analysera hur bra mätningen var. Några mättekniker som används är mätning av tid, längd, temperatur etc. det viktiga är att enheten används på ett korrekt sätt för att minska fel i mätningen.
De fördelar med mätning som datainsamling är att den data som samlas in gör det möjligt att behandla och förbättra på ett systematiskt sätt. Mätningen kan även repeteras vid olika tillfällen med olika individer.
De nackdelar som finns med mätning som datainsamling är att det finns många felkällor, till exempel är en felkälla individen som utför mätningen. Mätningen kan leda till att individen som mäter inte vet vad värdet av mätningen företräder. [8]
3.1.2 Intervjuer
För att samla information såsom intryck, lärdomar och upplevelser från en eller flera individer. En intervju kan vara ostrukturerad, semistrukturerad och strukturerad.
Ostrukturerad intervjuform är öppen med några delar som diskuteras fritt. Semistrukturerad intervjuform har delar som har fasta frågor som ställs.
Strukturerad intervjuform endast har fasta frågor som ställs, det kan ses om en muntlig
enkät.
En bra inledning på intervju är att skapa en lista över de huvudfrågor som ska ställas för intervjun. Det finns olika typer frågor såsom kunskapsfrågor, faktafrågor och upplevelser etc. Om det finns oklarheter med intervjun är det viktigt att uppmana individen att utveckla svaret och/eller ge ett svar med mer detaljer. Detta för att få en bättre uppfattning för att minimera risken att misstolka de svar som fås av individen som intervjuas.
När en intervju skall göras finns det bra och empiriska element att ha med sig. Dessa element är i vilken miljö intervjun ska hållas i, hur interaktionen mellan individen och intervjuaren är, antalet personer som intervjuar eller intervjuas, hur intervjun ska hållas (på samma ställe, via telefon) och om det ska förekomma datainsamling genom att spela in intervjun eller föra
De fördelar med att ha intervju som datainsamling är att den är anpassningsbar och kan justeras under tiden intervjun genomförs och för att få mer detaljerade svar. Äktheten är hög då äktheten kan verifieras under tiden intervjun framförs.
Nackdelar med att genomföra en intervju som datainsamling är att utrustning såsom en telefon att spela in intervjun med finns tillgänglig kan begränsa de svar som fås av individen som intervjuas. Och även att det är tidskrävande att anteckna den intervjuade individens svar. [8]
3.1.3 Observationer
Genom att genomföra en observation så iakttas en situation, process eller ett möte. Observatören kan vara delaktig eller inte delaktig under observationsstudien eller med ett perspektiv som är inifrån eller utifrån. Det finns även direkt observation och indirekt observation samt strukturerad och ostrukturerad observation. När en observations ska genomföras finns det delar att tänka på såsom vilken relation det ska vara mellan den som observerar och den som observeras. Vilken form av observation det ska vara såsom direkt eller indirekt observation eller strukturerad eller ostrukturerad observation. När, var och hur den ska genomföras är också viktigt att tänka på och delaktigheten observatören skall ha i studien.
De nivåer en observatör kan ha listas nedan.
Icke-deltagande: Observatören deltar inte i processen med dem som ska iakttas
Passivt deltagande: Observatören är deltagande men samspelar ytterst lite med dem som
iakttas
Måttligt deltagande: Observatören går mellan att vara en insider och en outsider
Aktivt deltagande: Observatören samspelar med dem som iakttas och gör det för att få en
acceptans och för att förstå vad de gör
Komplett deltagande: Observatören undersöker ett förhållande som de som iakttas redan
befinner sig i
Med att vara en insider så är man med i det som pågår medan att vara outsider är att man är utanför det som pågår. [8]
3.2 Lean
Lean handlar om att skapa värde för kunderna. För att skapa värde måste det identifieras var i processen det inte är värdeskapande, med andra ord vill man söka efter slöseri. Slöserier är icke värdeskapande och det ska elimineras. Slöseri kan undvikas genom att endast producera de produkter som behövs just då. Det ska inte produceras för att lagras till när kunder vill ha det utan målet är att skapa ett sug från kunderna så att det suget ska gå genom tillverkningen i fabriken. I Lean finns det verktyg för att belysa problem och hur de ska kunna tacklas. Såsom verktygen Just in Time och 7+1 slöserier. [7]
3.2.1 Just in Time
Just in time är den metod där materialet i en process ska komma vid rätt tidpunkt och skickas vid rätt tidpunkt för att få ett så jämnt flöde i processen.
3.2.2 7+1 slöserier
På samma sätt som det identifieras hur värde skapas i en process är det lika viktigt att hitta och eliminera de slöserier som uppstår i en process. För att identifiera olika slöserier finns det framtaget ett verktyg som kallas 7+1 slöserier som bidrar till att identifiera och eliminera slöserier i processen vilket ökar flödeseffektiviteten. [7]
De 7+1 slöserierna är följande: [7] - Överproduktion - Väntan - Onödiga transporter - Överarbete - Onödiga lager - Onödiga rörelser - Defekter
- Outnyttjad kreativitet hos medarbetare
Överproduktion
Att tillverka mer än vad som kunden efterfrågat och att tillverka det för tidigt eller för mycket av produkten är ett slöseri i form av överproduktion. Till exempel om en kund efterfrågar 10 enheter till slutet av januari är det onödigt att göra dem i början av månaden då kunden kan vilja ändra ordern. Att ha produkter som inte levereras direkt till kunden utan ligger och lagras skapar inte värde och är då ett slöseri som också binder kapital. [7]
Väntan
Att vänta är outnyttjad tid. Att anställda väntar på att arbetsmomentet ska avslutas eller om den anställde inväntar en del eller delar är slöseri. Om en maskin eller personal oftast operatörer måste vänta på nästa steg i processen eller måste invänta diverse delar såsom verktyg är icke värdeskapande för den processen. [7]
Onödiga transporter
Transporter tillför inget värde inom process- och tillverkningsindustrier. Kunderna brukar normalt bara vara beredd på att betala transporten till kunden när produkten är färdig. Alla transporter internt inom företaget ses om icke värdeskapande. [7]
Överarbete
Överarbete är moment så som att tillverka produkter med högre kvalitet än vad kunden efterfrågat och är villig att betala för. Det kan också vara att antalet moment är för många och onödiga. [7]
Onödiga lager
Att ha onödigt lager binder onödigt kapital och yta för företaget. Ledtiden det tar för att produkten blir klar förlängs. Att ha stort lager gör att företaget blir mindre flexibelt till förändringar från kunder. [7]
Onödiga rörelser
Att hämta ett verktyg eller material tillför inget värde. Verktyget kan vara dåligt placerat för operatören till exempel eller att brukaren måste böja sig eller sträcka sig för att nå verktyget. Detta gör att det också blir dåligt ur ett ergonomiskt perspektiv. [7]
Defekter
Defekta produkter avser produkter som är defekta eller där omarbete krävs och det medför att det bildas mer arbete att åtgärda defekten som uppstod. Ledtiden ökar då och blir kostsamt. [7]
Outnyttjad kreativitet hos medarbetare
Genom att inte låta de anställda på företaget engagera sig eller företaget inte lyssnar på de anställda så förlorar företaget tid och/eller möjligheten till förbättringar och
utvecklingsmöjligheter, det är en form av slöseri. Många verksamheter missar den potential som de anställda har och då utnyttjas endast en bråkdel av den potential de har. Att låta de anställda vara delaktiga i att förbättra verksamheten kan leda till stora möjligheter för företaget samt att det kan ge motivation till de anställda om de känner sig uppskattade. [7]
3.3 Rotorsaksanalyser
För att nå kvalitetsförbättringar behövs strukturering, data och analys av data. Det har då tagits fram olika verktyg underlättar det arbetet. De verktygen är till exempel
3.3.1 Ishikawadiagram
Ett Ishikawadiagram är ett verktyg där orsaker till problem i ett första steg belyses grovt. I det andra steget belyser man de problemen och koncentrerar sig på vart problem för sig och hittar rotorsaker och beskriver orsakerna i mer detalj. Det är lämpligt att använda
Ishikawadiagrammet för att hitta och belysa problem och dess orsaker. När orsakerna är identifierade kan man samla ytterligare information och påbörja att hitta lösningar på problemen. [7]
3.3.2 5 varför
5 varför är en teknik som kan användas tillsammans med Ishikawadiagram eller som en egen teknik att hitta rotorsaker till problem. Den går ut på att fråga sig ordet varför fem gånger eller till att man hittat orsaken till problemet se figur 4. 5 Varför är lämpligt att använda
tillsammans med ett Ishikawadiagram för att hitta rotorsakerna till de belysta problemen som identifieras i diagrammet. [7]
Figur 4. Exempel på hur man kan identifiera en rotorsak med hjälp av 5 varför, exemplet är hämtad från Bo Bergman och Bengt Klefsjö [7]
3.4 Ekonomiska utvärderingsmetoder
Det finns två metoder som är lämpliga att använda för att utvärdera investeringens
återbetalning, nämligen Return on Investment och återbetalningstid. Användandet av dessa två metoder gör att man kan jämföra och ranka olika investeringsalternativ samt ställa dem mot företagets eventuella minimikrav på investeringar.
3.4.1 Return on Investment (ROI)
ROI är en metod där nettoavkastningen på investeringen divideras med investeringens totala belopp och uttrycks i procent. Nettoavkastningen definieras som besparingar och/eller ökade intäkter som investeringen bidrar till. [10]
𝑁𝑒𝑡𝑡𝑜𝑎𝑣𝑘𝑎𝑠𝑡𝑛𝑖𝑛𝑔 𝑝å 𝑖𝑛𝑣𝑒𝑠𝑡𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔
𝐼𝑛𝑣𝑒𝑠𝑡𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔𝑒𝑛𝑠 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑏𝑒𝑙𝑜𝑝𝑝 = 𝑅𝑒𝑡𝑢𝑟𝑛 𝑂𝑛 𝐼𝑛𝑣𝑒𝑠𝑡𝑚𝑒𝑛𝑡
Rotorsak: En brist i metodstandarden
5 Varför: Varför var alla skruvarna i botten så att de såg ut att vara momentdragna? Svar: För att metodstandarden säger att alla skruvar ska äntras och skruvas i botten för hand innan
momentdragare används
4 Varför: Varför var det otydligt för montören vilka skruvar som var momentdragna? Svar: Alla skruvar var skruvade i botten för hand så att de såg ut att vara momentdragna 3 Varför: Varför ledde avbrottet till att momentdragningen av den femte skruven förbisågs?
Svar: De var otydligt för montören vilka skruvar som var momentdragna 2 Varför: Varför kunde den femte skruvens momentdragning förbises?
Svar: För att montören blev avbruten av en kollega under montaget 1 Varför: Varför blev inte alla fem skruvar dragna till rätt moment?
Svar: Montören missade att momentdra den femte skruven Avvikelse: En av fem skruvar till ett fäste drogs inte till rätt moment
3.4.2 Återbetalningstid
Återbetalningstiden är den tid det tar för en investering att återbetala sig med besparingar och/eller ökade intäkter som investeringen bidrar till. Återbetalningstiden räknas ut genom att dividera investeringen med nettoavkastningen (besparingar och/eller ökade intäkter). [11] 𝐼𝑛𝑣𝑒𝑠𝑡𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔𝑒𝑛𝑠 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑏𝑒𝑙𝑜𝑝𝑝
4 Metod
Metoder för genomförande
I detta kapitel presenteras de olika metoderna som använts i examensarbetet samt
anledningarna till att de varit relevanta för examensarbetet. I det första avsnittet beskrivs metoden för hur datainsamlingen genomfördes för att i nästkommande avsnitt beskriva
analysen av den data som insamlats. I det sista avsnittet beskrivs det metoder för hur lösningar kan tas fram.
4.1 Nulägesbeskrivning av processen i råkaffelagret
Först genomfördes en nulägesbeskrivning för att förstå problemet på råkaffelagret som skulle avhandlas. Litteratur som var relevant studerades inför datainsamlingsmomenten. De
datainsamlingar som genomfördes var ostrukturerade- och semistrukturerades intervjuer. Intervjuerna genomfördes med de operatörer som arbetar på råkaffelagret eftersom de innehar praktisk kunskap om processen som ska studeras. Dessa typer av intervjuer valdes med anledningen av att få mer kunskap om processen på råkaffelagret. Ostrukturerade intervjuer valdes att genomföras med tjänstemännen som ansvarar för leveranskedjan, produktion och den tekniske chefen av anledningen att den ostrukturerade intervjuformen kunde hålla en mer öppen intervjuform då frågor kunde framkomma under intervjuerna som hölls. De valdes av den anledningen för att förstå processens helhet från inköp av råkaffet till att råkaffet rostas. Därefter genomfördes observationer i form av passivt deltagande för att störa operatörerna så lite som möjligen gick och för att få en så naturlig och opåverkad data som möjligt. Processen som observerades var den i råkaffelagret. Den påbörjades vid lastkajen för att sedan sluta vid ensileringsstationen där de tömmer råkaffet för rensning. Observationerna genomfördes tillsammans med de operatörer från råkaffelagret som arbetade under det första och andra skiftet. Anledningen till att observationerna genomfördes var för att få en helhetsbild av tillvägagångssättet i processen på råkaffelagret. Ytterligare observationer genomfördes av processen som påbörjades från hämtning av en big bag-säck från en rad till att den
ensilerades. Observationerna dokumenterades med hjälp av mobiltelefon där den insamlade data var foton och videoklipp. Den data användes sedan till att samla in tidsåtgången för varje moment. Övrig data i råkaffelagret samlades in så som data angående den utrustning som finns disponibel i lagret samt en layoutkarta över råkaffelagret. All data som samlades in gjordes för att kunna se om eventuella förbättringar gav värde eller ej i processen. Beräkningarna genomfördes för att förstå de begränsningar som uppstår vid eventuella förbättringsförslag. Där begränsningarna är att golvbärigheten ej fick överstiga 1500 kg/ m2
och höjden i råkaffelagret var 3,7 meter.
Layouten över råkaffelagret studerades för att få förståelse över hur big bag-säckarna placerades samt hur eventuella förbättringsförslag var applicerbara eller ej.
4.2 Analys av nulägesbeskrivningen
Efter att datainsamlingen slutfördes så analyserades data. De analysverktyg som användes var 7+1 slöserier som är ett verktyg som ingår i Lean. Det verktyget valdes för att identifiera om och i så fall var i processen slöseri uppstår.
Efter att ha identifierat slöserier i processen valdes Ishikawadiagram för att belysa de problem som finns i samband med de identifierade slöserierna.
kunskap inom processen. Analysmetoden 5 varför valdes att inte att användas på grund av att de orsaker som framkom i Ishikawadiagrammet ansågs ge tillräcklig med information för att belysa och analysera problemen.
Efter att ha gjort en nulägesbeskrivning påbörjades analysen av data samt att hitta orsaker till de problem som finns på råkaffelagret. För att identifiera de problem och svagheter i den nuvarande processen gjordes ett Ishikawadiagram. Med de identifierade problemen
påbörjades en undersökning av olika alternativ på hur råkaffe kan transporteras och lagras för att sedan transporteras vidare till rensning på ett effektivare och säkrare sätt.
4.3 Förbättringssteg för att uppnå ett resultat
Problemidentifieringen ledde till nästa steg vilket var att hitta var i processen det var möjligt att införa förbättringar. Lösningarna diskuterades med ansvariga för tillverkning och
leveranskedjan vilka båda var engagerade i frågan att förbättra processen samt de operatörer vilka arbetar praktiskt inom processen. Dessa personer valdes med anledning av att de hade erfarenhet och kunskap att bedöma förbättringspotentialen i de olika förbättringsförslagen. Diskussionerna genomfördes om hur den nuvarande utrustningen kan förändras, hur olika slöserier kan elimineras och hur utformningen av en förbättrad process kan se ut. De lösningar som framkom skulle utvärderas och analyseras. Investeringskalkyl och återbetalningstiden skulle ingå i utvärderingen för att kraven som är satta på en återbetalningstid på två år ska uppfyllas. Lösningarna presenterades för Zoégas ledning som underlag för en eventuellt framtida investering.
5 Ökad automatisering av råkaffelagret
Detta kapitel inleds med en beskrivning av nuläget i råkaffelagret. Därefter utvärderas svagheterna i dagens process. Slutligen presenteras och utvärderas olika lösningsförslag.
5.1 Nuläget i processen inom råkaffelagret
Råkaffet levereras till Zoégas lastkaj där det lastas av och placeras på förutbestämda rader och lagras där till att det töms ner i en tratt som för råkaffet mot ensileringen. Efter tömningen i tratten rensas råkaffet från kvistar, stenar och metaller som kommer från processen när bönorna skördas. Efter rensningen sker ensileringen där råkaffet lagras i silos. Efter
ensileringen sker rostningsprocessen och där blandas kaffet till en specifik blandning. Efter rostningen sker det en rensning till där densiteten sorteras, detta på grund av att råkaffet får en lägre densitet som inte till exempel stenar gör. Efter att rensningen skett mals kaffet och paketeras eller så paketeras det hela bönor. Efter den processen är klar skeppas kaffet ut till kunder och företag.
Det som ska undersökas är:
- Att förbättra processen så den blir så säker och ergonomisk som möjligt för
operatörerna i momentet där råkaffet töms till ensilering
- Att göra den effektivare med avseende på tiden från att ett beslut om ensilering av en
batch tas tills dess att den är ensilerad.
- Att minska antalet moment då processen har många manuella steg
- att reducera antalet operatörer från två till en operatör på råkaffelagret under det första skiftet.
- Att se om möjligheten att öka lagervolymen till 1500 ton råkaffe
Det ankommer dagligen upp till fem leveranser av råkaffe med lastbil från ett externt råkaffelager. Problemet som ska undersökas är att ingen del i processen på råkaffelagret är automatiserad och bör därför kunna effektiviseras. Dessutom är ett arbetsmoment inte ergonomiskt utformat för operatörerna utöver det finns risker för operatörerna med
trucktrafiken, särskilt i skift ett då två operatörer arbetar samtidigt. Idag arbetar tre operatörer på råkaffelagret fördelat på två skift. Det första skiftet börjar kl. 06.00 och slutar 14.00 där det är två av tre operatörer som arbetar. Skift två som börjar 14.00 och slutar 22.00 arbetar en av tre operatörer. Det ankommer upp till 5 lastbilar dagligen varav den sista om den ankommer kommer efter 14.30.
I råkaffelagret är maxkapaciteten 502 big bag-säckar. Lagret måste ha minst 100 ton råkaffe för att ensileras då det dagliga behovet är 100 ton kaffe/dygn. En lastbilstransport kan
innehålla upp till fem olika batcher. De system som används i råkaffelagret är SAP och MES där MES visar lagersaldot och i vilken silo kaffet ensileras. Det tar idag 1,5 timmar till 2 timmar att fylla en silo à 17 ton råkaffe, det finns 20 silos.
Figur 5 visar ett schematiskt schema som kort beskriver varje arbetsmoment. Schemat kommer att användas i kommande avsnitt som förtydligande var i processen problem och lösningar finns.
Figur 5. Schematisk beskrivning av momenten som görs i råkaffelagret
1. Operatören lastar av upp till 23 big bag-säckar från den ankommande lastbilen. 2. Varje säck skannas manuellt och får ett radnummer
3. Säcken transporteras till rätt radnummer i lagret
4. Säcken ligger lagrad
5. Operatören kontrollerar bäst före datumet (BF) och väljer den batchen med big bag-säckar som har kortast datum
6. Operatören hämtar säckarna med en gaffeltruck från den givna raden 7. Operatören transporterar säckarna, en i taget, till transportbandet
8. Transportbandet transporterar säckarna till en telfer där de i samband med transporten vägs på en våg som är på slutet av transportbandet
9. Operatören krokar på säcken manuellt på telfern 10. Operatören lyfter säcken med hjälp av telfern
11. Operatören tömmer säcken i tratten på ett icke ergonomiskt sätt 12. Operatören krokar av säcken
13. Operatören slänger säcken efter att den använts 10 gånger, annars återanvänds den och följer samma procedur.
14. Operatören lastar tomgods i form av big bag-säckar och sjöpallar. Big bag-säckarna delas upp där de som använts 10 kasseras och läggs på en pall och de som används under tio gånger läggs på en annan pall för att återanvändas.
I ovan beskrivna process bör det finnas möjligheter till effektivisering bland annat inom de
1. Avlastning av big
bag-säckar 2. Manuell skanning av varje big bag-säck
3. Transport av big bag-säck till givet
radnummer 4. Lagring av råkaffe
5. Kontroll av BF och val av big bag-säck 6. Hämtning och
transport av big bag-säck 7. Transport till
transportband 8. Transportband för
big bag-säckarna till en våg
9. Kroka på säcken på telfern
10. Telfern lyfter säcken och transporterar den till
tratten
11. Oergonomisk tömning av big
bag-säck 12. Kroka av säcken 13. Om använd mindre än 10 gånger återanvänds den, annars återvinning 14. Pålastning av
fram och lossar på en rem som sitter fast med kardborreband genom att snurra ett antal varv. Arbetshöjden är ca 1 meter och operatören måste luta sig långt in för att nå kardborrebandet för lossning.
5.2 Nuläget i processen inom råkaffelagret
Analys av nuläget genomförs för att identifiera de problemområdena som identifierats råkaffelagret. Områdena analyseras för att bilda en uppfattning om de fysiska begränsningar råkaffet har. Analysen genomfördes med hjälp av ett Ishikawadiagram. I figur 6 nedan kan det utläsas vilka problem som identifierades.
Figur 6. Ishikawadiagram över automatisering och ökad lagringskapacitet i råkaffelagret
De huvudproblemen som nämns ovan i Ishikawadiagrammet är relaterade till lastkaj, begränsat utrymme, volym och golvbärighet.
5.2.1 Analys av lastkaj
Lastkajen berör punkten 1 och till viss del punkt 2 där big bag-säckar lastas av från den ankommande lastbilen och sedan skannas manuellt, i figur 5 som finns ovan kan punkterna avläsas. De problem som finns på lastkajen är att det är lågt i tak, vilket medför att det är begränsningar för hur olika installationer kan tillämpas då vissa förbättringsförslag kräver en viss takhöjd för installation.
De containrar som ankommer till hamnen i Helsingborg är 40 fot långa som motsvarar 12.19 meter och kan därmed inte fraktas till Zoégas lager och tippas på grund av den låga takhöjden. Den takhöjd som krävs är minst 18 meter för att kunna installera en containerlyft. Lågt i tak kan sedan brytas ner till två grenar, hur råkaffet ska tippas samt hur det transporteras från
Hur råkaffet ska tippas
Nästa steg var att analysera den första förgreningen som var hur råkaffet ska tippas. Då det är låg takhöjd begränsar det möjligheter att installera en containerlyft likt den det externa företaget har i hamnen och den lösningen företaget i Grekland har som ingår i
Nestlékoncernen. De alternativ som framkom var att behålla den transportlösning som är idag med big bag-säckar eller att en lastbil som kan frakta bulkmaterial i silos. Se figur 7 för ett exempel på en bulkbil. En bulkbil kan då frakta olika batcher med råkaffe efter behov då en bulkbil kan ha skiljeväggar i silorna som kan ses i figur 7 nedan.
Figur 7. Exempel på hur en bulkbil ser ut. [12]
Transport av råkaffe från tippning till lagring
Den andra förgreningen var att analysera hur råkaffet ska transporteras från tippningen. Alternativ 1 är bulkbil där bulkbilen kan ha ett system som blåser ut materialet in i ett system. Materialet i vårt fall är råkaffe. Många bulkbilar använder ett sådant system idag när det till exempel ska lasta av mjöl. Detta alternativ är möjligt då en bulkbil kan ha ett för installerat blåssystem
Alternativ 2 med en containerlyft är att det tippas i en tippgrop som kan transportera det vidare med en skruvtransportör som ansluts till en pneumatisk transport. Alternativ två är dock inte möjlig att genomföra då takhöjden i lastkajen är begränsad och det är inte fysiskt möjligt att installera en containerlyft.
5.2.2 Begränsat utrymme
Huvudproblem två är att det är ett begränsat utrymme på råkaffelagret. De problem som berörs är punkt 4 i det schematiska schemat punkt 4 avser momentet då råkaffet lagras i big bag-säckar i figur 5. Den totala arean på råkaffelagret där det är lämpligt att lagra kaffe är ca 1500 m2. Takhöjden är ca 3,7 meter och det leder till att det inte kan implementeras vilka
lagringsalternativ som helst. Det framkom att det finns ett silosystem som inte utnyttjas längre och att det silosystemet kunde bli aktuellt att börja användas igen. Det silosystemet kallas på
Antalet silos som ryms i lagerlokalen
Det första problemet var att ta reda på vilka alternativ som används nu och vilka alternativ som var möjliga att eventuellt implementera. Det ledde till att ett förslag med silo valdes att undersökas. Det undersöktes olika silovarianter som kunde vara lämpliga, vilka kommer att presenteras senare i rapporten.
Utnyttjande av B-silos
Det andra problemet som undersöktes var det silosystem som inte används längre, silo. B-silorna rymmer 7 ton råkaffe vardera och det finns 30 stycken B-silos. Det krävs en
omfattande analys av hur skicket är på de B-silos samt hur de kan byggas in i ett
transportsystem för att tillämpas. Det har funnits ett transportsystem till B-silos men då det inte har använts på många år krävs det att undersöka vilka komponenter som behöver införskaffas.
5.2.3 Volym
Huvudproblem tre är den delen som analysen undersöker vilka möjligheter det finns att öka effektiviteten i ensileringsprocessen. Effektiviteten avser om det kan lagras mer råkaffe än dagens 510 ton samt att minska antalet operatörer från tre till två under två skift. Zoégas säger att det ska kunna lagras 1500 ton råkaffe för att vara lönsamt. Lagerkapaciteten ska med andra ord öka från ca 510 ton till 1500 ton råkaffe, en ökning med 1000 ton.
Antal operatörer
Här analyseras det om och hur antalet operatörer kan reduceras. Idag arbetar det tre operatörer och det undersöks om det är möjligt att minska antalet operatörer på första skiftet, alltså från två till en operatör. Det undersöks även om möjligheten att helt eliminera antalet operatörer om ett helautomatiskt system implementeras.
Antal kilo råkaffe som idag ensileras
Det undersöktes om hur mycket råkaffe som ensileras på en dag i råkaffelagret. Det krävs 100 ton råkaffe per dygn för att rosta och producera färdigt kaffe och innebär då att ett minimum av 100 ton/dygn ensileras.
Möjligheten att ensilera mer råkaffe
Det ensileras 100 ton råkaffe per dygn. I processen på råkaffelagret finns det möjlighet att ensilera mer men dock finns det inte lagringskapacitet i de silos där det rensade råkaffet lagras innan rostning. I processen är det rostningsmaskinerna som är flaskhalsen och kan ej
påskyndas.
Antal kilo som kan ensileras med ett automatiskt system
Med ett automatiskt silosystem är flaskhalsen fortfarande rostningsmaskinerna och kan då inte öka rostningen av kaffe som ökar hela flödet från råkaffe till rostat kaffe. Ett automatiskt system kan eventuellt medföra minskade ledtider om råkaffet kan anpassas till Lean principen om Just In Time som är en princip om att rätt material ska komma vid rätt tillfälle och
5.2.4 Golvbärighet
Den del som krävde mest analys var att undersöka golvbärigheten på råkaffelagret då man vill öka lagerkapaciteten samt eventuellt kunna implementera ett silosystem som har en relativt hög egenvikt per silo.
Silons vikt
Analys av vikter på olika silosystem undersöktes tillsammans med olika leverantörer. De silosystem som var lämpligast redovisas i avsnitt 5.3 i rapporten.
Antal kilo som kan lagras utan att överskrida viktbegränsningen
Analysen genomfördes med hjälp att ta reda på vad golvbärigheten var på lagergolvet. Analysen kunde därefter leda till att bestämma vilken eller vilka silosystem som eventuellt kunde implementeras om viktbegränsningen uppfylldes. Den viktbegränsning som är på råkaffelagret är 1500 kg/m2.
När analysen var klarlagd påbörjades det att undersöka lämpliga alternativ för att effektivisera lagerhållningen. Det kommer att presenteras fyra olika förslag av olika karaktär. De första tre förslagen är silosystem med ett pneumatiskt transportsystem. De silosystemen visar sig inte vara tillämpbara, senare i resultatdelen i 5.6 presenteras ett silosystem med pneumatiskt transportsystem som kan bli tillämpbart. Vidare kommer två olika förslag att presenteras där det ena ska ersätta den ensileringsstation som är i bruk idag och det andra alternativet är att ersätta big bag-säckarna med en ny typ av behållare.
Det som framkom i analysen var att med ett automatiskt system där råkaffet ankommer i bulkbil och sedan med ett system som blåser råkaffet till silos eliminerar antalet operatörer. Dock måste det undersökas hur silos kan installeras för att inte överskrida den fysiska begränsningen på takhöjden och samtidigt inte överskrida golvbärigheten.
Ergonomin och säkerheten förbättras med ett automatiskt system. Operatörerna kan då elimineras från råkaffelagret och därmed ökas säkerheten och ergonomin då det inte vistas några anställda på lagret. Med analysen så valdes det att undersöka olika silosystem som kan installeras, de tre silosystemen presenteras i det kommande avsnittet.
5.3 Förslag 1. Helautomatiserad lagerhållning
Med ett helautomatiserat lagerhållningssystem kan eventuellt alla arbetsmoment elimineras och därmed kan de operatörer som arbetar på lagret frigöras och omplaceras. Lagerhållningen kan även eventuellt ökas från dagens 510 ton till 1500 ton råkaffe, 1500 ton är det krav som har satts för att vara lönsamt enligt Zoégas. Säkerheten ökar även med ett helautomatiskt system då trucktrafiken elimineras. Ergonomin förbättras då det icke ergonomiska momentet eliminerats.
Problemen som framgår i analysen i 5.2 delas upp i två huvudkategorier, pneumatisk transport (5.3.1) och silosystem (5.3.2). I det schematiska schemat i figur 8 nedan är den pneumatiska transporten gulmarkerad i de boxarna, de punkter som rör transport är 1-3 och 5-11. De övriga punkterna rör inte den transportkedja som undersöks. Det finns idag ett pneumatiskt
transportsystem på Zoégas som ska kunna tillämpas med det pneumatiska system som utreds. Det pneumatiska systemet kan eventuellt eliminera transportslöseriet då operatörerna inte behöver handskas med big bag-säckar och truckar.
Den andra huvudkategorin, silosystem, berör endast punkt fyra i det schematiska schemat då det är lagerhållning som utreds hur den kan effektiviseras med avseende på att öka
lagerkapaciteten. För att förtydliga vilken del som utreds är punkt fyra grönmarkerad i figur 8 nedan. Lagerhållningssystemet ska vara i form av ett silosystem och det kommer att
presenteras tre olika silos som kommer att utredas. Silosystemen som ska utredas är MAFA Unik UNS-3, MAFA Agrosilo och Low Profile Silo.
Figur 8. Schematiskt flöde där de gulmarkerade boxarna belyser den pneumatiska processen som skulle studeras och den grönmarkerade boxen belyser lagringsprocessen som skulle studeras.
Flödet i figur 8 representerar de moment som görs under processen för att ensilera råkaffet. Det pneumatiska transportsystemet börjas att presenteras då det är ett lämpligt
transportsystem för att eliminera slöseriet i form av transport det kommer även att kunna eliminera antalet operatörer från tre till inga.
1. Avlastning av big bag-säckar
2. Manuell skanning av varje big bag-säck
3. Transport av big bag-säck till givet
radnummer 4. Lagring av råkaffe
5. Kontroll av BF och val av big bag-säck 6. Hämtning och
transport av big bag-säck 7. Transport till
transportband 8. Transportband för
big bag-säckarna till en våg
9. Kroka på säcken på telfern
10. Telfern lyfter säcken och transporterar den till
tratten
11. Oergonomisk tömning av big
bag-säck 12. Kroka av säcken 13. Om använd mindre än 10 gånger återanvänds den, annars återvinning 14. Pålastning av
5.3.1 Pneumatisk transport
Det ett pneumatiskt system kan lösa är att minska eller eventuellt helt eliminera slöseriet i form av transport. Det ska även eliminera det icke ergonomiska momentet när kaffet töms ner i en tratt för ensilering samt att säkerheten på lagret kan ökas då truckar inte behövs.
Det första steget är att undersöka hur en pneumatisk transport skulle kunna gå till. Den pneumatiska transporten lämpar sig bra för material som är torra så som granulat och pulver med mera. Den är effektiv då den kan transportera materialet långa sträckor utan att ta mycket plats i lagerlokalen. Pneumatisk transport delas upp i två olika kategorier, kontinuerlig
transport och satstransport. Vid kontinuerlig transport är det ett konstant flöde som transporterar materialet medan satstransport så delas det upp i satser.
Med det pneumatiska systemet ska det med hjälp av växlar kunna transportera råkaffet till en förvald silo och sedan stänga växeln för att förhindra bacherna blandas. Därefter ska det transporteras vidare till rensningen där kaffet rensas från kvistar, stenar och metaller som kommer med när kaffet skördas. Detta system ska på samma sätt som när en operatör väljer vilket kaffe att ensilera gå på bäst före datumet. Datorsystemet som används på Zoégas är Probat och ska vara kompatibelt med det pneumatiska systemet. Det finns många aktörer i Sverige som erbjuder försäljning och service av ett pneumatiskt transportsystem. Följande företag är några som erbjuder tjänst för pneumatik transport; Scanmatic, MAFA och Powtech. [13-15]
Ett pneumatiskt transportsystem skadar inte råkaffebönor då de är robustare än vad de rostade kaffebönorna är, rostade kaffebönor använder sig av ett annat transportsystem som inte skadar kaffebönorna då de efter rostning bli spröda.
5.3.2 Silosystem som lösning för lagerhållning
Det silosystemt ska förbättra är lagerkapaciteten. Idag lagras det ca 510 ton råkaffe på lagret, med ett silosystem kan den eventuellt öka till 1500 ton råkaffe vilket är kravet för att det ska anses vara lönsamt.
Eftersom ett pneumatiskt transportsystem är kompatibelt med ett silosystem påbörjades det att undersökas hur ett silosystem kan komma att implementeras. Betydelsen med att ett
pneumatiskt system är kompatibelt med silosystemet är att det kan byggas in i silosystemet. Inbyggnaden ska då kunna transportera råkaffe till silo för lagring och från silosystemet till rensning och vidare i processen. Den del som undersöks är den grönmarkerade boxen i figur 9 nedan.
Figur 9. Schematiskt beskrivning där en grönmarkerade boxen är den som studeras
Då det finns begränsningar i lagerlokalen behöver det tas hänsyn till, begränsningarna är att golvbärigheten är 1,5 ton/m2 samt att takhöjden i lokalen är 3,7 meter högt. Zoégas har även
en minimumgräns på hur mycket råkaffe som ska lagras för att det skall anses vara lönsamt. Då golvbärigheten och takhöjden var mycket begränsande fanns det inte många alternativ på silos. Majoriteten av silos är för utomhusbruk där det inte finns begränsning på höjd eller att bärigheten på marken är mycket större än den som är i lagerlokalen. Det utfördes beräkningar av olika silos hur de påverkar golvet där det sker punktlaster på benen. Punktlasterna var mycket stora då arean på vardera ben var liten. Beräkningar och motiveringar på de olika silos finns beskrivna under i den ordning som undersökningen har skett samt som bilagor.
De silos som kommer att presenteras är
- MAFA Agrosilo, kvadratisk silo som kan rymma upp till 40m3 - MAFA Unik UNS-3, cylindrisk silo som rymmer 3,6m3
- Low Profile Silo, kvadratisk silo som kan rymma upp till 40m3
Avlastning av big bag-säckar
Manuell skanning av varje big
bag-säck
Transport av big bag-säck till givet
radnummer
Lagring av råkaffe
Kontroll av BF och val av big bag-säck Hämtning och transport av big bag-säck Transport till transportband Transportband för
big bag-säckarna till en våg Kroka på säcken på telfern Telfern lyfter säcken och transporterar den till tratten Oergonomisk tömning av big
bag-säck Kroka av säcken Om använd mindre än 10 gånger återanvänds den, annars återvinning Pålastning av
tomma big bag-säckar
Silo 1. MAFA Agrosilo
MAFA Agrosilo är en silo som är byggd av varmgalvaniserad plåt och kan ha en volym upp till 40 m^3. Självvikten på silon är 1050 kilo och den står på fyra ben.
Tabell 1 Information om MAFA Agrosilo [16]
Typ Volym (m3) Höjd (m) Bredd x längd
(m)
Vikt (kg)
Agrosilo 7,1–40,0 2,6–6,64 3 x 3 1050
Agrosilon valdes att undersökas då den har många fördelar i att det finns olika kapaciteter på volymen och att den har en låg självvikt som är ett måste då det finns begränsningar i vad golvet klarar för vikt. Den har även olika möjligheter för att anpassa höjden, höjden måste ligga under 3,7 meter då 3,7 meter är vad takhöjden i lagerlokalen är. Silon är kompatibel med den pneumatiska transportlösningen och anses då lämplig. Den silo som undersöks visas i figur 10 nedan och har specifikationerna:
- 3.32 meter i höjd - 14.64 m^3 i volym
Figur 10. MAFA Agrosilo [16]
I bilaga A finns en broschyr på MAFAs Agrosilo. Silon undersöktes vidare och det genomfördes beräkningar för att undersöka trycket och golvbärigheten på lagergolvet. Att silon inte överstiger begränsningarna är en viktig faktor för att fortsätta undersöka silon. Utförliga beräkningar kan ses i bilaga B och nedan visas en summering av beräkningarna för att se hur trycket på golvet blir per ben på silon.
Sedan beräknas trycket per ben där resultatet blev 533962.5 N/𝑚2 Som i kilo tryck blir
54 375 kilo tryck per ben.
Det överstiger det tillåtna värdet på 1500 kg/m2 med 36.25 gånger. För att undvika det
problemet med det höga trycket och punktlast beräknades det om det fanns en möjlighet att installera en silo om hela ytan vikt fördelas, det gav då en yta på 9 m2om hela silons yta
kunde användas. Då blev svaret 𝑃 = 1450 𝑘𝑔/𝑚2.
Detta svar ger att trycket skulle ligga under maxtrycket med 50 kg/m2 och skulle då vara fullt
möjligt att installera eftersom viktbegränsningen är 1500kg/m2. Efter kontakt med
leverantören om möjligheten till viktfördelning fanns det ej en möjlighet att hitta en lösning för hur den ska kunna viktfördelas på hela ytan. Med den informationen valdes då detta alternativ bort då det ej går att installera och en ny silo valdes för att se om det fanns en möjlighet att installera den.
Silo 2. MAFA Unik UNS-3
MAFA Unik UNS-3 är en silo som är byggd av aluminium och är belagd med zink (aluzink). Silon har en kapacitet på 3,6 m^3 och väger endast 265 kilo. Den står på tre ben till skillnad från Agrosilon som står på fyra ben.
Tabell 2. Information om MAFA Unik UNS-3 [17]
Typ Volym (m3) Höjd (m) Diameter (m) Vikt (kg)
UNS-3 3,6 3,49 1,88 265
Fördelen med Unik UNS-3 är den låga självvikten, det medför att det är större möjlighet att installera ett system med en silo. Höjden på silon är gynnsam då den ligger under
begränsningen på 3,7 meter. Den ska även vara kompatibel med det pneumatiska systemet efter modifikationer så att topplattan på den anpassas till inblåsningen av råkaffe och att utloppet kan tillämpas på ett pneumatiskt system. Den silo som undersöks visas i figur 11 nedan och har specifikationerna:
- 3,6 meter i höjd - 3,6 m^3 i volym - 3 ben
Silon undersöktes vidare och det genomfördes beräkningar för att undersöka trycket på lagergolvet. Att silon inte överstiger begränsningarna är en viktig faktor för att fortsätta undersöka silon. Nedan visas en summering av beräkningarna för att se hur trycket blir per ben på silon.
Först beräknas totaltrycket på alla tre ben, 𝑃 = 912070 𝑁/𝑚2och sedan beräknas trycket per ben 𝑃 = 304023 𝑁/𝑚2 som i kilo tryck blir 𝑃 = 30960 𝑘𝑔/𝑚2
Det är en förbättring när man jämför med den föregående silon dock överstiger den med 20.64 gånger den maximalt tillåtna gränsen och bör då heller inte installeras. Efter kontakt med leverantören om möjligheten till viktfördelning fanns det ej en möjlighet att hitta en lösning för hur den ska kunna viktfördelas. Med den informationen valdes då detta alternativ bort då det ej går att installera och en ny silo valdes för att se om det fanns en möjlighet att installera den.
Silo 3. Low Profile Silo
Powtech erbjuder en silo som är anpassningsbar och är byggd på rostfritt stål. Silon kan ha en volym upp till 40 m3. Även den är byggd på fyra ben.
Tabell 3. Low Profile Silo [18]
Typ Volym (m3) Höjd (m) Bredd x längd
(m)
Vikt (kg) Low Profile
Silo
2–40 N/A N/A N/A
Low Profile Silo valdes att undersökas då den kan byggas väldigt lågt och är anpassningsbar för den lokal en installeras i. Silon kan ha en kapacitet upp till 40 m3 om det är tillräckligt
med utrymmen i den lokal den ska installeras i. Vikten på silon framkommer inte men baserat på utseendet av de ben silon står på i figur 12 nedan dras slutsatsen att arean på benen är liten vilket medför att trycket ökar. Då viktfördelningen inte är möjligt rekommenderas inte silon att utredas vidare. Silon är kompatibel med ett pneumatiskt transportsystem och har en fördel att rasvinkeln (det vill säga den utformningen som gör att materialet faller ner likt en kon) är låg och det medför att volymen i silon kan ökas. [18]
De specifikationer som framgår av silon är - Volym upp till 40m^3
Figur 12. Low Profile Silo från Powtech. de ben som syns på figuren är utformade för lager där det golvbärigheten är avsevärt högre [18]
Då det saknas information om silon har det inte utförts beräkningar för att undersöka vad trycket blir per ben. Dock dras slutsatsen baserat på den bild som kan ses i figur 12 ovan att de benen silon står på inte är optimala för att fördela vikten på.
Sammanställning av de presenterade silosystemen
Alla silosystemen presenteras i tabell 4 nedan för att få en överblick på de likheter och skillnader som finns mellan dem.
Silosystemen som har undersökts har alla fallerat på att golvbärigheten är låg och att på grund av den inte anses lämplig. Hade råkaffelagret varit gjutet på fast mark hade golvbärigheten varit markant högre och därmed hade ett silosystem varit en intressant aspekt att fortsätta undersöka vidare för en framtida implementering. Silosystemen hade också kunnat bli mer intressanta om möjligheten att kunna viktfördela var ett alternativ. Då det inte är ett alternativ får andra alternativ undersökas.
Tabell 4. Sammanställning över de tre presenterade silos
Tabellen visar de specifikationer som de olika silos har. Alla faller inom kravet att vara under 3,7 meter i höjd men alla kan inte viktfördelas för att ligga under den begränsning som är satt. De alternativ som kommer att undersökas är att se hur det ergonomiska momentet kan
förbättras genom att undersöka ensileringsstationen.
Typ Volym (m3) Höjd (m) Bredd x längd
(m) Vikt (kg) MAFA Agrosilo 14,64 3,32 3 x 3 1050 MAFA Unik UNS-3 3,6 3,49 1,88 265
5.4 Förslag 2. Nya ensileringssystem
Med de gjorda undersökningarna om att tillämpa ett silosystem valdes det då att undersöka alternativa system. De alternativa systemen ska förbättra ergonomin vid ensileringsstationen då golvbärigheten för silosystemen överskreds. Ergonomin kan förbättras genom att se över alternativ till hur det ska tömmas till ensileringen.
Det som undersöktes var att titta på hur big bag-säckarna är utformade och hur de kan tömmas på ett mer effektivt sätt med avseende på ergonomi. Den berörda delen som studerades för att hitta lösningar var följande i det schematiska flödet som ses i figur 13 nedan
Figur 13. Schematiskt schema över processen i råkaffelagret. De gulmarkerade boxarna är den del som undersöktes.
Det är två alternativ som undersöktes för att tillsammans med de nuvarande big bag-säckarna kunna förbättra ensileringsstationen. Först presenteras big bag-säckarna för att sedan gå in på de två alternativen som båda är storsäcktömmare med olika funktioner. Den första funktionen kan big bag-säcken lyftas med en telfer och det andra alternativet lyfts big bag-säcken med en gaffeltruck.
Avlastning av big bag-säckar
Manuell skanning av varje big
bag-säck
Transport av big bag-säck till givet
radnummer
Lagring av råkaffe
Kontroll av BF och val av big bag-säck Hämtning och transport av big bag-säck Transport till transportband Transportband för
big bag-säckarna till en våg Kroka på säcken på telfern Telfern lyfter säcken och transporterar den till tratten Oergonomisk tömning av big
bag-säck Kroka av säcken Om använd mindre än 10 gånger återanvänds den, annars återvinning Pålastning av
tomma big bag-säckar
5.4.1 Big bag-säckar som lagringssystem
Big bag-säckar används idag som lagringssystem i råkaffelagret, de är enkla att transportera och rymmer mycket kaffe. Problemet är att den nuvarande tömningsfunktionen inte ger en bra ergonomisk arbetshöjd samt att big bag-säckarna inte är stapelbara för att kunna öka
lagervolymen. Specifikation för en big bag-säck är följande och i figur 15 ses ett exempel på utseendet på en big bag-säck:
• Formstabil
• Kondutiv Type C (statisk elektricitet förekommer) • 95 x 110 x 140 • SWL 1000 kg, SF 6:1 • Fyllrör: 35/55 • Tömrör: 35/30 • Obelagd väv • Dokumentficka: A4
• 4 Öglor: 25 cm + fyra korta öglor 10 cm • Livsmedelsgodkänd
Efter att ha undersökt big bag-säckar påbörjades det att undersökas hur de kan tömmas på ett så effektivt sätt med avseende på ergonomin för de operatörer som arbetar.
5.4.2 Storsäcktömmare
Det storsäcktömmarna kunde lösa var att förbättra ergonomin för de operatörer som arbetar på råkaffelagret. Efter en del eftersökningar upptäcktes det att en storsäcktömmare kunde vara en bra lösning på hur tömningen kunde ske på ensileringsstationen på råkaffelagret. Den
upptäckta storsäcktömmaren finns i två olika variationer som presenteras nedan, en med en inbyggd telfer i ramen (Bagboy Hygien Gen. II) och en utan telfer (Bagboy Hatch) där en gaffeltruck krävs för att lyfta big bag-säcken.
Storsäcktömmare Bagboy Hygien Gen. II
En storsäcktömmare för big-bag säckar är ett bra alternativ till att tömma bulkmaterial. Storsäcktömmaren med telfer är en stålkonstruktion i form av en ställning se figur 15 nedan där en balk går ur ställningen och telfer rör sig utmed balken.
Figur 15. Bagboy Hygien Gen. II [20]
Utförandet för att lyfta en big bag-säck är följande, man lyfter upp big bag-säcken med telfern och transporterar den över tratten som i sin tur transportera råkaffet vidare. En sådan ställning är lämplig då arbetshöjden blir mer ergonomiskt utformad.
Då takhöjden är begränsad i lagerlokalen påverkar det utformningen av storsäcktömmaren. Takhöjden är 3,7 meter och telferns storlek inklusive balken telfern åker på är 0,8 meter. Måtten på öglorna på big bag-säckarna är 0,25 meter och big bag-säckarnas höjd inklusive en marginal på 0,3 meter är 1,7 meter och måttet för uppknytning av big bag-säckarna är 0,4 meter. När man subtraherar alla de måtten från takhöjden som är 3,7 meter fås arbetshöjden. Arbetshöjden för den stationen blir 0,55 meter. Idag är arbetshöjden ca 1 meter vilket nästan är den dubbla arbetshöjden än vad den storsäcktömmaren har.
För att den ska kunna fungera måste den konstrueras om för att ergonomin ska bli bättre. Ett annat alternativ är att placera Bagboy Hygien Gen. II på lastkajen där takhöjden är högre. Dock måste tratten för tömning flyttas till lastkajen och bidrar då till en högre kostnad i investeringen och är därmed inte lämplig att installeras. Systemet minskade även inte antalet moment och ger då inte något mervärde till processen.
Storsäcktömmare Bagboy Hatch
En storsäcktömmare utan telfer har liknande konstruktion, big bag-säcken lyfts upp av en gaffeltruck och töms på samma sätt genom att säcken är över en tratt där råkaffet töms i som sedan transporterar vidare råkaffet till rensning. Bagboy Hatch kan inte heller installeras då den är utformad för lokaler med högre takhöjd likt Bagboy Hygien Gen. II. Att lyfta big bag-säcken med en gaffeltruck ökar även antalet moment och ergonomin försämras ytterligare då det behöver kliva in och ur gaffeltrucken vid varje ensilering och även då tömma big bag-säcken på ett icke ergonomiskt sätt. I figur 16 illustreras en storsäcktömmare för gaffeltruck.
Figur 16. Bagboy Hatch [20]
De båda storsäcktömmarna faller på att takhöjden begränsar funktionen att förbättra ergonomin och bör då inte utredas vidare.
5.5 Förslag 3. Stapelbara bulkbehållare
Nestlékontoret i Köpenhamn informerade om ett företag som tagit fram en ny typ av behållare att lagra olika typer av material i såsom granulat eller livsmedel. Behållaren är ännu inte tillgänglig på marknaden och informationen om den är väldigt begränsad i dagsläget. Det har estimerats att den kan rymma upp till 1000 liter och det är ett godtyckligt antagande när det diskuterats med personal på Zoégas. Behållaren är stapelbar och kan även fällas ihop efter användning för att ta minimalt med utrymme. Företaget som erbjuder behållaren har ett cirkulärt system. Behållaren består av diverse delar som alla kan ersättas vid skada, materialet går även att återvinna för att tillverka fler behållare och på så sätt minskas miljöpåverkan. I priset som har tagits fram för Zoégas ingår behållaren samt den lastpall den står på. Big bag-säckarna idag står på sjöpallar som till och från blir skadade och måste ersättas som ökar kostnaden även big bag-säcken kan bli skadad och måste ersättas. När en behållare skadas på ett liknande sätt ska den enligt Zoégas kunna ersättas utan kostnad eller till en lägre kostnad då det är i ett cirkulärt system. Det är en besparing som kan gynna Zoégas. Att den är stapelbar gynnar även Zoégas då antalet transporter kan minskas om lastbilen kan lasta upp mot det dubbla än var den gör idag med big bag-systemet. I råkaffelagret kan även behållarna staplas och optimeras så att det lagras 1500 ton råkaffe, staplingen måste då undersökas vad behållaren klarar i statisk kraft. Att lagra mer råkaffe på Zoégas fabrik medför att besparingar kan göras då det externa företaget kan lagra upp till 4500 ton råkaffe och på Zoégas lagras idag ca 510 ton råkaffe. Att öka lagringen på råkaffelagret till 1500 ton ger en minskning hos det externa företaget med ca 25%.
