Linköpings universitet | Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling Examensarbete på grundnivå, 16 hp | Maskinteknik – produktionsteknik Vårterminen 2020 | LIU-IEI-TEK-G--20/01828--SE
Identifiering av flaskhalsar på ett
pappersbruk
- En tidsstudie på produktionsavdelningens
förpackningsmaskiner.
Identification of bottle necks in a paper mill.
- A time study on the production department’s packaging
machines.
Emelie Karlsson
Handledare, Erik Sundin Examinator, Mats Björkman
Linköpings universitet SE-581 83 Linköping, Sverige 013-28 10 00, www.liu.se
Sammanfattning
För att Nordic Paper Seffle AB i framtiden ska kunna utöka sin produktion eller byta ut nuvarande komponenter behöver de grunda sina beslut i fakta. På produktionsavdelningen finns idag varken dokumenterad cykeltid eller aktiviteter noterade för deras tre förpackningsmaskiner. Genom detta examensarbete kommer en tidsstudie genomföras i syfte att dokumentera maskinernas aktiviteter och identifiera flaskhalsar i flödena. Metoden som arbetet bygger på, har en grund inom Lean med verktyg och begrepp som beskrivs inom filosofin. Arbetet kommer inte involvera någon tidsstudie för operatörerna på något sätt vilket betyder att endast förpackningsmaskinerna kommer studeras. Kringarbete kommer nämnas för att ge en klarare bild på förloppet. De noterade aktiviteterna redovisas i löpande tabeller tillsammans med deras cykeltider. Efter vardera förpackningsmaskinen följer analys för hela grupper eller enskilda aktiviteter som flaskhalsar. Analysen för resultatet kommer ses ur ett effektivitetsperspektiv och liknas med bland annat de punkter som Lean presenterar för slöserier. Här kommer flaskhalsarna beskrivas samt varför de anses vara flaskhalsar för förpackningsmaskinerna. I samband redogörs även en trolig anledning och lösning för problemet. Resultatet beräknas hjälpa företaget att växa samt lägga en grund för framtida studier inom relaterade områden som kommer beskrivas ytterligare i arbetets slutsats.
Abstract
If Nordic Paper Seffle AB is going to expand or exchange parts in their production in the future, they have to base their decisions in facts. Today, the production department doesn’t have any cycle times, or activities documented for their three packaging machines. By doing this thesis a time study will be performed with the purpose of documenting the machines activities and to identify bottle necks in the value stream. The thesis has its’ roots in Lean, with tools and concepts profound to the philosophy. The work won’t involve any time studies of the operators in any way. This means that it’s only the packaging machines which will be studied. Circular work will be mentioned to give a clearer picture of the process. The listed activities will be reported in tables together with their cycle times. An analysis will follow each packaging machine for whole groups or single activities, presented as bottle necks. The results will be analyzed and viewed from an efficiency perspective and will be compared to, among other things, the points Lean presents for waste. Here, the bottle necks will be described alongside why they are considered bottle necks for the packaging machines. In connection to this a probable reason and solution is presented. The result is expected to help the company grow and lay a foundation for future studies in related areas that will be further described in the conclusion.
Förord
Med det här examensarbetet bakom mig vill jag lägga ett stort tack till mina kontakter på Nordic Paper som stöttat och hjälpt mig genom arbetets gång. Främst ett tack till mina handledare Glenn Olsson som ville satsa på det här examensarbetet med mig och Ingvor Andersson som alltid tagit sig tid för att svara på frågor och dubbelkolla mina iakttagelser. Jag vill även ge stor eloge till arbetarna på golvet som tagit emot mig med ett leende på läpparna, svarat på alla frågor och accepterat mitt springande på golvet bredvid dem medan jag analyserade maskinerna.
Jag hoppas mitt arbete hos Nordic Paper har varit lika givande för dem som det varit för mig. Ytterligare ett tack till Boris Jadrijevic som på sin fritid kollat igenom rapporten under arbetets gång för att underlätta felsökningen.
Innehållsförteckning
1. INTRODUKTION ... 1 1.1BAKGRUND ... 1 1.2SYFTE ... 1 1.3MÅL OCH FRÅGESTÄLLNING ... 1 1.4AVGRÄNSNINGAR ... 2 1.5STRUKTUR ... 2 2. NULÄGESBESKRIVNING ... 32.1NORDIC PAPER HOLDING AB ... 3
2.1.1 Nordic Paper Seffle AB ... 4
2.2PRODUKTIONSAVDELNINGEN ... 4 2.2.1 Arkningen ... 5 2.4FÖRPACKNINGSMASKIN ... 6 2.4.1 1000-linjen ... 7 2.4.2 500-linjen ... 8 2.4.3 Beck ... 9 3. TEORI ... 11
3.1TOYOTA PRODUCTION SYSTEM ... 11
3.1.1 Just-in-time ... 11
3.1.2 Jidoka ... 12
3.1.3 The Toyota Way ... 12
3.2LEAN PRODUCTION ... 13 3.3PRODUKTIONSSYSTEM ... 14 3.3.1 Funktionell verkstad ... 14 3.3.2 Flödesgrupp ... 15 3.4VÄRDEFLÖDESANALYS ... 15 3.4.1 Flödesenhet ... 15 3.4.2 Aktiviteter ... 15 3.5TIDSSTUDIE ... 16 3.5.1 Tider ... 16 3.5.2 Flaskhalsar ... 17 3.5.3 Standardiserat arbete ... 17 4. METOD ... 19 4.1TEORETISK STUDIE ... 19 4.2SAMMANSTÄLLNING AV DATA ... 20
4.2.1 Inspektion av nuvarande flöden ... 20
4.2.2 Tidmätning på flöden ... 21
4.2.3 Resultat i form av värdeflödesanalys ... 21
4.2.4 Analys av resultatet ... 22
4.3MASKINSPECIFIKA UTFÖRANDEN ... 22
4.3.1 1000-linjen ... 22
4.3.2 500-linjen ... 23
4.3.3 Beck ... 23
5. RESULTAT & ANALYS ... 25
5.1AKTIVITETER 1000-LINJEN ... 25
5.1.1 Värdeflödesanalys för 1000-linjen ... 30
5.2FLASKHALSAR 1000-LINJEN ... 30
Grupp 1 ... 30
Grupp 4 ... 31 Grupp 5 ... 31 5.3AKTIVITETER 500-LINJEN ... 32 5.3.1 Värdeflödesanalys för 500-linjen ... 34 5.4FLASKHALSAR 500-LINJEN ... 34 Grupp 1 ... 34 Grupp 3 ... 34
5.5AKTIVITETER BECK PLASTRIS ... 35
5.5.1 Värdeflödesanalys för Beck plast ... 36
5.6FLASKHALSAR BECK PLAST ... 37
Grupp 1 ... 37
Grupp 2 ... 37
5.7AKTIVITETER BECK KARTONG ... 38
5.7.1 Värdeflödesanalys för Beck kartong ... 41
5.8FLASKHALSAR BECK KARTONG ... 41
Grupp 2 ... 41
Grupp 3 ... 41
6. SUMMERING AV ANALYS ... 43
7. DISKUSSION ... 45
7.1DISKUSSION KRING RESULTATEN ... 45
7.2DISKUSSION KRING METODEN ... 45
8. SLUTSATS OCH FRAMTIDA ARBETE ... 47
REFERENSER ... 49 BILAGOR ... 51 BILAGA 1 ... 51 BILAGA 2 ... 57 BILAGA 3 ... 58 BILAGA 4 ... 59 BILAGA 5 ... 60 BILAGA 6 ... 61 BILAGA 7 ... 62 BILAGA 8 ... 63 BILAGA 9 ... 64 BILAGA 10 ... 65 BILAGA 11 ... 66 BILAGA 12 ... 67 BILAGA 13 ... 68 BILAGA 14 ... 69 BILAGA 15 ... 70
Figur- och tabellförteckning
FIGUR 1.NORDIC PAPERS FÖRETAGSTRÄD (NORDIC PAPER,2017.E). ... 3
FIGUR 2.NORDIC PAPER,SÄFFLES ORGANISATION FÖR PRODUKTIONSAVDELNINGEN. ... 4
FIGUR 3.FÖRENKLAD ÖVERBLICK AV NORDIC PAPER,SÄFFLES PRODUKTIONSPROCESS. ... 4
FIGUR 4.EN PALL MED SKURNA ARK. ... 5
FIGUR 5.ENKEL BILD PÅ HUR 1000-LINJENS FLÖDE KAN SE UT. ... 8
FIGUR 6.ENKEL BILD PÅ HUR 500-LINJENS FLÖDE SER UT. ... 8
FIGUR 7.ENKEL BILD PÅ HUR BECKS FLÖDE MED PLASTRIS SER UT. ... 9
FIGUR 8.ENKEL BILD PÅ HUR BECKS FLÖDE MED KARTONG SER UT. ... 9
FIGUR 9.MODELL FÖR THE TOYOTA WAY (LIKER,2009). ... 13
FIGUR 10.FÖRKLARING TILL HUR EN FUNKTIONELL VERKSTAD KAN SE UT. ... 14
FIGUR 11.FÖRKLARING TILL HUR EN LAYOUT MED FLÖDESGRUPP KAN SE UT. ... 15
FIGUR 12.ANALYS PÅ GENOMLOPPSTIDEN REDOVISAT I EN LIGGANDE FRAKTIONSSTAPEL. ... 16
FIGUR 13.FLASKHALS I EN PRODUKTION. ... 17
FIGUR 14.ÖVERBLICK PÅ EXAMENSARBETETS TILLVÄGAGÅNGSSÄTT. ... 19
FIGUR 15.1000-LINJEN GRUPPERAD. ... 22
FIGUR 16.500-LINJEN GRUPPERAD. ... 23
FIGUR 17.BECK PLAST GRUPPERAD. ... 24
FIGUR 18.BECK KARTONG GRUPPERAD. ... 24
FIGURSERIE 1. ETIKETTSKRIVARARM TRYCKER PÅ ORDERNUMMERETIKETT. ... 51
FIGURSERIE 2.GRIPKLON, REDO FÖR RIS, SAMT DRAR IN RIS I KARTONGEN. ... 51
FIGURSERIE 3.LYFTBORD OCH INMATNING FÖR 1000-LINJEN. ... 52
FIGURSERIE 4.RIS ÖVER KARTONG, KARTONG I KARTONG, KARTONG NER I KARTONGFÖRSLUTARE. ... 53
FIGURSERIE 5.ARM MED VAKUUMKOPPAR TRYCKT PÅ KARTONG, SAMT KARTONG PLACERAD I KARTONGTRANSPORTÖR. ... 53
FIGURSERIE 6.RISSTAPLARE TOM, TILL LÄGE MED ETT RIS TILL LÄGE DÄR RIS NUMMER TVÅ TILLKOMMER. ... 54
FIGURSERIE 7.KARTONGVÄNDARE I LÄGE 1, SAMT ROTERANDES MOT LÄGE 2. ... 54
FIGURSERIE 8.RISROTERARE I ROTATION, TILLS ROTERAD KLAR. ... 55
FIGURSERIE 9.LIMSTALAKTITEN.LIM SPRUTAS UPP, BÖRJAR DROPPA, DRAR UT LIM LIKT SOCKERVADD. ... 55
FIGURSERIE 10.SEPARATA RULLBAND HÖJS OCH HJÄLPER KARTONGEN MATAS MOT KANTEN. ... 56
DIAGRAM 1.VÄRDEFLÖDESANALYS FÖR 1000-LINJEN, FORMAT 45X75. ... 30
DIAGRAM 2.VÄRDEFLÖDESANALYS FÖR 1000-LINJEN, FORMAT 40X60. ... 30
DIAGRAM 3.VÄRDEFLÖDESANALYS FÖR 500-LINJEN, FORMAT 40X60. ... 34
DIAGRAM 4.VÄRDEFLÖDESANALYS FÖR 500-LINJEN, FORMAT 45X75. ... 34
DIAGRAM 5.VÄRDEFLÖDESANALYS FÖR BECK PLAST, FORMAT 42,8X82,8. ... 36
DIAGRAM 6.VÄRDEFLÖDESANALYS FÖR BECK PLAST, FORMAT 45X75. ... 36
DIAGRAM 7.VÄRDEFLÖDESANALYS FÖR BECK KARTONG, FORMAT 41,6X61,9. ... 41
TABELL 1.TERMINOLOGI SOM ANVÄNDS I RAPPORTEN ... 2
TABELL 2.FÖRKORTNINGAR SOM ANVÄNDS I RAPPORTEN ... 3
TABELL 3.ARKENS OLIKA FORMAT ... 7
TABELL 4.AKTIVITETER OCH TIDER FÖR 1000-LINJEN. ... 25
TABELL 5.AKTIVITETER OCH TIDER FÖR 500-LINJEN ... 32
TABELL 6.AKTIVITETER OCH TIDER FÖR BECK MED PLAST ... 35
Terminologi och förkortningar
I kommande kapitel förekommer terminologi och förkortningar som kan vara okända för läsaren. För att underlätta förståelsen hänvisas denne till detta avsnitt. Under bilaga 1 finns figurserier som förklarar vissa av termerna.
Tabell 1. Terminologi som används i rapporten
Terminologi
Aktivitet Ett förädlingssteg där något händer med produkten.
Ark När pappersrullarna skärs ner, blir de till ark.
Arkningen Avdelningen där pappersrullar skärs ner till ark. Kallas även konverteringen.
Beck Förpackningsmaskinen är av märket Hugo Beck och är den enda
maskinen i dagsläget från märket. Därav benämningen.
Cykeltid Tid för en produktionslinje som förflyter mellan två på varandra följande tillverkningstillfällen för en och samma produkt.
Etikettskrivararm Armen från etikettskrivaren som trycker på en ordernummeretikett.
Flaskhals Ett steg i processen som begränsar flödet, likt en flaskhals.
Flöde Det som helhet omfattar och knyter ihop alla aktiviteter till en produkt.
Flödesenhet Enheten/objektet som betraktas vid en analys av flödet.
Genomloppstid Tiden mellan igångsättning av den första bearbetningsoperationen till den färdigställda produkten.
Gripklo En arm vars syfte är att gripa tag i ett ris och dra in det i en kartong.
Inmatning Position vid förpackningsmaskinen där operatören matar in arken i hög om ett ris.
ISO 2001 Fastställande av kvalitetsledning som organisationer kan certifiera sig mot.
ISO 22000 Ledningssystem för livsmedelssäkerhet – krav för organisationer som verkar inom livsmedelskedjan.
Kartongförslutare Moment för Beck där kartongen dras ned, sidor viks upp och in så den försluts.
Kartongtransportör Typ av ”transportband” som med hjälp av ställbara sidor kan hålla
kartongen på plats när den transporteras framåt.
Kartongvändare Rullbandet har två positioner. Första position när en kartong förs in, rullbandet roterar sedan 180°. Andra positionen är då på samma ställe men en högre höjd.
Kratta En ”komponent” i lastavläggaren som kommer fram underifrån och
drar riset eller kartongen likt en kratta till andra kanten.
Lastavläggare En lyftanordning som används för 1000-linjen och Beck.
Linjechef Högst ansvarig efter fabrikschef på sitt område. I detta fall på Arkningen.
Lockvals ”Valsar” eller rullande cylindrar som hjälper locket att vikas ned för 1000-linjen när kartongen transporteras framåt.
Lyftbord Anordning som pall med ris placeras på. Bordet lyfts likt en saxlift så operatören alltid har risen tillgängliga i rätt höjd.
Plastris Ett ris förpackat i plast.
Ris En bunt med ark som placeras i en hög.
Risstaplare Ett dubbelt rullband. Ett ris transporteras på det övre rullbandet, rullbanden höjs. Ett andra ris förs in på det undre rullbandet. Risen staplas sedan på varandra när de transporteras vidare.
Rullband Kommer beskriva banden som transporterar flödesenheten på
”rullande cylindrar”.
Råpapperlager Lager med råpapper som ska skäras ner i skärmaskinerna på Arkningen.
Skär Arkning av en hel pappersrulle.
Svanen-märkning Nordiskt miljömärkningskrav.
Transportband Kommer beskriva banden som transporterar flödesenheten på band.
1000-linjen En av brukets förpackningsmaskiner. 1000-linjen har maxkapacitet att packa 1000 ark som ett ris.
500-linjen En av brukets förpackningsmaskiner. 500-linjen har maxkapacitet att packa 500 ark som ett ris.
Tabell 2. Förkortningar som används i rapporten
Förkortningar
FSC Forest Stewardship Council, en oberoende, internationell medlemsorganisation som verkar för ett miljöanpassat, socialt ansvarstagande för världens skogar.
GM General Motors.
JIT Just-in-time, ett begrepp som ingår inom Lean.
OEE Overall Equipment Effectiveness
PEFC Pan European Forest Certification, skogscertifiering för det småskaliga skogsbruket.
1
1. Introduktion
Detta kapitel kommer först introducera examensarbetets bakgrund och syfte. Genom detta kommer målet att förklaras i samband med examensarbetets frågeställningar för att till sist presentera undersökningens avgränsningar och avslutas med rapportens struktur.
1.1 Bakgrund
Nordic Paper är idag en pappersleverantör för över 80 länder. Företaget tillverkar både pappersrullar för kunder som själva vill konvertera rullarna till önskade format, samt nedarkade bakplåtspapper (NordicPaper, 2019). På produktionsavdelningen finns en underavdelning kallad Arkningen vars syfte är att skära ner pappersrullar till ark av bakplåtspapper samt förpacka dessa i endera plast, kartong eller båda delar. Skärmaskinerna förser förpackningsmaskiner med arkade bakplåtspapper som sedan förpackas och skickas till kund. I dagsläget finns inga dokumenterade flödesaktiviteter eller cykeltider för förpackningsmaskinerna, vilket resulterat i att företaget inte vet vilka aktiviteter som utförs eller hur lång tid de tar. Företaget vet därför inte heller vilka aktiviteter som ger upphov till störningar i flödet (Andersson & Olsson, 2020). Med denna typ av underlag skulle företaget kunna göra produktionseffektiviserande åtgärder.
Lean är en filosofi som kan hjälpa företag att eliminera förluster för en konkurrenskraftigare produktion (Petersson, o.a., 2015). För att bli Lean måste företaget jobba med filosofins grundprinciper kontinuerligt. Det är inte en korttidslösning utan ett långsiktigt förhållningssätt för hela organisationen (Lean, 2020.b). Så länge man förstår principen av Lean kan det därför anpassas för alla verksamheter. Lean är ett myntat begrepp som kan härledas till Toyota Production System, TPS (Liker, 2009). För att uppnå en konkurrenskraftigare produktion finns flera användbara verktyg, exempelvis tidsstudier och värdeflödesanalyser (Petersson, o.a., 2015). Genom att använda dessa verktyg skulle Nordic Paper kunna få större kontroll på händelseförloppet på Arkningen.
1.2 Syfte
Syftet med examensarbetet är att hjälpa Nordic Paper att göra en tidsstudie på deras förpackningsmaskiner för att de ska få större överblick på sin produktion idag. Tidsstudien ska identifiera flaskhalsar i flödet så att företaget ska kunna ta framtida produktionseffektiviserande beslut baserade på fakta. Genom studien kan de sedan själva avgöra vad som ligger i deras intresse att uppgradera, rätta till eller byta ut helt.
1.3 Mål och frågeställning
Målet med examensarbetet är att identifiera flaskhalsar i flödet för förpackningsmaskinerna samt att rekommendera förbättringsåtgärder genom att notera förpackningsmaskinernas flödesaktiviteter med cykeltider. Målet och syftet kan därför kortas ner i följande tre frågeställningar som kommer lösas och presenteras i rapporten:
1. Vilka aktiviteter kan noteras samt vilka cykeltider har de?
2. Vilka flaskhalsar kan identifieras med hjälp av en tidsstudie för de tre olika
förpackningsmaskinerna?
2 1.4 Avgränsningar
Då hela produktionsavdelningen är för stor att analysera för ett tio veckors examensuppdrag kommer några avgränsningar behöva tas i beaktning.
• Den sista aktiviteten, oberoende av förpackningsmaskin, bestående av emballering av en fullpackad pall kommer inte analyseras men den kommer beskrivas.
• Förflyttning från förpackningsmaskinerna till lager kommer inte analyseras men den kommer beskrivas.
• Endast maskinerna kommer analyseras. Tidmätning av operatörer får inte förekomma. o Dock kan diskussionen inkludera detta för framtida studier.
• Arbetet kommer inte inkludera några lönsamhetskalkyler vid analys av resultatet.
1.5 Struktur
Rapporten inleds med att förklara Nordic Papers nuläge, för att presentera teorin som kommer planlägga och stärka metoden för arbetet. Sist kommer resultatet redogöras i samband med en analys för att sedan diskuteras i samband med felkällor. Större mätningar och bilder kommer finnas längst bak i rapporten under bilagor.
3
2. Nulägesbeskrivning
I följande kapitel kommer Nordic Paper beskrivas i sin aktuella form. Produktionsavdelningen, Arkningen och förpackningsmaskiner kommer förklaras för att tydliggöra resterande moment i rapporten.
2.1 Nordic Paper Holding AB
Nordic Paper Holding AB är ett företag bestående av fyra pappers- och massabruk som producerat papper sedan slutet av 1800-talet (Nordic Paper, 2017.c). De ägs idag av kinesiska Shanying International (Nordic Paper, 2017.e) Företaget är en global leverantör av papper till mer än 80 länder, för cirka 700 kunder (Nordic Paper, 2017.c). Majoriteteten av dessa kunder är konverterare, det vill säga att de köper pappersrullar och skär själva ned pappret till önskat format. Resterande kunder köper bland annat pappret arkade i beställt format (Andersson & Olsson, 2020). Nordic Paper tillverkar två typer av papper, dessa är:
• Natural Greaseproof paper: ett flexibelt papper som kan anpassas till många tillverkningsprocesser och kvalitetskrav. Exempel på användningsområde är muffinsformar, bakplåtspapper och förpackningar till mat (Nordic Paper, 2017.b). • Kraftpapper: är ett av världens starkaste kraftpapper. Anledningen till detta är att
råvaran har extra starka fibrer, tack vare att träden vuxit väldigt långsamt. Exempel på användningsområden är för grafiska tryck eller säckpapper (Nordic Paper, 2017.a). De fyra pappers- och massabruken tillverkar Kraftpapper i Bäckhammar och Åmotfors och Natural Greaseproof paper i Säffle och Greåker som kan ses i figur 1. (Nordic Paper, 2017.c)
Figur 1. Nordic Papers företagsträd (Nordic Paper, 2017.e).
Företaget anser att alla delar i ledet spelar en viktig roll, från skogsägare till bruk till kund. Skogen som skördas och köps är både FSC- och PEFC-certifierade, detta medför att det är lika viktigt för företaget att leverantörer de använder har samma standarder som de själva har. Företaget är medvetna om både sitt positiva avtryck men också den negativa påverkan de har på miljön. Det är genom att de gör sig medvetna om detta som de kan göra förändringar som gör skillnad. Nordic paper anser att nöjda kunder medför att företaget kan växa. För att kunna vårda en relation och ett bra partnerskap, har företaget en öppen och pågående dialog med kunderna. Detta led går inte bara framåt mot kunderna utan även bakåt där Nordic Paper själva är kund. Även om de till stor del gör mycket själva, är de beroende av vissa andra t.ex. inköp av timmer, kemikalier och så vidare. Varje år följs därför leverantörer upp så standarder upprätthålls, vilket är viktigt för företaget (NordicPaper, 2019). Liknande princip beskrivs av (Liker, 2009) i ”The Toyota Way”. Liker redogör för det vitala med att ha god kommunikation i alla led, både till kund och till leverantörer när man själv är kund. Om syftet är att uppnå en Lean organisation bör hela ledet handla efter samma principer.
4
Företaget har flera certifikat i form av ISO-standarder, bland andra ISO 9001, för att säkerställa god ledningssystemstandard. Denna standard är viktigt för alla bruken. ISO 22000 är däremot särskilt viktigt för bruken i Greåker och Säffle som producerar papper som används i livsmedelsindustrin. Dessa två bruk är även Svanen-märkta (NordicPaper, 2019).
2.1.1 Nordic Paper Seffle AB
Detta examensarbete utfördes i Säffle, Nordic Paper Seffle AB. I Säffle har bruket kapacitet att producera 50 000 ton massa/år och de två pappersmaskinerna tillsammans har kapacitet att producera 50 000 ton Natural Greaseproof paper/år (Nordic Paper, 2019.d). Bruken i Säffle och Greåker tillverkar uteslutande Natural Greaseproof paper och har tillsammans kapacitet att tillverka 92 000 ton/år (NordicPaper, 2019). Produktionsavdelningen har ett organisationsträd som kan ses i figur 2. Med hänsyn för GDPR visas endast namnen på personer som är berörda i rapporten.
Figur 2. Nordic Paper, Säffles organisation för produktionsavdelningen.
2.2 Produktionsavdelningen
Examensarbetet befinner sig som nämnt på en av de sista underavdelningarna på produktionsavdelningen. Som kan ses i figur 3. Denna figur redogör även på ett förenklat sätt hur ledet från tillverkat papper till Arkningen till kund ser ut.
Figur 3. Förenklad överblick av Nordic Paper, Säffles produktionsprocess. Fabrikschef Linjechef PM2 Tekniker PM2 Processing Linjechef Arkning/ emballering Glenn Olsson Tekniker Arkning Ingvor Andersson Tekniker Interna transporter Personalledare PB Interna transporter 10.0 Arkning 16.0 Skiftorg. 35.0 Dagop. 1.0 Linjechef PM3 Tekniker PM3 Processingenjör Tillverkning papper Råpapperlager Arkning, Skärmaskin Arkning Mellanlager Arkning, Förpacknings-maskin Lager Kund
5
När massa har blivit papper och papper blivit rullar kan produktionsprocessen på Arkningen gå åt två håll. Något förenklat kan processen då se ut:
1. Rullarna hämtas från råpapperlagret, de körs sedan med truck till skärmaskinerna som
skär ner dem i bestämt format. Vidare kör linjeoperatören pallen med ark från
skärmaskinerna till mellanlager inför varje förpackningsmaskin. Pappret packas, körs till lager och går ut till kund.
2. Rullarna emballeras och körs ut av en truckförare till lagret. Rullarna lastas sedan på
lastbil till kund, som själva skär pappret till det format de behöver.
Av de två alternativen så är den andra den absolut största beställningen företaget har i Säffle (Andersson & Olsson, 2020). Det är inom den första kategorin som examensarbetet utförs.
2.2.1 Arkningen
Arkningen är benämningen på området som skärmaskiner och förpackningsmaskiner befinner sig. Den enkla förklaringen är att det är här som hela pappersrullar skärs ner till ark, arkning. I två skärmaskiner skärs rullarna ner till planerade format och placeras på pall, se figur 4. Arkningens bemanning består av 16 personer à 2 skift (Andersson & Olsson, 2020). Betydelsen av detta leds sedan in beskrivningen av Arkningens layout. Operatörerna är kompetenta och lösningsorienterade. Sambandet kan ses i en funktionell verkstad, där operatörerna anses vara yrkesskickliga (Svensk konsulttjänst, 2019.b). Kompetensen operatörerna bär på är viktig att se och ta i beaktning. Det beskrivs vidare av (Liker, 2009) i teoriavsnittet vid förklarande av eliminering av förluster.
Figur 4. En pall med skurna ark.
Linjechefen tillsammans med teknikern som planerar skären på Arkningen jobbar mycket med operatörerna. Dagligen går de igenom dagens plan och gårdagens utförande. Det finns alltid en plan till varför skärmaskinerna skär upp vissa format i en viss ordning, vilken förpackningsmaskin risen ska packas i, samt vilka order som följer varandra. De jobbar dagligen med att lösa problem som uppstår eller oplanerade stopp. Det finns ett effektivitetstänk med det mesta och de vill optimera den redan befintliga ytan de har att jobba med (Andersson & Olsson, 2020).
6
Det här tänket kan återspeglas i Lean som nästa kapitel kommer beskriva ytterligare. Det finns en likhet i Toyotas egna värderingar, exempelvis ”Kaizen” – ständiga förbättringar, ”Teamwork” – utveckling av individ och team och ”Respekt” – ömsesidigt förtroende. (Andersson & Olsson, 2020) berättar att de försöker tänka Lean till stor del i planering och utförande. En del kurser inom ämnet har även utfärdats till dem.
2.4 Förpackningsmaskin
En förpackningsmaskin beskrivs av (Nationalencyklopedin, 2020.b) som en maskin som fyller och försluter förpackningar. Märkning och etikettering ingår dessutom vanligtvis i processen. Vissa förpackningsmaskiner tillämpar mer avancerade moment, tillexempel vikning, svetsning och klistring för specialutvecklade material som matas in i maskinen i form av exempelvis ark. På bruket finns en förpackningsmaskin av märket Hugo Beck. På deras egen hemsida beskriver de möjligheten att kunna tillgodose och möta de flesta krav som en kund har. Vare sig de vill emballera i plast, papper eller kartong (Hugo Beck, 2020). Förpackningsmaskinerna på bruket är tre helt olika maskiner, men som genererar liknande resultat. Förenklat ser processen ut som följande:
1. En pall placeras på ett lyftbord av operatören med hjälp av en truck.
2. Arken som är placerade på pallen är markerade med en pappersflik där rätt antal ark
ska plockas till ett ris, se figur 4 från föregående avsnitt.
3. Operatören tar ett ris och lägger det på bordet vid förpackningsmaskinens inmatning. I
bordet finns en inbyggd våg så operatören kan säkerställa storleken på riset.
a. Även här en referens till operatörens yrkesskicklighet där de vet exakt hur
mycket ett ris ska väga för att innehålla rätt antal ark.
4. Riset matas in på ett transportband, där det vidare plastas in eller läggs i kartong,
beroende på maskin och krav från kund.
a. Om riset plastas, svetsas sidorna ihop.
5. Plastriset eller riset placeras i kartong, sidorna limmas och pressas ihop, alternativt
tejpas.
a. Beroende på förpackningsmaskin.
b. Beroende på om plastriset även ska packas i kartong.
6. Flödesenheten matas fram på ett transportband till en lyftanordning/robotarm. 7. Flödesenheten placeras enligt bestämd formation till ett specifikt mönster det sedan
ska placeras på pall.
a. Med hjälp av indata till robotarm/lastavläggare som styr placeringen. 8. En robotarm eller en lastavläggare placerar flödesenheten på pall (Andersson &
Olsson, 2020).
När pallen är full emballeras den i plast och märks med rätt ordernummer. Pallen körs sedan till lager för att gå ut till kund. Lagret som byggs upp kan stå från 10 minuter till några dagar innan de skickas till kund (Andersson & Olsson, 2020).
7
Arkningens tre förpackningsmaskiner är anpassade för olika format och funktioner. Format bestäms beroende på vad kunden efterfrågar och förpackningsmaskinen bestäms beroende på om kunden vill ha:
• inplastat bakplåtspapper,
• inplastat plus förpackat i kartong eller • förpackat i kartong.
De tre förpackningsmaskinerna har benämningarna 1000-linjen, 500-linjen och Beck. När förpackningsmaskinerna hädanefter diskuteras individuellt kommer de benämnas därefter. Tillhörande varje förpackningsmaskin infogas dessutom en enklare skiss på flödet för att visa skillnaden maskinerna emellan. Formaten som körs på förpackningsmaskinerna kan gemensamt överskådas i tabell 3.
Tabell 3. Arkens olika format
1000-linjen 500-linjen Beck
Antal ark [st.]
Format [cm] Antal ark [st.]
Format [cm] Antal ark [st.]
Format [cm]
1000 38x58 480 eller 500 32x53 Alla varianter, plastris
1000, 2x500 40x60 37,5x57,5 500 eller 1000 Från 37x42 975 45x57 39x39 Till 68x90 2x500 46x66 40x60 46x76 40,5x71 En variant, kartong 50x70 45x75 1000 41,6x61,9 2x480 45x75 45,5x74 50x75 46x71 46x76 50x70 50x75 57x78 2.4.1 1000-linjen
Namnet 1000-linjen betyder att förpackningsmaskinen klarar att ta max 1000 ark som en flödesenhet. Beroende på vad kund vill ha packas till exempel 1000 ark inplastat i en kartong eller 2x500 ark inplastade i en kartong. Alla konstellationer på format och antal som packas i förpackningsmaskinen redovisas i tabell 3. Risen packas i plast och i kartong oberoende på format (Andersson & Olsson, 2020). I figur 5 visas en förenklad bild på hur flödet ser ut. En annan formation visas i metodavsnittet där grupperingen för 1000-linjen presenteras.
8
Figur 5. Enkel bild på hur 1000-linjens flöde kan se ut.
2.4.2 500-linjen
Namnet 500-linjen betyder att förpackningsmaskin klarar att ta ett ris motsvarande max 500 ark som en flödesenhet. 500-linjen tar endast två ris-storlekar, 480 och 500 ark. Formaten som idag förpackas redovisas i tabell 3. Risen packas i enbart kartong utan plast (Andersson & Olsson, 2020). I figur 5 kan flödet för 500-linjen ses. Då omställning mellan olika format inte påverkar maskinens utförande är detta den enda bilden som kommer förklara förpackningsmaskinens utseende. Vid inmatningen sitter en monitor där ett videoflöde i realtid syns. Bilderna som visas är över pallen och där kartongen limmas vid långsidan. Monitorn byter mellan bilderna emellanåt.
9 2.4.3 Beck
Maskinen kommer från märket Hugo Beck, kortfattat blir då benämningen Beck. Beck kan packa alla de olika varianter inom formatspannet som visas i tabell 3. Risen packas med plast utan kartong, eller i kartong utan plast. Beck har möjlighet att packa med plast inklusive kartong, men det är inget som görs idag (Andersson & Olsson, 2020). I figur 7 kan läsaren se en enklare bild på hur Beck ser ut när den körs med plast. Då Beck beter sig som två olika maskiner vid omställning bifogas Beck för kartong också, för att läsaren ska förstå skillnaden. Beck för kartong kan ses i figur 8. Bakom Becks inmatning sitter en monitor med fyra bilder över flödet. Två av bilderna visar pallen och dess inmatning. Den tredje visar när plasten går ur kartongburen och den fjärde när plastriset lämnar ugnen.
Figur 7. Enkel bild på hur Becks flöde med plastris ser ut.
11
3. Teori
Teorin som följer kommer lägga grund för hur metoden genomfördes. Här kommer TPS förklaras, vad en Lean produktion är, hur ett produktionssystem definieras samt vad en tidsstudie är.
3.1 Toyota Production System
För att förstå innebörden av Lean är det viktigt att först förstå TPS, Toyota Production System. Toyota Motor Corporation grundades under 30-talet och Toyotas ledare hade under en lång period dragit inspiration från Henry Ford och GM för att försöka implementera bland annat det löpande bandet och precisionsverktyg. Dock var den japanska marknaden för liten och de hade för ojämn efterfrågan för att det skulle ge effekt. Japan som är väldigt litet till ytan kunde inte anpassa sin industri till de höga volymer de fann i USA (Liker, 2009). Efter andra världskriget stod Japan inför återbyggnad av sin industri. Flera representanter från Toyota reste utomlands för att finna inspiration till hur de skulle kunna bedriva en framgångsrik bilproduktion. Resultatet de fann från andra industrier var inte imponerande. Företagen de inspekterade hade stora lager och många objekt som behövde repareras vid slutet av produktionslinan (Modig & Åhlström, 2015). Representanterna som besökte de amerikanska bilindustrierna blev förvånade över hur lite massproduktionen förändrats sedan 30-talet, hur oorganiserade fabrikerna var samt hur ojämnt flödet var, vilket i sin tur kunde dölja fel som inte blev upptäckta på flera veckor. Från det här återvände Toyotas fabrikschef, Taiichi Ohno, till verkstadsgolvet för att försöka utmana jätten Ford och förändra spelreglerna. Under årtionden utvecklades TPS av Ohno och hans kollegor. De tog lärdom från Ford och inspiration från de amerikanska snabbköpen som fyllde på varor på hyllorna allteftersom de såldes. Med detta implementerades det dragande systemet som en del av JIT (Liker, 2009).
3.1.1 Just-in-time
Utan det dragande systemet skulle systemet just-in-time, JIT, aldrig vuxit fram. JIT är en av grundstenarna i TPS. Det består av en uppsättning redskap, tekniker och principer som gör det möjligt för ett företag att tillfredsställa specifika kundbehov genom att producera och leverera små kvantiteter med korta ledtider (Liker, 2009). Sammanfattat är JIT rätt produkt, i rätt antal vid rätt tidpunkt. Om allt arbete utförs och levereras utan väntetid elimineras en stor förlust, väntan. Detta ger dessutom upphov till att flödet blir förutsägbart, vilket i sin tur ger möjlighet att effektivisera produktionen. Förutsägbarheten leder såväl till att både lager och överkapacitet reduceras.
12
Inom JIT ingår tre olika begrepp, takt, kontinuerligt flöde och dragande system (Petersson, o.a., 2015), varav de två sista kommer förklaras ytterligare för rapportens syfte. Takt ingår inte i examensarbetet.
• Kontinuerligt flöde: Strävan mot att produkt, material och information ska vara i ständig rörelse. Principen är i praktiken näst intill omöjlig att uppnå, däremot är det möjligt att vidta åtgärder för att minska både stopp och stopptider. Ett sätt att öka flödeseffektiviteten.
• Dragande system: Hur processerna i ett flöde ska styras. Principen kännetecknas av att aktiviteter startas först när en mottagande process i flödet tillkännager ett behov. Det dragande systemet kan tillämpas enligt olika förutsättningar; tillverkning mot lager, tillverkning mot kundorder eller icke-tillverkande verksamheter (Petersson, o.a., 2015). Nordic Paper ligger under kategorin tillverkning mot kundorder (Andersson & Olsson, 2020). Verksamheter som arbetar med tillverkning mot kundorder arbetar mot unika kundorder där varianter och antal produkter är stora (Petersson, o.a., 2015). Nordic Paper har idag, till motsats av ett dragande system, ett tryckande system. Det innebär att skärmaskinerna skär upp fler ark som läggs på lager till varje
förpackningsmaskin, än som packas, i förebyggande syfte (Andersson & Olsson, 2020).
3.1.2 Jidoka
Den kompletterade sidan till JIT är Jidoka (Modig & Åhlström, 2015). Jidoka vilket innebär ”automatisering kombinerad med mänsklig intelligens” betyder koncist att man bygger in kvalitet när man producerar materialet. Det medför att det näst intill är omöjligt att göra fel. Maskiner larmar och stannar när fel uppstår, vilket medför att operatörer inte är bundna till maskinen. Operatörerna kan fritt göra insatser någon annanstans där de behövs (Liker, 2009).
3.1.3 The Toyota Way
TPS i sin tur bygger vidare för The Toyota Way. Både TPS och the Toyota Way definierar värdegrunden som Toyota har, men om man ser det från ett bredare perspektiv så handlar TPS om att tillämpa principerna för The Toyota Way (Liker, 2009).
”I The Toyota Way är det människorna som får systemet att leva genom att arbeta, kommunicera, lösa problem och utvecklas tillsammans” (Liker, 2009, s. 59).
Varken TPS eller The Toyota Way är enkom ett sätt att eliminera förluster, det är något som ger människor verktyg att förbättra sitt arbete som härstammar i en grundläggande förståelse i filosofin (Liker, 2009). Toyotas egen hemsida förklarar detta med fem enkla värderingar:
13
1. Genchi Genbutsu: se med egna ögon för att ta reda på fakta. Förstå källan till
problemet genom att ställa frågan ”varför?” minst fem gånger.
2. Kaizen: ständig förbättring, insikten att ingen process är perfekt och att det alltid finns
utrymme för förbättring.
3. Utmaningar: för att uppnå den långsiktiga visionen krävs mod och kreativitet för att
klara utmaningarna som ställs.
4. Teamwork: viktigt att stimulera både personlig och professionell utveckling för
individen och teamet.
5. Respekt: gäller medarbetare, konkurrenter, leverantörer, omvärld och miljö.
Acceptera och förstå, ta ansvar och skapa ömsesidigt förtroende. Värderingarna måste användas dagligen för att kunna göra nytta (Toyota, 2018).
De här värderingarna kan ses i figur 9.
Figur 9. Modell för The Toyota Way (Liker, 2009).
3.2 Lean production
Begreppet Lean production användes första gången av John Krafcik 1988. Han jämförde olika produktionssystem hos olika bilproducenter. Han bevisade att Toyota som hade låga lager, låga buffertar och enkel teknologi kunde leverera både hög kvalitet och hög produktivitet. Han valde att kalla detta produktionssystem för Lean, för att symbolisera ett effektivt produktionssystem. Lean har blivit det, i folkmun, som bygger på TPS. Ett sätt att se hela verksamheten och agera följande (Modig & Åhlström, 2015).
Inom en Lean produktion är kunden i huvudfokus. Det innebär att man endast producerar det som kunden verkligen vill ha och det görs i processer som ska förbruka så lite resurser som möjligt. Om det är något som inte skapar någon form av värde för kunden så ska det elimineras (Nationalencyklopedin, 2015.d). En Lean produktion bygger på att eliminera förluster längs hela företagsflödet, inte bara inom isolerade avdelningar. Lean är inte bara ett tankesätt för företag inom tillverkning utan kan anpassas till alla typer av företag. Det är inte en korttidslösning för att kapa förluster någon gång ibland, Lean är ett sätt att styra sitt företag. Det är ett långsiktigt och ihärdighet perspektiv (Lean, 2020.b). För att kunna tillämpa Lean i sin organisation krävs det att en driven person tar ansvar för omformningen samt ta hjälp av en kompetent konsult som kan lära ut den rätta tekniken (Lean, 2020.a).
14
Eftersom Lean bygger på att eliminera förluster kan främst sju sorters slöserier identifieras:
1. Överproduktion: varje steg i produktionen bör endast producera det kunden
efterfrågar.
2. Väntan: all onödig väntan bör undvikas för både människor och maskiner.
3. Transport: transport av material och produkter bör vara så liten som möjligt, detta
kan ses över i fabrikens layout.
4. Överbearbetning: arbeta inte mer än kunden kräver. 5. Lager: lager är kapital bundet som bör undvikas.
6. Onödig förflyttning: verksamheten bör vara utformad så arbetarna inte behöver
förflytta sig för olika sysslor.
7. Kassation: produktionsprocessens olika steg ansvarar för att producera felfria
produkter.
(Modig & Åhlström, 2015). Ett åttonde steg kan tilläggas enligt (Liker, 2009)
8. Outnyttjad kreativitet: man bör lyssna på anställda som ser den dagliga processen.
De sitter ofta på idéer och kompetens.
3.3 Produktionssystem
Ett produktionssystem kan förklaras som ett företags samlade faciliteter för tillverkning av dess produkter. Där den maskinella utrustningen vanligen är den som tas i beaktning (Nationalencyklopedin, 2020.e). Det finns olika typer av produktionssystem som en Lean produktion kan förhålla sig till. Nordic Paper tillhåller sig inte till endast en layout i dagsläget, men skulle kunna liknas mest med en funktionell verkstad och flödesgrupp (Andersson & Olsson, 2020).
3.3.1 Funktionell verkstad
I en funktionell verkstad samlas maskiner med samma funktion på samma plats, se figur 10. Ytan avgränsas för alla operationer av en speciell typ. Produkten kommer förflyttas mellan arbetsplatserna beroende på vilken operation som ska uträttas. Operatörerna i den funktionella verkstaden är oftast yrkesskickliga. Detta medför att det ofta är enkelt att implementera nya produkter i systemet.
15 3.3.2 Flödesgrupp
Layouten flödesgrupp innebär att maskinerna är grupperade i flödesriktningen, se figur 11. Detta eliminerar transporten mellan maskinerna. I en flödesgrupp är tillverkningsvolymen hög med få produktvarianter. Syftet med denna layout är att minska genomloppstiderna och förenkla systemets planering. Flödesgruppens största nackdel är att det kan vara svårt att implementera nya produkter och det krävs ofta ett helt nytt system samt att det gärna uppstår flaskhalsar. För att layouten ska funka som bäst bör produkterna och varianterna vara få, med hög volym och de tillverkas gruppvis. Det vill säga att fler produkter tillverkas åt gången för att minska omställningstiden (Svensk konsulttjänst, 2019.b).
Figur 11. Förklaring till hur en layout med flödesgrupp kan se ut.
3.4 Värdeflödesanalys
För att genomföra en värdeflödesanalys är det först viktigt att definiera flödets systemgränser. Gränserna kan se olika ut för olika processer, det är åskådaren själv som väljer var flödet ska börja analyseras samt sluta. Beroende på vart gränserna sätts kommer resultatet för genomloppstiden variera. Inom systemgränserna urskiljs de aktiviteter som flödesenheten passerar. När aktiviteterna i flödet identifierats kan genomloppstiden bestämmas och effektiviteten beräknas (Modig & Åhlström, 2015). En värdeflödesanalys är ett bra stöd för att analysera flöden där produkten flyttas stegvis mellan processer (Petersson, o.a., 2015).
3.4.1 Flödesenhet
Det är viktigt att analysera en process utifrån flödesenhetens perspektiv. Flödesenheten är central eftersom det är denna som förs framåt i flödet. I examensarbetets synvinkel är de skurna arken som ligger i hög om ett ris den så kallade flödesenheten. Genom att analysera rätt enhet kan processen effektiviseras genom en värdeflödesanalys (Modig & Åhlström, 2015).
3.4.2 Aktiviteter
En aktivitet är den, där ett värde tillförs och någonting händer med flödesenheten. Behovet av aktiviteten definierar dess betydelse och betydelsen definieras alltid utifrån kundens perspektiv. En analys på aktiviteter bör därför utgå från vilket värde det tillför kunden. Detta är för att säkerställa åtgärder för att senare öka kundvärdet. Det krävs djupare kunskap om vad som skapar värde för kunden – vad i respektive arbetsmoment är kunden villig att betala för? En generell tumregel är att de aktiviteter som förändrar produkten tillför värde, medan resterade aktiviteter är synonyma med slöserier. Den värdeskapande delen är generellt betydligt mindre än den del som beskrivs som slöseri. Utöver värdeskapande aktiviteter och slöserier brukar även nödvändiga men icke värdeskapande aktiviteter urskiljas (Petersson, o.a., 2015).
16
(Larsson & Enarsson, 2012) redovisar hur de vid analys av ett pilotområde för Volvos produktionssystem ”Volvo Cars Manufacturing System” gjorde en värdeflödesanalys för att starta arbetet. Arbetet skulle senare användas som standard till fortsatt arbete, likt premissen för detta examensarbete. De delar upp aktiviteterna i:
• VA – Value Adding,
• NNVA – Necessary Not Value Adding och • NVA – Not Value Adding
Detta appliceras på aktiviteterna i Excel som sedan kan redovisas till exempel som en liggande fraktionsstapel likt figur 12, för att tydligt särskilja värdeskapande aktiviteter från slöseri.
Figur 12. Analys på genomloppstiden redovisat i en liggande fraktionsstapel.
3.5 Tidsstudie
Enligt (Nationalencyklopedin, 2020.f) förklaras en tidsstudie som uppdelning och förenkling av varje enskilt arbetsmoment. Genom att göra en tidsstudie läggs grunden för att jobba vidare med standardiseringar och optimeringar i flödet. Att jobba med ständiga förbättringar innebär också att arbeta med små detaljer. (Petersson, o.a., 2015) förklarar att det är i detaljerna som både problem och lösningar finns. Tidsstudien har möjlighet att sätta en standard för hur lång tid de olika aktiviteterna bör ta. De beskriver flödesstandard och att det är viktigt att bestämma vilken kapacitet och arbetstider de olika aktiviteterna i flödet ska ha.
En tidsstudie är en direktmetod, där arbetet analyseras på plats medans det utförs. Verktyg som används är stoppur eller videoupptagning, där syftet är att mäta tiden för en aktivitet (Svensk Konsulttjänst, 2017.a) som beräknas med medelvärden (Nationalencyklopedin, 2020.f).
3.5.1 Tider
• Cykeltid förklaras enligt (Silf, 2020) som den tid för en produktionslinje som förflyter mellan två på varandra följande tillverkningstillfällen för en och samma produkt. Vid kortare cykeltid får man högre produktionstakt. Cykeltiden är kort och koncist aktivitetens maximala hastighet. Om cykeltiden är längre än takttiden, hinner inte förpackningsmaskinen producera i samma inmatningstempo och det uppstår en flaskhals (World Class Manufacturing, 2017).
• Genomloppstid kan beskrivas som tiden inom systemgränsen (Modig & Åhlström, 2015, s. 35) eller tiden mellan igångsättning av den första bearbetningsoperationen till den färdigställda produkten (Nationalencyklopedin, 2020.c).
17 3.5.2 Flaskhalsar
Något som förhindrar processen från att ha ett effektivt flöde är flaskhalsar. Enkelt förklarat är en flaskhals steg i processen som begränsar flödet, likt en flaskhals, se figur 13. (Modig & Åhlström, 2015) Det är en faktor som utgör hinder för en normal utveckling (Nationalencyklopedin, 2020.a). Genom att identifiera och eliminera flaskhalsar kan genomloppstider kortas ner. Resultatet bidrar till ökad produktivitet (Petersson, o.a., 2015).
Figur 13. Flaskhals i en produktion.
3.5.3 Standardiserat arbete
(Petersson, o.a., 2015) förklarar en standard som det, för tillfället, bästa sättet och överenskomna tillvägagångssätt att utföra ett arbete. Denna standard gäller fram till dess att en bättre tillämpning på arbetsmomentet hittats. Standarden bör därför vara utgångspunkten i arbetet som utförs. Standardiseringen hjälper till att upptäcka avvikelser vilket är väsentligt för att driva ut slöserier.
Standardiserat arbete är ett av de viktigaste verktygen inom Lean. Genom att arbeta med standardisering kan man säkerställa; säkerhet, kvalitet och produktivitet. Att följa standardiserade cykler minimerar risken för olyckor och bygger in kvalitet för en säkrare arbetsplats (Relean, 2017).
19
4. Metod
Hur arbetet utfördes presenteras nedan. Metoden bygger på teorin som presenterats i tidigare kapitel. En enkel bild till hur arbetet utförts kan ses i figur 14.
Figur 14. Överblick på examensarbetets tillvägagångssätt.
4.1 Teoretisk studie
Till en början påbörjades en teoretisk studie av ämnet samt en grovplanering för arbetet. Planeringen gjorde så arbetet fick en realistisk grund och arbetet flöt på enklare då det fanns en tydlig plan från början. Genom verktyg och databaser tillhandahållna från Lius bibliotek kunde andra liknande examensarbeten identifieras. Google, Google Scholar, Nationalencyklopedin och ScienceDirect var de primära sökverktygen som användes. Här användes sökord som till exempel; Lean, Lean production, värdeflödesanalys/ value stream mapping, cykeltid/ cycle
time, Toyota Production System, tidsstudie/time study, pappersbruk/ paper mill för att hitta
lämplig information. Genom Google Scholar återfanns andra examensarbeten från Diva-portalen. Flera examensarbeten tillförde inspiration till rapportens disposition och referenser inom Lean. Specifika arbeten om tidsstudier på pappersbruk kunde dock inte lokaliseras trots sökningar genom olika portaler.
Lär känna produktionen/ problemformulering Metodstudie Rapportskrivning Handledningsmöte Projektplanering Resultat Diskussion/Slutsats Teoretisk studie Sammanställning av data Inspektion av
flöden Tidmätningar på flöden
20
När arbetets mål klarnat uppdagades arbetets primära frågeställningar. Därpå påbörjades rapporten och ett frågedokument. Frågedokumentet behandlade frågor som rörde produktionen som endast erfarna medarbetare på företaget kunde svara på. Intervjun sammanställdes 2-3 veckor in i examensarbetet. Informationen som erhölls användes med tillit för medarbetarnas kunskap inom området. Allmänna frågor som uppkom kunde dock besvaras dagligen av handledarna på företaget.
Allmän teori om företaget, Lean och tidsstudier studerades för att lägga grunden för utförandet. Flera böcker som behandlade Lean lästes för djupare förståelse. Dock användes även flera hemsidor till hjälp för teoriavsnittet. För att säkerställa trovärdigheten för dessa källor, dubbelkollades dem på fler sidor. Genom att använda ”Wayback machine” kunde hemsidor kontrolleras när de senast uppdaterades om det inte framgick på sidan. Om ingen data kunde fastställas, märktes källan med årets datum.
Genom att kontinuerligt arbeta med teoristudien förbereddes tänket som genomsyrade arbetet som kom. Arbetets syfte och mål jämfördes och det bestämdes att arbetet skulle genomföras genom att göra en tidsstudie.
4.2 Sammanställning av data
Ett av de främsta målen arbetet hade var att identifiera flaskhalsar på Arkningen. För att detta skulle vara möjligt behövde alltså förpackningsmaskinernas aktiviteter först identifieras samt alla steg som ledde fram till nästa aktivitet och så vidare.
4.2.1 Inspektion av nuvarande flöden
Processen hos vardera förpackningsmaskinen iakttogs först några gånger utan att mäta några tider genom att följa förloppet från start till slut. Först när processens första och sista steg, i enlighet med avgränsningar och systemgränser, fastställts påbörjades analysen av flödet. Detta gjordes för alla tre förpackningsmaskiner. Processen godkändes att filmas, av linjechefen, som ett verktyg att använda för perioder då körningar inte övervakades. Med hjälp av det filmade materialet noterades alla aktiviteter i följden de uppkom, först för hand. Materialet sammanställdes sedan i Excel, där alla aktiviteter grupperades i moduler. Genom att lägga in aktiviteterna i moduler, bröts flödet upp i mindre lättare begripliga delflöden. Modulerna agerade som stöd för olika formationer för de format som hade olika utföranden i delar av flödet. I modulen grupperades informationen enligt:
• Grupp • Grupperingsspann • Aktivitetsordning • Aktivitet • Genomsnittstid • Parallell aktivitet
21 4.2.2 Tidmätning på flöden
På ett nytt blad i Excel utformades sedan tidsstudien som baserades på de grupperade aktiviteterna. Varje aktivitet i varje grupp/modul uppmättes minst 20 gånger och uppmättes i sekunder genomgående för hela studien. Aktivitetens tidsserie summerades och dividerades med 20 för att generera ett medelvärde på mätningen. Eftersom tidsstudien inte fick involvera operatören medförde det att vissa aktiviteter var svårare än andra att mäta då de var indirekt styrda av takt. Operatören kunde dock alltid besvara frågor och förklara varför de arbetade på ett visst sätt om frågetecken uppkom.
Tidsstudien inkluderade följande information: • Grupp
• Aktivitetsordning • Tid1-Tid20 • Genomsnittstid • Kommentar
Kommentaren användes under mätningarna när något fel upptäckts eller en uppenbar flaskhals visat sig.
Först när hela värdeflödet dokumenterats kunde en analys av flödet göras för att hitta var flödet var ineffektivt. Genom att jämföra tiden samt krångel för alla aktiviteter och grupper och varför vissa delar var snabbare än andra kunde flaskhalsar identifieras. Det var även genom att studera maskinerna grundligt som tidineffektivitet tydligt utmärktes för de olika förpackningsmaskinerna. Resultatet visas främst i form av tabeller för varje förpackningsmaskins aktivitet och cykeltid.
4.2.3 Resultat i form av värdeflödesanalys
För att tydliggöra flödets viktiga och mindre viktiga moment visas aktiviteterna dessutom i en enklare värdeflödesanalys av genomloppstiden. Aktiviteterna delades upp i 3 grupper för hela flödet.
1. Värdeskapande aktiviteter, som kommer benämnas [V] som är synonymt med VA. 2. Nödvändiga aktiviteter, men inte värdeskapande som 1. Dessa kommer benämnas [N]
som är synonymt med NNVA.
3. Transporter kommer vara grund för sista gruppen och kommer benämnas [T] som är
synonymt med NVA.
Transporterna kommer vara den största mätbara aktiviteten, i enighet med avgränsningarna, som kan mätas som en förlust.
När resultatet för flödet utförligt beskrivits sammanställdes all data i en liggande fraktionsstapel, som nämnt i avsnitt 4.2.1. Aktiviteterna radades upp i ett nytt Excel-blad, där de även tillfördes ett värde, [V], [N] eller [T]. Cykeltiden för aktiviteten tillades i rätt kolumn beroende på vilket värde den hade. Kolumnerna adderades och tillsammans med värde-raden sammanställdes de i ett stapeldiagram där grön del symboliserar [V], gul del symboliserar [N] och orange del symboliserar [T].
22 4.2.4 Analys av resultatet
När all data sammanställts i form av tabeller och analys på genomloppstiden, analyserades flödet med syfte att identifiera flaskhalsar. Genom tidsstudiens kommentarer kunde de främsta flaskhalsarna beskrivas och genom att fortsätta betrakta modulen eller aktiviteten som krånglade kunde en lösning för problemen i största mån hittas. Dessa redovisas för vardera förpackningsmaskinen, efter alla aktiviteter redovisats tillsammans med cykeltider. För att underlätta läsförståelsen delas flaskhalsarna upp i grupperna de är placerade i resultatet.
4.3 Maskinspecifika utföranden
Systemgränser och information som var specifika för vardera förpackningsmaskinen var följande.
4.3.1 1000-linjen
Systemgränsen för 1000-linjen bestämdes till:
• Från att riset ligger positionerad vid imatningen för förpackningsmaskinen. • Till att plastrisen som ligger förpackade i kartongen ligger positionerad på pall. Formaten som studerades var 40x60 – 2x500 ark och 45x75 – 2x480 ark.
Modulerna användes till 1000-linjens fördel då aktiviteterna var identiska för förpackningsmaskinens första del, för både 1000 ark och 2x500. Dock skilde de sig längre fram vid modul tre. Här delades flödet upp i en modul för 1000 ark och en modul för 2x500 till dess att de inte längre skilde sig åt. Även modul sju var formatberoende. Vid tidmätningen plockades de moduler som stämde in på formatet in i tidsstudien och mätningen kunde påbörjas. Totalt delades 1000-linjen upp i åtta moduler vilket kan ses i figur 15.
23 4.3.2 500-linjen
Systemgränsen för 500-linjen bestämdes till:
• Från att kartongen fälls ned från sin egen inmatning. • Till att risen i kartongen placerats på pall av en robotarm.
Formaten som studerades för 500-linjen var 40x60 och 50x70. Båda formaten använde sig av samma moduler då aktiviteterna var dem samma oberoende på format, studien delades därmed in i tre moduler, vilket kan ses i figur 16.
Figur 16. 500-linjen grupperad.
4.3.3 Beck
Systemgränsen för Beck bestämdes till: • Från att riset läggs vid inmatningen. • Till att flödesenheten läggs på pall.
Formaten som studerades för Beck var plastris, 42,8x82,8 och 45x75 samt kartong 41,6x61,9. Beck både likt och olikt 1000-linjen hade olika moduler beroende på vilka format som kördes. Dock behövdes Beck behandlas som två olika förpackningsmaskiner vid ett tillfälle; när den ställdes om från plastris till kartong eller vice versa. Maskinens aktiviteter var så pass annorlunda när den ställdes om enligt scenariot, så för enklare tidsstudie och tydligare resultat behandlades den som två förpackningsmaskiner. Systemgränsen kommer behandlas enligt samma kriterier oberoende om plastris eller kartong analyseras. Beck plast delades in i två moduler, se figur 17, varav modul två hade olika aktiviteter beroende på format. Beck kartong delades in i sex moduler, se figur 18. Då Beck kartong endast kör ett format fanns enbart en modulformation.
24
Figur 17. Beck plast grupperad.
25
5. Resultat & Analys
Nedan kommer resultatet presenteras i samband med en analys för vardera förpackningsmaskin och format. I kapitlet kommer introduktionens tre frågeställningar besvaras;
1. Vilka aktiviteter kan noteras samt vilka cykeltider har de?
2. Vilka flaskhalsar kan identifieras med hjälp av en tidsstudie för de tre olika förpackningsmaskinerna?
3. Vilka åtgärder rekommenderas för att motverka dessa flaskhalsar?
5.1 Aktiviteter 1000-linjen
Aktiviteterna som identifierats presenteras i tabell 4 tillsammans med cykeltiden för vardera aktivitet och format. Mätningar återfinns i bilaga 2-3. I figur 15 från metodavsnittet visas grupperingarna på bild för tydligare förståelse.
Tabell 4. Aktiviteter och tider för 1000-linjen.
Grupp 1
Grupperingsspann
Från Till
Mekanisk arm in Mekanisk arm ut
# Aktivitet Parallell Aktivitet Genomsnittstid
40x60 45x75
1 En mekanisk arm pressar in riset på
transportbandet.
Trycksensorn registrerar ett ris vid inmatningen. Riset kläs in i plast.
4,2815 4,1965
2 Mekanisk arm åker tillbaka. 4,225 4,2355
Grupp 2
Grupperingsspann
Från Till
Inmatning Svets högersida
# Aktivitet Parallell Aktivitet Genomsnittstid
40x60 45x75
1 Riset transporteras fram tills en
sensor mäter slutet på riset. 3,7205 4,5715
2 Plasten svetsas av. 1,7935 1,9885
3 Plastriset transporteras vidare till
vänster svets.
Detta händer när
bakomliggande ris matas in.
6,041 6,1685
4 Plastrisets vänstra sida i
flödesriktningen svetsas av.
Spillplast faller ner i korg på golvet.
2,586 2,1915
5 Plastriset transporteras vidare till
höger svets.
6,4785 6,565
6 Plastrisets högra sida i
flödesriktningen svetsas av.
Spillplast faller ner i korg på golvet.
26
Grupp 3.a 2x500 ark
Grupperingsspann
Från Till
Svets högersida In i kartong
# Aktivitet Parallell Aktivitet Genomsnittstid
40x60 45x75
1 Plastriset transporteras in på ett nytt
rullband tills en sensor registrerar det och stannar rullbandet.
12,4295 12,4635
2 En arm pressar plastriset åt vänster i
flödesriktningen.
1,4865 1,4525
3 Plastriset transporters in på
risstaplaren på dess övre transportband.
3,4775 3,3265
4 Risstaplaren hissas upp till sitt övre
tillstånd. Pressplattan som används i #7 åker upp. 2,0665 2,057
5 Ett andra plastris åker in på
risstaplaren nedre transportband.
3,304 3,2965
6 De två plastrisen transporteras
framåt tills de är staplade på varandra och befinner sig under pressplattan i #7.
Det övre transportbandet startas när det undre plastriset befinner sig rakt under det övre plastriset.
3,2505 3,0875
7 Transportband stannar och
pressplattan pressar ner på de två plastrisen.
Risstaplaren återställs till sin nedre position när pressplattan åker ner.
4,488 4,5095
8 Pressplattan trycker in plastrisen i en
kartong av pressplattans bakkant.
Kartongen transporteras i kartongtransportör. 1,6505 1,5225
Grupp 3.b 1000 ark
Grupperingsspann Från TillSvets högersida In i kartong
# Aktivitet Parallell Aktivitet Genomsnittstid
45x57
1 Plastriset transporteras på ett nytt
rullband tills sensor registrerar det och stannar rullbandet.
-2 En arm pressar plastriset åt vänster i
flödesriktningen.
-3 Plastriset transporteras in i
risstaplarens undre läge tills transportbandet stannar under pressplattan.
-4 Pressplattan pressar ner på plastriset. -
5 Pressplattan trycker in plastriset i en
kartong av pressplattans bakkant.
-27
Grupp 4
Grupperingsspann
Från Till
Vakuumarm fälls upp till kartong Kartongen är redo för plastris
# Aktivitet Parallell Aktivitet Genomsnittstid
40x60 45x75
1 Arm med vakuumkoppar fälls upp
mot kartongens undersida.
1,421 1,368
2 Armen pressar fast på kartongen och
trycker ner den på kartongtransportören.
5,1885 5,0445
3 Kartongen transporteras fram till
risinsläppet.
Ett plastris står redo att tryckas in i kartong.
2,9865 2,975
Grupp 5
Grupperingsspann
Från Till
Plastris i kartong Långsida limmad och klar
# Aktivitet Parallell Aktivitet Genomsnittstid
40x60 45x75
1 Kartongen åker med
kartongtransportören till vänster i flödesriktningen. Samtidigt viks locket ned med hjälp av en lockvals som rullar över den.
Kortsidorna limmas på bottensidan.
3,041 2,869
2 Flikarna på kortsidorna viks in +
bottensidans kortsidor viks upp. 1,115 1,2515
3 En stämpel trycker ner locket. 1,508 1,4215
4 Stämpeln som trycker ner locket
fäller ner ”vingar” som pressar ihop kortsidorna.
Pressas tills att
bakomliggande ris ligger i ny kartong.
1,3865 1,4015
5 Kartongtransportören åker vidare till
vänstersidans ändläge, in på ny kartongtransportör.
I bakomliggande kartong
har plastris tryckts in. 2,9155 2,8915
6 Transportören transporterar fram
kartongen tills långsidan limmats klart.
5,2425 5,077
7 Fliken på långsidan viks ned och
28
Grupp 6
Grupperingsspann
Från Till
Bakomliggande kartong trycker fram främre
kartong Kartong har fått etikett med ordernummer
# Aktivitet Parallell Aktivitet Genomsnittstid
40x60 45x75
1 Bakomliggande kartong trycker
fram kartongen i flödet längs en kant som positionerar kartongen mer åt vänster. Kamerasensor registrerar kartong. Etikettskrivararm förbereder en ordernummeretikett. 4,411 4,0645
2 Etikettskrivararm trycker på etikett
på långsidan. Kartongen transporteras in på nytt transportband. 3,0605 3,3365
Grupp 7.a formation om 2 kartonger
Grupperingsspann
Från Till
Nytt transportband In i kartongbur
# Aktivitet Parallell Aktivitet Genomsnittstid
40x60 45x75
1 Kartongen transporters vidare på
nytt rullband tills den kör på en pinne i vänster kant.
- 2,674
2 Pinnen roterar kartongen cirka 70°. - 1,5075
3 Kartongen transporteras vidare tills
den möter en kant och justeras till 90° vridning.
- 2,308
4 Bakomliggande kartong har roterats
70° och placeras bredvid den första kartongen.
- 1,5465
5 Kartongerna transporteras in på nytt
rullband in i lastavläggare tills de möter väggen.
29
Grupp 7.b formation om 4
Grupperingsspann
Från Till
Nytt transportband In i kartongbur
# Aktivitet Parallell Aktivitet Genomsnittstid
40x60 45x75
1 Kartong ett transporteras på nytt
rullband tills möter första kanten av lastavläggaren.
Se figur 5 på sida 8 för
förståelse. 4,129 -
2 Kartong ett dras till högra kanten av
en kratta. 2,564 -
3 Kartong ett transporteras till andra
kanten.
Kant ett fälls ner. 1,318 -
4 Kartong två transporteras in på nytt
rullband tills den möter andra kanten.
När kartong två träffat andra kanten fälls kant ett upp.
5,454 -
5 Kartong tre transporteras in på nytt
transportband tills den möter första kanten.
4,1175 -
6 Kartong tre dras till högra kanten av
en kratta. Kartong tre transporteras tills den ligger bakom kartong ett. Kant ett fälls ner.
2,502 -
7 Kartong fyra transporteras på nytt
rullband, tills möter kartong två.
4,314 -
8 Alla kartonger transporteras in i
lastavläggaren till kanten.
Rullbandet stannar när kartongerna möter vägg i lastavläggare 3,621 -
Grupp 8
Grupperingsspann Från TillPåbörjas läggas på pall Lastavläggaren går tillbaka till ursprungsposition
# Aktivitet Parallell Aktivitet Genomsnittstid
40x60 45x75
1 Rullbandet åker till höger i
flödesriktningen, samt höjs eller sänks beroende på hur många lager som ligger på pall. Kartongerna positioneras över pallen.
5,2215 4,8565
2 Mothållsklaff viks ner som håller
kartongerna på plats över pallen. 0,8925 0,911
3 Skyddssidor åker in för att
säkerställa kartongernas position. Rullbandet går tillbaka till vänster i flödesriktningen tills kartongerna ligger på pallen.
