INOM
EXAMENSARBETE TEKNIK, GRUNDNIVÅ, 15 HP
STOCKHOLM SVERIGE 2018,
Industri 4.0
Vilka konsekvenser får en helautomatiserad produktionsprocess ur ett hållbarhetsperspektiv?
AMANDA RUNDQVIST
AMANDA VON SCHINKEL
INDUSTRI 4.0
Vilka konsekvenser får en helautomatiserad produktionsprocess ur ett hållbarhetsperspektiv?
Amanda Rundqvist Amanda von Schinkel
Examensarbete 2018 MG110X KTH Industriell teknik och management
Industriell produktion SE-100 44 STOCKHOLM
Sammanfattning
Under de senaste åren har det skett stora förändringar inom tillverkande företag när det gäller produktion. För att vara konkurrenskraftiga på marknaden samt klara av den efterfrågan som finns är det viktig för företag att vara i framkant vad det gäller ny teknik, såsom digitalisering.
Världen är nu på väg in i den fjärde revolutionen som kallas Industri 4.0. Målet är att fabriker ska vara självorganiserade och tekniken kretsar kring intelligenta produkter. I och med att produktionen står för en stor del av alla utsläpp har fokus kring hållbarhet vuxit alltmer.
Produktionen ska inte enbart vara effektiv och flexibel, utan också hållbar för miljön.
Syftet med denna rapport är att studera vilka konsekvenser som en helautomatiserad produktionsprocess ger utifrån ett hållbarhetsperspektiv. Utöver detta granskar den också vilka konsekvenser som uppkommer i samband med ledtid, flexibilitet samt säkerhet inom produktionen.
Genom att genomföra fallstudier på Husqvarna, Scania samt Uniti blev den slutgiltiga slutsatsen att det nästan enbart gav positiva konsekvenser. Enligt dessa bolag minskade/minskar energiförbrukningen och materialåtgången, arbetsplatsen blev säkrare för de anställda då repetitivt arbete försvann samt riskfyllda arbetsuppgifter ersattes av maskiner.
Automationen gav även positiva konsekvenser ur ett ekonomiskt perspektiv, detta eftersom att ledtid och flexibilitet förbättrades och produktionen har effektiviseras.
Abstract
In recent years new technologies, that are more effective, flexible and low-cost, have
improved and something called the fourth industrial revolution has started to take place. One of the most important technologies is automation, which is a process that is performed without human assistance. By introducing automated manufacturing machines to the companies’ production line, it will generate less wasted production materials, more quality products and it is also timesaving.
The purpose of this report is to, from a sustainability perspective, describe the main causes of a automated production and the result and conclusion for this report is based on interviews with three different companies; Scania, Husqvarna and Uniti. They are all leaders in automation and have already or are planning on using automation machines in their
manufacturing process. It will help the companies to remain competitive within the industry, since automation has allowed to mass-produce products, reduce labour usage, minimize the human error and employee costs and increase safety.
The most frequently asked question about the fourth industrial revolution and industry 4.0 is if machines will replace the people in factories. According to the interviewed companies, machines will take place of people in the tasks that are repetitive and involves danger.
However, they will still be needed to monitor the operation and the focus will rather be on people’s competencies.
FÖRORD
Denna rapport är ett kandidatexamensarbete inom Industriell produktion vid Kungliga Tekniska högskolan i Stockholm. Rapporten är skriven av Amanda von Schinkel och Amanda Rundqvist, båda studerande till en civilingenjörsexamen inom maskinteknik. Temat för detta arbete är resurseffektiv produktion inom tillverkande företag. Denna rapport fokuserar på ämnet Industri 4.0 och behandlar frågeställningen “Vilka konsekvenser får en helautomatiserad produktionsprocess utifrån ett hållbarhetsperspektiv?”.
Vi vill säga ett stort tack till alla de personer som bidragit till detta arbete. Främst vill vi tacka vår handledare, Gunilla Franzén Sivard, som under hela arbetet gett oss stöd samt kommit med olika idéer som har drivit vårt arbete framåt. Vi vill även rikta ett stort tack till de företag som visat intresse för vårt arbete genom genomförda intervjuer dem samt fallstudier. Tack till, Gustaf Jonsson och Jesper Hansen, på Scania för besök och intervju. Även tack till Björn Landén på Husqvarna och Lewis Horne på Uniti för intervju.
INNEHÅLLSFÖRTECKNING
1INTRODUKTION 1
1.1 Bakgrund 1
1.2 Syfte 2
1.3 Avgränsning 2
1.4 Metod 2
2GENOMFÖRANDE 3
2.1 Litteraturstudie 3
2.2 Fallstudier 3
3TEORIOCHEMPIRI 5
3.1 Industri 4.0 5
3.2 Hållbar utveckling 5
3.2.1 Ekologisk hållbarhet 5
3.2.2 Social hållbarhet 6
3.2.3 Ekonomisk hållbarhet 6
3.3 Övriga faktorer 6
3.3.1 Säkerhet 6
3.3.2 Flexibilitet 7
3.3.3 Ledtid 7
3.4 Empiri 7
3.4.1 Scania 7
3.4.2 Uniti 9
3.4.3 Husqvarna 11
4RESULTAT 13
4.1 Hållbarhet 13
4.2 Ledtid, flexibilitet och säkerhet 13
5DISKUSSIONOCHSAMMANFATTNING 15
5.1 Diskussion 15
5.2 Sammanfattning 16
6REKOMMENDATIONEROCHFRAMTIDAARBETE 17
7REFERENSER. 18
BILAGA 1: Unitis första prototyp 20
1 INTRODUKTION
1.1 Bakgrund
Sedan den första industriella revolutionen har flera förändringar skett inom tillverkande företag. Digitala maskiner och automation har medfört stora effekter på produktiviteten.
Anledningen till detta är att efterfrågan på produkter ökar samt att kunder har fler specifika önskemål. Som tillverkande företag är det viktigt att ligga i framkant vad gäller den digitala utvecklingen för att klara av de utmaningar som uppstår från konkurrenterna. (Ustundag och Cevikcan, 2017)
Industri 4.0 myntades första gången på Hannovermässan i Tyskland 2011 (Ustundag och Cevikcan, 2017). Målet med industri 4.0 är att skapa självorganiserade fabriker, där tekniken kretsar kring att intelligenta produkter ska fungera som informationsbärare, vilka ska informera hur och till vem produkten ska tillverkas. Målet är att minska ledtiderna, öka flexibiliteten samt minimera felen på produkterna. Detta är bara några av de fördelar som digitalisering inom produktionen för med sig. (SSG u.å.)
För Sverige har industrin varit väldigt betydelsefull. Den är en tillväxtmotor för ekonomi och flera svenska industriföretag har vuxit sig stora världen över, vilket har bidragit till betydande internationella kontakter. För att fortsätta vara konkurrenskraftig på den globala marknaden är utvecklingen av digitala maskiner samt automatisering viktigt. Målet för Sverige är att vara världsledande inom innovativ produktion. (Damberg, 2016)
En annan viktigt aspekt för att vara konkurrenskraftig är att ha stort fokus på hållbar produktion. I dagens samhälle står produktionen för en tredjedel av de globala växthusutsläppen, där energin som används för att driva industrins produktionsprocesser är den faktor som påverkar mest. För vår planet är det av högsta vikt att industrierna effektiviseras både i Sverige och i övriga världen och därför måste industriföretag ständigt arbeta med att minska sin energianvändning, materialåtgång och även bli mer resurseffektiva.
Konsumenter sätter även höga klimatkrav på de olika företagen, vilket leder till att hållbarhet är ett stort fokus för att ligga i framkant. (Världsnaturfonden WWF, 2017)
Hållbar produktion innebär inte bara att förbättra miljön utan också att anställda ska ha en trygg och säker arbetsplats. Det är alltså viktigt att fabrikerna prioriterar säkerheten för att minska olyckor på arbetsplatser. En av de vanligaste orsakerna till belastningsskador är tunga lyft, repetitivt arbete samt påfrestande arbetsställningar. Detta förekommer ofta inom
2
industrin och därför är automatisering viktigt för att förbättra arbetsmiljön för de anställda.
(Arbetsmiljöverket, 2016)
Automatisering av produktionsprocesser ger många olika fördelar till industrin och är därför något som ständigt utvecklas. Fler industrier inför automation i produktionen och det börjar byggas fabriker och anläggningar som har produktionsprocesser som är helt automatiserade.
1.2 Syfte
Syftet med denna rapport är att identifiera vilka konsekvenser som ett tillverkande företag får vid användning av helautomatiserade produktionsprocesser. Problemformuleringen för rapporten lyder: “Vilka konsekvenser får en helautomatiserad produktionsprocess ur ett hållbarhetsperspektiv?”
1.3 Avgränsning
● Rapporten fokuserar på konsekvenserna utifrån ett hållbarhetsperspektiv. Den kommer alltså i högsta grad behandla de ekonomiska, ekologiska och sociala konsekvenserna vid en helautomatiserad produktion..
● Rapporten kommer även behandla andra faktorer som anses vara relevanta, till exempel säkerhet, ledtider, effektivisering, flexibilitet etc. Det finns garanterat fler faktorer som berör detta ämne men dessa redovisas ej i denna rapport.
● Vid genomförandet av studier för tre väl valda bolag har enbart lämplig enhet för denna rapport berörts och alltså inte hela koncernen.
● I och med att tekniken är ny och fortfarande i utveckling begränsas vissa ämnesområden vid beaktning av dem. Det krävs mer forskning och tester för att få svar på alla frågor som berör ämnet.
1.4 Metod
För att angripa detta ämne och besvara frågeställningen har två metoder använts; en litteraturstudie och tre fallstudier. Dessa diskuteras mer ingående i kapitel 3 men för att sammanfatta så tillämpades litteraturstudien först för att få en tydlig inblick i området och ökad kunskap. Det var viktigt och behövligt för att kunna genomföra så bra fallstudier som möjligt. Material analyserades, diskuterades och granskades kritiskt innan användning och överläggning med handledare har även varit till stor hjälp under arbetets gång. Det analyserade materialet sammanställdes sedan för att kunna besvara frågeställningen.
2 GENOMFÖRANDE
2.1 Litteraturstudie
För att få en ökad kunskap i ämnet har diverse litteraturstudier använts. För att besvara frågeställningen på bästa sätt har fördjupad vetskap inom Industri 4.0, hållbar utveckling och automatisering varit viktigt och behövligt. Vetenskapliga rapporter, litteraturer och artiklar har därför noggrant studerats och analyserats. För att hitta detta material gjordes en omsorgsfull sökning på diverse webbaserade databaser såsom; Primo och Google Scholar.
Stockholms Kungliga Bibliotek och Stadsbiblioteket besöktes även för att hitta lämplig litteratur där. I och med att ämnet är så pass aktuellt var det problematiskt att hitta litteratur i tryckt form om Industri 4.0 och automatisering. Till detta användes därför vetenskapliga artiklar och relevanta arbeten i högre omfattning. Materialet för det avgränsades även till de senaste åren för att få så korrekt information som möjligt. Däremot fanns bra tryckt litteratur om hållbar utveckling på de olika biblioteken i Stockholm. De användes för att få en inblick i hur det har varit fram tills nu och sedan kunna jämföra med den förvandling som påbörjats i produktionsprocessen hos vissa bolag.
Allt material som använts har varit trovärdigt material som garanteras vara tillförlitliga. De tillämpade källorna och dess författare har noggrant granskats och enbart artiklar som är skrivna för en trovärdig institution har valts ut.
2.2 Fallstudier
När ökad kunskap i området uppnåtts påbörjades diskussionen om på vilka bolag fallstudierna skulle ske. Efter lite forskning kring detta valdes tre bolag ut; Uniti, Husqvarna och Scania.
De två bolagen Uniti och Husqvarna ligger i framkant vad gäller Industri 4.0 och de båda kommer att tillämpa helautomatiserade processer i produktionen. Husqvarna har nämligen nyligen satsat på en helautomatiserad produktionsprocess i Jönköping anpassad för tillverkning av deras produkter och fabriken är under konstruktion. I liknande banor har Uniti varit. Det är en svensk Start-up som tillverkar en elektrisk stadsbil där produktionen är planerad att hållas i en helt digital miljö och detta ska de uppnå med hjälp av deras samarbete med Siemens och andra globala ledare. Tanken är att det ska generera en simpel och automatiserad tillverkning med ett minimerat kapitalutlägg.
4
Scania har ingen produktionsprocess som är helt automatiserad utan enbart några processer i produktionen som är det. Måleriet är en sådan process och därför valdes även dem till en intervju för att kunna jämföra om produktionen blivit bättre eller sämre efter att det infördes.
Intervjuerna med dessa bolag har varit det viktigaste materialet för att svara på frågeställningen och därför gjordes grundlig undersökning innan intervjuerna genomfördes.
Intervjun med Uniti var med grundaren själv, Lewis Horne, och gjordes via mejl. Intervjun med Husqvarna genomfördes med Björn Landén som arbetar som projektledare på Husqvarna, via en telefonintervju. Ytterligare material erhölls via mejl. Intervjun med Scania utfördes hos dem med Gustaf Jonsson som är produktionstekniker samt Jesper Hansen som är verkstadstekniker. Vi fick även en visning av produktionen för att se hur det fungerar.
Intervjuerna har varit betydelsefulla för resultatet av rapporten liksom för diskussion och slutsats.
3 TEORI OCH EMPIRI
3.1 Industri 4.0
Den industriella utvecklingen utgörs av fyra olika och viktiga revolutioner. Den första innefattar ångmaskinens framväxt, den andra drevs fram av elektricitet och löpande band och den tredje omfattar digitalisering och automatisering. Den fjärde revolutionen eller Industri 4.0 som den också kallas innebär att framtidens tillverkande företag består av självorganiserade fabriker. Produkterna kommunicerar genom Internet of Things (IoT), vilket innebär att maskiner, kläder, till och med människor utrustas med inbyggda sensorer som gör att de kan kopplas upp till internet. När produkten ska produceras bär den själv med sig lämplig information och vidarebefordrar den till maskinerna så att de vet vad de ska göra. På så sätt har denna nya teknik underlättat tillverkningen för fabrikerna. Detta eftersom de snabbare kan ställa om sig och alltså generera bättre kvalitet och variation. (Larsson, 2017 ) För välfärden har Industri 4.0 varit en betydande faktor. I och med att industrisektorn utgör en femtedel av Sveriges totala ekonomi är det viktigt att de svenska bolagen förstår innebörden av den utveckling som sker just nu. Genom att nyttja de möjligheter digitaliseringen för med sig så kan bl.a. en kontinuerlig produktivitetsökning uppnås. (Larsson, 2017)
3.2 Hållbar utveckling
Definitionen av hållbar utveckling gavs av Brundtlandkommissionen och lyder “en utveckling som tillfredsställer dagens behov utan att äventyra kommande generationers möjligheter att tillfredsställa sina behov”. För att uppnå ett hållbart samhälle ses tekniken som den viktigaste faktorn. Teknik och ingenjörsarbete är starkt förknippat med miljö, social och ekonomisk utveckling, vilka kommer att diskuteras mer ingående nedan. (Gulliksson och Holmgren, 2018)
3.2.1 Ekologisk hållbarhet
För att uppnå en ekologisk produktion för företag är det viktigt att de ständigt utvecklar ny teknik och är öppna för att hitta nya och smarta lösningar. Tekniken bör vara förståelig, resurssnål, kulturspecifik och hantverkspräglad. (Gulliksson och Holmgren, 2018)
Som företag är det viktigt att fokusera på att inom produktionen använda förnybar energi, minimera energiåtgång samt materialanvändning. Detta för att minska den globala uppvärmningen som är ett krav för att uppnå mer hållbar produktion. (Almström, u.å.)
6 3.2.2 Social hållbarhet
Begreppet social har två betydelser. Den första berör de interaktiva sammansättningarna mellan människor och regler för hur dessa struktureras. Den andra innefattar betydelsen av att ta hänsyn till andra. För att uppnå en hållbar konsumtion och produktion krävs det av företag att de beaktar människors hälsa och tänker på att upprätthålla sunda och säkra miljöer och produkter. (Gulliksson och Holmgren, 2018)
Att också ha bra arbetsvillkor samt anställningstrygghet ingår också under social hållbarhet.
Löner och förmåner inom företaget ska vara rättvist och likvärdigt för alla anställda.
(Almström, u.å)
3.2.3 Ekonomisk hållbarhet
Det ekonomiska hållbarhetsbegreppet kan ur ett företagsperspektiv beröra strategier för att bevara en tillfredsställande lönsamhet över tid. Lönsamheten innefattar god naturresursanvändning och godtagbara sociala påföljder av affärsverksamheten. Under de senaste hundra åren har lönerna i Sverige tiofaldigats, vilket säger en hel del om produktivitetsökningen. I och med att ny teknik utvecklas blir det billigare att tillverka produkter, vilket i sin tur bidrar till en ökad efterfråga och på så sätt kan mer produkter tillverkas och säljas. Detta genererar mer vinster och lönerna kan höjas. (Gulliksson och Holmgren, 2018)
3.3 Övriga faktorer
Automatisering har även stor påverkan på andra delar inom produktionen. Nedan listas ett antal faktorer som för tillverkande företag ständigt kan förbättras.
3.3.1 Säkerhet
Säkerhet inom produktionen innebär både säkerhet för de anställda och IT-säkerhet. När produktionen blir mer digitaliserad gör det att även säkerhet för olika attacker måste öka.
Cybersäkerhet är ett begrepp som har större omfattning än IT-säkerhet eftersom det även innefattar produktsäkerhet samt produktionssäkerhet. Därför är säkerhetsarbetet en stor del i företaget för att information om produktion och produkter inte ska läcka ut. (Bossen och Ingemansson, 2016)
3.3.2 Flexibilitet
Att hålla hög flexibilitet innebär att kunna anpassa produktionen efter nya förhållanden. Det är viktigt att som tillverkande företag ha hög anpassningsbarhet för att kunna tillgodose kundens behov. Graden av flexibilitet syftar till variationen av produkter som företaget kan producera samt hur snabbt en omställning kan göras från att producera en produkt till en annan.
Utveckling av produkter sker idag mer frekvent än innan. Företag utmanas av konkurrenter och det är därför viktigt att leverera produkter som produceras till kunderna i tid. Därför måste produktionsprocesserna vara flexibla och det ska vara möjligt att tillverka varierande produkter med specifika krav. (Olhager, 1993)
Genom att automatisera processerna och till större del använda digitala verktyg kan företag producera mer anpassade produkter och därmed öka flexibiliteten. På grund av automationen kan detta ske till samma kostnad som vid massproduktion. (Teknikföretagarna, u.å.)
3.3.3 Ledtid
Ledtid är ett tidsbegrepp och avser den tid från att behovet av en aktivitet uppstår tills dess att det finns vetskap om att den är utförd. Att som tillverkade företag försöka minska ledtiden är viktigt för att konkurrensfördelar ska uppnås. (Olhager, 2013)
Genom att automatisera produktionen och göra den mer digitaliserad, kan fel som uppstår lättare upptäckas i tid. Om exempelvis produkten försenas på grund av fel i monteringen eller annan olycka, kan en varning skickas ut omedelbart och fabriken kan åtgärda problemet direkt. Detta medför kortare ledtider eftersom personalen inte behöver lägga tid på att hitta vad som är fel. (Hesselbach och Herrmann, 2011)
3.4 Empiri
Tre fallstudier utfördes i detta arbete. Bolagen som valdes var Scania, Husqvarna och Uniti.
Det är bolag som alla ligger i framkant inom Industri 4.0 och därför är relevanta för detta arbete. På varje företag genomfördes en intervju för att få en djupare förståelse inom ämnet och se hur det kan tillämpas i industrin.
3.4.1 Scania
Scania är ett globalt företag med försäljning i över 100 länder. De har 45000 anställda och tillverkar lastbilar samt bussar. Det är ett svenskt företag som grundades år 1891. Intervjun hos dem genomfördes med ett besök i deras produktionsanläggning för växellådor och axlar.
8
Den del av produktionen som är helt automatiserad är måleriet där axlarna till lastbilarna målas. Tidigare utfördes detta i Falun och fungerade på ett liknande sätt som det gör nu.
Skillnaden från då är att fler steg i måleriprocessen utfördes manuellt av människor, vilket har försvunnit helt i den processen nu. Det är många faktorer som har påverkats av att ha en helt automatiserad process, dessa kommer beskrivas mer ingående nedan.
Hållbarhet
Hållbarhet är något Scania arbetar dagligen med att förbättra. Utifrån det ekologiska perspektivet är materialåtgång, förnybar energi och energianvändning i fokus och Scania utvecklar detta kontinuerligt. När det gäller måleriet är det färgen som prioriteras. De har för några år sedan bytt ut färgen till en vattenbaserad färg som har låga halter av lösningsmedel i sig. Detta för att produktionen ska bli mer hållbar.
Sedan maskinerna tog över merparten av arbetet har Scania noterat att materialåtgången förbättrades. Det blev enklare att programmera program och på så sätt styra robotarna så att färgen hamnar på axeln och inte utanför. Detta är något de arbetar kontinuerligt med för att kunna minska materialåtgången ännu mer. Det är även enklare nu att få ett jämnare lager färg, vilket gör att man inte måste måla flera gånger över vissa områden.
Angående energianvändning och energiåtgång, anser Scania att det varit svårt att notera om det skett några förbättringar. Scania arbetar ständigt med att hitta områden där de kan minska energianvändning, exempelvis genom att reducera stopptiden, stänga av maskiner och lampor när det inte används samt kontinuerligt försöka hitta slöserier som kan uppstå. Däremot har Scania i samband med automatiseringen haft möjlighet att bygga ett reningsverk för vattnet, vilket innebär att de kan använda samma vatten under en längre tid, samt kunna ta hand om det damm som uppstår under målningen. Detta är en stor förbättring och minskar deras miljöpåverkan.
Utifrån ett ekonomiskt perspektiv har Scania enbart noterat fördelar med automationen. Det har blivit mycket mindre kostsamt att producera nu än tidigare. Visserligen är maskinerna dyra, men långsiktigt blir det en fördelaktig investering för Scania då deras produktion kunnat ökat samt blivit billigare. Stora kostnader kan däremot uppstå om maskinerna inte underhålls på rätt sätt och av den anledningen inte får lika lång livslängd som planerat. Detta anser Scania är den största utmaningen med helt automatiserade processer, eftersom när människor utför arbetet meddelar de övriga när de noterar att något inte stämmer, vilket bidrar till en snabb reparation. I och med att maskiner inte kan kommunicera på samma sätt upptäcks fel långsammare och långa reparationstider krävs, vilket i sin tur genererar stora kostnader för
Scania. Det är alltså viktigt att hela tiden underhålla maskiner och börja med det direkt vid inköp av dem.
Inom hållbar produktion är en viktig aspekt de anställda på företaget. En vanlig fråga i samband med automation är vad som händer med de personer som utförde arbetet innan maskinerna tog över. Enligt Scania innebär inte det att allt arbete försvinner, utan någon behöver sköta underhåll, se över förbättringar och se att allt fungerar som det ska. Scania väljer alltså att omplacera de personerna och låter dem utföra andra arbetsuppgifter inom företaget. Detta ser de som något positivt eftersom att de arbeten som maskinerna tar över oftast är väldigt repetitiva, vilket kan leda till att det blir mindre arbetsskador för de anställda.
Ledtid, flexibilitet och säkerhet
Andra aspekter som också diskuterades under intervjun på Scania var hur ledtid, flexibilitet samt säkerhet har förbättrats sedan automatisering infördes. Detta var tre punkter där de bara har upplevt förbättringar. De noterade störst skillnad i takttiden, vilket är den tid som produkten får tillbringa på varje station för att hinna producera tillräckligt antal produkter på tillgängliga arbetstimmar (Olhager, 2003). Enligt Scania har takttiden blivit bättre då de har kunnat hitta fler små delar i processen som har kunnat effektiviseras med hjälp av automation.
Flexibiliteten har också förbättrats då automation ger möjlighet till fler liner som resulterar i att de kan tillverka mer produkter samtidigt och även hinna med att producera specifika produkter till kunden.
Enligt Scania har säkerheten också påverkats positivt, detta eftersom det är färre människor som vistas i lokalen och i närheten av maskiner, vilket innebär att olyckor på grund av mänskliga faktorer har minskat. Hos Scania är det inte heller möjligt att vistas i de områden där processerna är automatiserade, utan det är inhägnade områden och produktionsprocessen avslutas om någon kommer innanför det området. För att underlätta för all personal finns tydliga markeringar vid förbjudna områden. För att fortsätta förbättra säkerheten, arbetar Scania kontinuerligt med riskbedömningar och dagliga rapporter kring säkerhet.
3.4.2 Uniti
Uniti är en svensk startup som grundades år 2016 och har som vision att producera elektriska stadsbilar med första leveransen år 2019. Deras främsta fokus är säkerhet och hållbarhet, vilket de vill uppnå med bl.a. en helt automatiserad produktion. Deras samarbete med Siemens hjälper dem att åstadkomma detta och det kommer även att bidra till en skalbar och mindre komplex automatiserad tillverkning med minimerat kapitalutlägg.
10
Första prototypen, Kepler Pod, visades upp för första gången under evenemanget Cebit 2016.
Den är utrustad med ett batteripaket på 22 kWh och klarar 30 mil på en laddning, vilket motsvarar 20-25 mil i verkligheten. Bilens insida är väldigt enkel och innehåller en stor, centralt monterad pekskärm samt en head up-display, vars uppgift är att visa den information som krävs. Bilen är två-, tre- eller femsitsig. För att göra det tydligare visar bilaga 1 hur bilen ser ut i verkligheten.
Hållbarhet
Anledningen till att Lewis Horne föredrar en automatiserad produktion är framförallt på grund av att det bidrar till en minskning av kostnader och komplexitet. Det betyder att de kan producera under låga kostnader, utan att behöva flytta produktionen till ett land med lägre arbetskostnader. Jämfört med en “normal” bil är Uniti mycket mer simpel att producera, detta eftersom användandet av automatiserad produktion är mer effektivt. Däremot kan den skapade produkten vara komplicerad, vilket även är en av de främsta fördelarna med digitaliseringen. Ur ett ekonomiskt perspektiv medför automatiseringen att kostnaderna för modellering och optimering “försvinner”, då de är inkluderade i processen som sker i den digitala miljön. För att minska materialkostnader samt bilens vikt, så försöker Uniti att ersätta hårdvara med programvara. Detta gör de exempelvis genom att istället för att ha en instrumentbräda bestående av knappar och spakar, så har de implementerat skärmar som styr detta. Majoriteten av konstruktionen är även gjord av komposita material och plaster. Detta medför bl.a. en lägre densitet och komplexitet.
Lewis Horne erkänner att det är väl känt att när maskiner arbetar orsakas föroreningar som har negativ påverkan på miljön, något de har reflekterat mycket över för att undvika. Med en automatiserad produktion är det däremot enklare att kontrollera alla miljöaspekter och en mager och skalbar lokal produktion innebär att de kan få betydligt fler fordon på vägarna och på så sätt ersätta nuvarande fordon snabbare. De fordon som finns idag bidrar, enligt Lewis, till fler föroreningar och utsläpp än vad Uniti kommer att göra. Utifrån ett ekologiskt perspektiv har alltså Uniti fokuserat på en mer miljövänlig drift, då de använder sig av el istället för bränsle.
Ur ett socialt perspektiv anser Uniti att människor fortfarande kommer att behövas för att genomföra produktionen och tanken är inte att allt arbete ska ersättas av maskiner. De vill snarare omplacera människor så de slipper de farliga, tråkiga och upprepade uppgifterna. Det är bättre och mer fördelaktigt om robotarna gör det tunga arbetet, så människor kan förbli friska och slippa skador. Det kommer alltid behövas arbete i en annan avdelning, då
produkten ständigt ska utvecklas, vilket maskiner inte är kapabla till att utföra. Det blir snarare människors kompetenser och kreativa sidor som lyfts fram alltmer. Lewis Horne anser att det som kommer att vara mest utmanande med en automatiserad produktion är att se till att designen och arkitekturen av plattformen passar produktionsmetoderna. De kommer att hantera detta genom att designa hela processen, från analyser, till den faktiska produktionen innan den blir helt implementerad i verkligheten. Systemet de använder sig av kallas Siemens PLM och ”liknar” Photoshop, där man enkelt och snabbt kan ändra saker i programvaran.
3.4.3 Husqvarna
Husqvarna är ett företag som 2016 hade 13 000 anställda i 40 länder. De är världsledande tillverkare av innovativa produkter och lösningar för skogs-, park- och trädgårdsskötsel. De har nu investerat i en ny helautomatiserade fabrik som beräknas vara färdig 2020. Tanken är att flera processer ska kopplas ihop till ett flöde med hjälp av ny teknik. Monteringsprocessen som idag är helt manuell är en del som i den nya fabriken kommer att bli helt automatiserad.
Husqvarna anser att de största fördelarna med att maskiner utför arbetet istället för människor är att kvalitén på produkterna förbättras. I vissa fall är det upp till individen att ta vissa beslut medan maskiner kan programmeras så att de alltid utför jobbet på rätt sätt. Husqvarna tror att de största utmaningarna blir att hitta rätt personal med tekniska kunskaper samt omskola den interna personalen. De står nu inför ett stort kompetensskifte när en hel produktionsprocess förändras. Produkterna måste även utvecklas så de är designade för de nya maskinerna.
Hållbarhet
Att produktionen ska vara hållbar för miljön är viktigt för Husqvarna. De arbetar ständigt med att minska energiåtgång och materialåtgång, exempelvis försöker de att återanvända emballage både internt och mot leverantör. När det gäller den nya fabriken kommer de att mäta energianvändningen tydligt i de nya utrustningarna för att försöka minska på energin. De arbetar även med att återanvända energin, vilket de kommer att göra i den nya fabriken. Detta är något som kommer förbättras jämfört med när produktionen inte var helautomatiserad.
Utifrån den ekonomiska aspekten är Husqvarna säkra på att den helt automatiserade processen kommer att ge stora positiva effekter. Produktionen kommer bli mer lönsam även om det är en stor investering för dem i dagsläget. Husqvarna har inte valt att automatisera bara för att det är en stor fördel ekonomiskt utan de gör det för att det ger stor nytta, då det även ger produktivitetsvinster och de kommer att kunna tillverka mycket större volymer än tidigare.
12
Som redan nämnts innebär en helt ny automatiserad fabrik ett stort kompetensskifte. De personer som tidigare utfört arbetet manuellt kommer inte försvinna från Husqvarna utan det kommer istället att få lära sig arbeta inom nya områden. Detta eftersom vissa delar fortfarande kommer att ha behov av manuellt arbete och det kommer även skapas nya arbeten inom underhåll, logistik och teknik. Eftersom det manuella arbetet kan bli repetitivt kan det vara mindre bra rent ergonomiskt för de anställda. Detta är något som förbättras när det istället blir automatiserat och maskiner kan utföra arbetet istället.
Ledtid, flexibilitet och säkerhet
Även om fabriken inte är färdig kan Husqvarna redan nu konstatera att ledtid och flexibilitet kommer att förbättras med den helt automatiserade processen. Det kommer inte vara någon omställningstid, alltså ingen tid krävs för att ställa om maskinerna från att tillverka en produkt till en annan. Husqvarna använder plattformar i sin produktion, vilket är hela processen som produkten måste igenom för att färdigställas. Innan hade de en plattform och i den nya fabriken kommer de att ha flera plattformar som samverkar med varandra, vilket kommer ge en bättre ledtid än innan eftersom de kommer kunna producera mer. Flera plattformar leder också till att de kan producera flera olika produkter samtidigt, vilket ökar deras flexibilitet eftersom de inte har samma möjlighet till det i nuläget.
Säkerhet är något som Husqvarna värderar högt. Att all deras personal ska känna sig trygg och att olyckor inte ska ske är deras högsta prioritet och därför har de daglig rapportering om skador som eventuellt skulle kunna ske. Truckarna är även de automatiska, vilket är något som de anser har förbättrat säkerheten. De har även separata vägar för truckar och personal, för att minimera risken för olyckor. Vid planering och uppbyggnad av den nya fabriken så har säkerheten haft stort fokus. De vill förbättra den ännu mer genom att ha tydliga flöden, ordning och reda i lokalen samt tydligt visa vart man får vistas. Den kommer även vara byggd så att man har en tydlig bild över hela produktionen. De största förbättringarna inom säkerhet jämfört med nuvarande produktion och den nya automatiserade kommer att vara ur ett ergonomiskt perspektiv. Detta eftersom maskiner kommer ta över fler arbetsmoment som annars hade kunnat skada personalen.
4 RESULTAT
Efter de genomförda studier och studerande av fakta kan det konstateras att helt automatiserade produktionsprocesser bidrar till positiva konsekvenser utifrån ett hållbarhetsperspektiv. Intervjuer genomfördes på tre stycken olika företag som har liknande mål när det gäller deras produktionsprocesser. Två av de valda företagens fabriker är under uppbyggnad och resultatet från dem baseras på deras visioner för en helt automatiserade produktionsprocess och dess påverkan på produktionen.
4.1 Hållbarhet
Att förbättra hållbarheten inom företag handlar om att minska energiåtgång, materialåtgång och använda förnybar energi. Det handlar också om att tänka ekonomiskt, minska produktionskostnaderna och ha en säker miljö för de anställda. Vid användning av helt automatiserade processer är det enklare att kontrollera maskinernas utsläpp, genom att installera dem så att de stängs av automatiskt när de inte används. Detta blir till en stor fördel då det människor kan råka glömma stänga av maskiner eller släcka lampor omkring sig.
Materialåtgången minskar även då maskinerna kan regleras efter exakt hur mycket material som behövs.
Fördelarna utifrån ett ekonomiskt perspektiv är att med hjälp av helt automatiserade processer kan större volymer produceras, vilket bidrar till mer vinst för företaget. Även processer som tidigare varit kostsamma kan istället ske digitalt, vilket gör det lönsammare för företaget.
Själva produktionen har även den blivit mer sparsam. En helt automatiserad process är en stor investering för företag som i slutändan kommer att bidra med positiva konsekvenser.
Då de anställdas säkerhet och hälsa är en av de viktigaste aspekterna för alla valda företag har helt automatiserade processer inneburit att riskfyllda arbeten som tidigare utförs av människor ersattes av maskiner. Personalen får då andra ansvarsområden, vilket innebär de får vara mer kreativa och har möjlighet till personlig utveckling.
4.2 Ledtid, flexibilitet och säkerhet
En förbättrad ledtid effektiviserar produktionen och genom att maskiner och olika plattformar kan samverka med varandra kan ledtiden förkortas. Med hjälp av automatiserade processer är det möjligt för flera olika sektioner att samverka då de kan kopplas upp digitalt samt programmeras på önskat vis, vilket innebär att fler delar av produktionen kan arbeta mer effektivt än om en människa skulle utföra arbetet. Även flexibiliteten förbättras då fler liner
14
kan arbeta samtidigt. Det gör att produktionen ökar och det skapar fler variationsmöjligheter då de kan tillverka olika produkter på fler liner. Automatisering gör också att maskinerna kan ställa om sig själva, vilket också bidrar till en ökad variation. Konkurrensmässigt är detta en stor fördel eftersom kunder har större möjlighet till att få sina specifika önskemål.
När maskiner utför arbetet innebär det att färre antal människor vistas i lokalen. Det leder till en ökad säkerhet och kontroll och med hjälp av automatiseringen kan även maskiner programmeras på ett säkert sätt, exempelvis att de stängs av då något fel inträffar.
De positiva konsekvenserna inom dessa områden är flera. Det som kan anses vara negativt med en automatiserad process är att det blir svårare att upptäcka fel om man inte regelbundet underhåller maskinerna. Automatisering innebär stora investeringar och upptäcker man inte fel på maskiner i tid kan det bidra till stora kostnader för företaget. Automatisering innebär också att de anställda måste omskolas, vilket är en stor utmaning då det krävs mycket tid att hitta rätt personer med den tekniska kunskap som krävs. Den befintliga personalen måste även vara villig till att anta nya roller med andra ansvarsområden, vilket också vara tidskrävande vid upplärning.
5 DISKUSSION OCH SAMMANFATTNING
5.1 Diskussion
Enligt resultat och slutsats ger helautomatiserade produktionsprocesser mestadels positiva konsekvenser ur ett hållbarhetsperspektiv hos tillverkande företag. Eftersom det idag inte finns någon helt färdigutvecklad helt automatiserad produktionsprocess är det svårt att med säkerhet säga att det stämmer. I och med att majoriteten av detta arbete och resultatet baseras på olika företags egna uppfattningar och erfarenheter av automation, är det alltså viktigt att ha i åtanke att vi för det mesta endast får ta del av de positiva konsekvenserna. Det är förståeligt och vanligt att bolag vill marknadsföra sig på ett sätt som gynnar dem, vilket innebär att de väljer att hålla eventuella motgångar samt negativa aspekter inom företaget. Alltså bör vi vara kritiska och ha detta i åtanke vid granskning av resultatet, då rapporten blir en aning partisk.
Det är även viktigt att notera att Uniti är ett nystartat bolag, där automationen inte har hunnit testas, vilket innebär att Lewis Hornes tankar och åsikter för det mesta är spekulationer och förhoppningar. Därför är det svårt att säga om de kommer att stämma eller ej, och det är något som får analyseras igen efter prövning.
Det har även visat sig att bolagen har många faktorer gemensamt och eventuella förändringar hanterar de på liknande sätt, exempelvis omplaceringen av anställda. Det tyder på att det bör vara ett lämpligt och logiskt val, då alla av dem annars inte hade valt det alternativet. Vi kan även konstatera att säkerhet är en viktig faktor som de prioriterar högt. Det är även en av de främsta anledningarna till att de granskade bolagen väljer att ha en helt automatiserad produktionsprocess. Vi anser att det är klokt av dem att ersätta personal som utför tunga arbeten med maskiner, och istället låta dessa människor få vara kreativa och använda sin kompetens till att kunna bidra med något annat till bolaget. Detta gör att bolag har större och bättre möjlighet till att finna fler innovativa lösningar samt identifiera ytterligare utvecklingsområden inom organisationen. Även anställda får mer erfarenhet i samband med detta, då de får testa fler arbetsuppgifter och kan också utvecklas som individer.
Husqvarna och Scania är företag där automatisering har införts successivt. För Husqvarna har utvecklingen kommit så pass långt att de inom en snar framtid har en fabrik som är helt automatiserad. Detta kommer för dem att innebära stora fördelar på flera plan, speciellt ur ett hållbarhetsperspektiv. Även för Scania har processer inom produktionen som blivit automatiserade bidragit till många fördelar då de till större del har utvecklat en mer hållbar
16
produktion. Båda företagen har även haft möjlighet att producera större volymer, vilket har genererat högre vinstmarginaler.
Uniti är en start-up och har alltså inte påbörjat sin produktion än. Deras första produktionsprocess kommer vara helt automatiserad och detta för att det är mycket bättre ur ett miljöperspektiv. De har även bidragit till lägre kostnader än om de inte hade haft det. Att som företag välja att investera i helt automatiserade fabriker i ett samhälle där hållbarhet och miljö är i stort fokus visar på att det har en stor fördel för dem. Eftersom automatiseringen är den förändring som har gjorts kan de positiva fördelarna som skett inom företagen kopplas till detta.
5.2 Sammanfattning
Detta arbete har varit intressant då de har skapat en större förståelse hur företag använder sig av automationen i sin produktion och hur den påverkar miljön. Sammanfattningsvis kan sägas att det för tillverkande företag är en stor fördel att investera i fabriker som är helt automatiserade då det bidrar till en hållbar produktion. Det ger även många andra positiva konsekvenser som gör produktionen mer effektiv.
6 REKOMMENDATIONER OCH FRAMTIDA ARBETE
Eftersom både Unitis och Husqvarnas helautomatiserade produktionsprocess är under uppbyggnad var det svårt för de att svara på om det kommer ske förbättringar eller inte. Båda företagen kan med stor säkerhet säga att alla de olika punkterna vad det gäller hållbar utveckling, ledtid, flexibilitet och säkerhet kommer att förbättras. Därför finns det för både Uniti och Husqvarna ett stort framtida arbete att jämföra huruvida en helt automatiserad process har förbättrat dessa punkter.
Att införa helt automatiserade processer är något som innebär en stor investering för dem och därför är det intressant att utvärdera om det som de säger kommer vara lönsamt för dem.
Hållbarhet inom produktionen är i dagens samhälle viktigt då vi förbrukar mer resurser än vad vi egentligen borde göra. Därför kommer det utifrån ett miljöperspektiv men också utifrån ett konkurrensmässigt perspektiv vara viktigt att mäta hur stora energibesparingar de utgör samt hur mycket de kan minska materialåtgången.
En annan viktigt aspekt som är intressant att utvärdera när dessa processer är färdigbyggda är vad de människor som arbetat manuellt tidigare får för ny roll inom företaget. Detta gäller till största del Husqvarna då Uniti är ett nytt företag. De personer som tidigare arbetat ska få nya roller och lära sig nytt arbete inom andra delar av företaget. Husqvarna skulle kunna utvärdera ifall de kan erbjuda arbete till alla personer som tidigare arbetat där.
Under besöket på Scania visades måleriet som är den process som är helt automatiserad. Flera delar i Scanias produktion är automatiserad även om det finns människor vid sidan av som hjälper till med de delar som är för komplicerade maskiner att utföra. Scania kunde urskilja en klar förbättring inom alla de punkter som vi har diskuterat i denna rapport. De rekommendationer vi har till dem för framtida arbete är att fortsätta hitta delar i produktionen som kan bli automatiserade för att förbättra hållbarheten ännu mer.
En vidare studie på detta arbete skulle kunna vara att genomföra samma studie när fabrikerna för de helt automatiserade produktionsprocesserna är färdiga och produktionen har påbörjats.
Detta för att notera om alla de positiva spekulationerna kommer att inträffa. För att göra studien mer trovärdig skulle även fler fallstudier kunna genomföras på andra bolag, detta för att ha ännu mer att jämföra med.
18
7 REFERENSER
.Almström, Peter. Hållbar produktion. Chalmers univeristy of technology.
https://www.svensktnaringsliv.se/migration_catalog/Regionalt/Malm_/peter-almstrom- hallbar-produktion_531830.html/BINARY/Peter%20Almström%20Hallbar%20produktion (Hämtad 2018-02-20)
Arbetsmiljöverket. (2016). Arbetsställning och belastningsergonomi. Arbetsmiljöverket.
https://www.av.se/halsa-och-sakerhet/arbetsstallning-och-belastning---ergonomi/
(Hämtad 2018-03-20)
Bossen, Hauke och Ingemansson, Johan. (2016). Digitalisering av Svensk industri - Kartläggning av svenska styrkor och utmaningar. Vinnova.
https://www.vinnova.se/contentassets/74b4b3181824438585898a378b2bc726/digitalisering- av-svensk-industri.pdf
(Hämtad 2018-02-27)
Cevikcan, Emre och Ustundag, Alp. (2017). Industry 4.0: Managing the digital transformation. Switzerland: Springer international Publishing.
https://link-springer-com.focus.lib.kth.se/content/pdf/10.1007%2F978-3-319-57870-5.pdf (Hämtad 2018-03-20)
Damberg, Mikael. (2016). Smart industri - en nyindustraliseringstrategi för Sverige.
Regeringskansliet.
http://www.regeringen.se/49cc5a/contentassets/425e8bf0a8124770a731c57a78eca4c9/nist_a4 _faktablad_160609_web.pdf
(Hämtad 2018-03-20)
Gulliksson, Håkan och Holmgren, Ulf. (2018). Hållbar utveckling. Polen: Dimograf.
Hesselbach, Jürgen och Herrmann, Christoph. (2011). Functional thinking for value creation.
Berlin: Springer-Verlag.
https://link-springer-com.focus.lib.kth.se/content/pdf/10.1007%2F978-3-642-19689-8.pdf (Hämtad 2018-02-21)
Larsson, Åsa. (2017). Industri 4.0 - en tillväxtmotor för Sverige?. NyTeknik.
https://www.nyteknik.se/sponsrad/industri-4-0-en-tillvaxtmotor-for-sverige-6874890 (Hämtad 2018-02-19)
Olhager, Jan. (1993). Manufacturing, flexibility and profitability. Elsevier Science Publishers.
https://ac-els-cdn-com.focus.lib.kth.se/092552739390082V/1-s2.0-092552739390082V- main.pdf?_tid=78c708d9-14cd-44d9-be59-
791d07fa91b0&acdnat=1521825433_edd869ba796232588df64fdb63f868ee (Hämtad 2018-03-27)
Olhager, Jan. (2013). Produktionsekonomi. Spanien: Graficas Cems S.L.
SSG, u.å. Industri 4.0, den fjärde industriella revolutionen. SSG.
https://www.ssg.se/Om-SSG/Press-och-media/SSG-News/Februari-2016/Nyheter/Industri-40- den-fjarde-industriella-revolutionen/
(Hämtad 2018-03-20).
Teknikföretagarna. Digitaliseringens betydelse för industrins förnyelse. Teknikföretagarna.
https://www.teknikforetagen.se/globalassets/i-
debatten/publikationer/produktion/digitaliseringens-betydelse-for-industrins-fornyelse.pdf (Hämtad 2018-03-19)
Världsnaturfonden, WWF. (2017). Mänsklig påverkan. Världsnaturfonden.
http://www.wwf.se/wwfs-arbete/klimat/mansklig-paverkan/1124268-mansklig-paverkan- klimat
(Hämtad 2018-03-20)
20
BILAGA 1: Unitis första prototyp
TRITA ITM-EX 2018:527
