Kartläggning och effektivisering av den
interna materialförsörjningskedjan
- en fallstudie hos LKAB
Adam Larsson
Johan Thorsell
Civilingenjör, Industriell ekonomi 2017
Luleå tekniska universitet
Förord
Detta examensarbete, omfattande 30 högskolepoäng, är resultatet av en studie genomförd på gruv- och mineralkoncernen LKAB under vårterminen 2017. Studien genomfördes som det avslutande momentet av civilingenjörsutbildningen industriell ekonomi vid Luleå tekniska universitet, och har genomförts av Adam Larsson och Johan Thorsell.
Vi vill börja med att rikta ett stort tack till vår handledare, Athanasios Migdalas, vid Luleå tekniska universitet. Diskussioner och vägledning från dig har varit till stor hjälp för att kunna genomföra studien på bästa möjliga vis.
Vi skulle även vilja tacka vår handledare Johan Häggroth på fallorganisationen LKAB för vägledning och givande diskussioner som har varit till stor nytta för resultatets utfall. Självklart vill vi även tacka Anders Wikström och de övriga anställda på LKAB, som gladeligen hjälpt oss att förstå nuläget och sedan hjälpt oss genom resterande delar av studien.
Luleå, maj 2017
Adam Larsson Johan Thorsell
Sammanfattning
Det blir allt viktigare med en väl fungerande flödeskedja som kan hantera material och tjänster på ett så effektivt sätt som möjligt. Studier visar på att det är flödeskedjorna som konkurrerar med varandra och inte företagen, vilket medför att kedjorna behöver vara konkurrenskraftiga. Detta sker genom att de aktiviteter som flödeskedjan består av integreras med varandra för att minimera slöseri av värdefulla resurser. Den tekniska utvecklingen har möjliggjort effektiv integrering med hjälp av automatisering. Implementering och införande av automatisering i flödeskedjan ökar möjligheten till att integrera olika aktiviteter inom kedjan då det bland annat möjliggör datainsamling av information som kan delas och spridas genom hela flödeskedjan. Syftet med denna studie är att kartlägga och analysera flödeskedjan för materialförsörjning hos fallföretaget LKAB, för att sedan utreda huruvida de med hjälp av automatisering och utveckling av de processer som kedjan består av kan förbättra sin produktivitet. Studien fokuserar på processerna i materialförsörjningen ända från den hubbverksamhet som i dagsläget används, hela vägen till de interna slutkunderna, vilket är de anställda på LKAB. Målet med studien är att leverera konkreta förslag som är väl anpassade efter företagets miljö och som fokuserar på de interna slutkunderna.
Utifrån den nulägesbild som togs fram med hjälp av intervjuer, observationer och genomgångar, tillsammans med den genomförda litteraturstudien, analyserades de olika processerna i flödeskedjan. Genom analysen framgick det bland annat att det arbete som utförs vid hubbverksamheten inte är integrerat med resterande delar av flödeskedjan. Utöver detta framgick det att det nuvarande arbetssättet vid centralförrådet och framförallt godsmottagningen involverar mycket manuellt men nödvändigt arbete. Litteraturstudien användes sedan för att utvärdera och identifiera tänkbara lösningar för att effektivisera dessa processer för att uppnå ökad produktivitet i flödeskedjan.
Via studien framgick det att automatisering leder till ökad produktivitet genom bland annat avlastning av manuellt arbete, ökad arbetsproduktivitet och minskade ledtider. Utifrån detta studerades och analyserades tre olika automatiseringslösningar, streckkod-, RFID-, och IoT-lösningar. Resultatet visade på att de tre olika lösningarna har olika fördelar och utmaningar kopplade till en implementering hos fallföretaget. Av de tre lösningarna anses streckkoder vara minst fördelaktig men också medföra minst utmaningar, medan RFID och IoT är mer fördelaktiga men också är kopplade till större utmaningar.
Abstract
The importance of a well-functioning supply chain that can handle materials and services in the most efficient way possible is increasing. According to several studies it is the supply chains that compete with each other rather than the companies themselves, which implies requirements for competitive chains. This can be done by integrating the activities in the supply chain with each other, in order to minimize waste of valuable resources. The development of technology has enabled effective integration through automation. Implementation of automation in the supply chain increases the ability to integrate different activities within the chain, as it, among other things, enables data collection of information that can be shared and spread throughout the entire supply chain.
The purpose of this study is to map and analyze the material supply chain at LKAB, followed by investigating whether, through automation and development of the consisting processes of the supply chain, they can improve their productivity. The study focuses on all the activities in the material supply chain, from the hub that is currently in use, to the internal end customer, which are the employees at LKAB. The purpose of the study is to develop concrete proposals that are well adapted to the company's environment and with focus on the internal end customers.
Based on the image of the current situation, developed using interviews, observations and reviews, along with the conducted literature study, the different activities of the supply chain were analyzed. Through the analysis it was noted, among other things, that the work performed in the hub is not integrated with the remaining parts of the supply chain. In addition to this, it was found that the current procedure of work at the central warehouse, and especially the goods reception, involves a lot of manual but necessary work. The literature study was then used to evaluate and identify possible solutions to streamline these processes in order to achieve increased productivity in the supply chain.
Through the study, it was found that automation leads to an increase in productivity though, among other things, relieving of manual work, increased labor productivity and reduced lead times. Based on this, three different automation solutions, barcode, RFID and IoT solutions were studied and analyzed. The results from this showed that the three different solutions have different advantages and challenges linked to an implementation at the case company. Out of the three solutions, barcodes are considered to be the least advantageous but it also involves the least amount of challenges, while RFID and IoT are more beneficial but in turn are connected to greater challenges.
I
NNEHÅLLSFÖRTECKNING 1 INLEDNING ... 1 1.1 BAKGRUND ... 1 1.2 PROBLEMBESKRIVNING ... 1 1.3 SYFTE ... 2 1.4 AVGRÄNSNINGAR ... 3 1.5 RAPPORTENS DISPOSITION ... 3 2 METOD ... 5 2.1 FORSKNINGSSYFTE ... 5 2.2 FORSKNINGSANSATS ... 5 2.3 FORSKNINGSSTRATEGI ... 5 2.4 DATAINSAMLINGSMETOD ... 6 2.5 KREDIBILITET ... 7 2.5.1 Reliabilitet ... 7 2.5.2 Validitet ... 7 3 TEORETISK REFERENSRAM ... 8 3.1 FÖRSÖRJNINGSKEDJA ... 8 3.2 INGÅENDE LOGISTIK ... 9 3.3 LEAN ... 10 3.4 MATERIALHANTERING ... 10 3.5 CROSS-DOCKING ... 11 3.6 AUTOMATISERING ... 123.6.1 Anledningar till att automatisera ... 12
3.6.2 Möjliga utmaningar med automatisering ... 12
3.7 WAREHOUSE MANAGEMENT SYSTEM (WMS) ... 13
3.8 OLIKA AUTOMATISERINGSLÖSNINGAR ... 13
3.8.1 Streckkoder ... 13
3.8.2 Radio frequency identification (RFID) ... 14
3.8.3 Internet of Things (IoT) ... 15
4 FÖRETAGSPRESENTATION – LKAB ... 19 4.1 CENTRALFÖRRÅDET I KIRUNA ... 20 5 NULÄGESBESKRIVNING ... 21 5.1 INLEVERANSER ... 21 5.2 CENTRALFÖRRÅDET ... 22 5.3 GODSMOTTAGNING ... 23 5.4 INTERNA UTLEVERANSER ... 24 5.5 HUBBVERKSAMHET GÄVLE ... 26 5.6 KONTROLLTORNET ... 27 5.7 AFFÄRSSYSTEMET MOVEX ... 27
5.8 PROCESS FÖR INKÖPTA ARTIKLAR ... 28
6 ANALYS ... 29
6.1 NULÄGESANALYS ... 29
6.1.1 Jämförelse mellan olika automatiseringslösningar ... 30
6.1.3 Utmaningar kopplat till LKAB ... 31
6.2 ANALYS AV BESTÄLLNINGAR AV X-MATERIAL ... 32
6.2.1 Området Under jord ... 33
6.2.2 Området Ovan jord (NIO) ... 34
6.2.3 Området Verk ovan jord (SAK) ... 35
7 SLUTSATSER & REKOMMENDATIONER ... 37
7.1 SYFTE OCH FORSKNINGSFRÅGOR ... 37
7.1.1 Delfråga 1 ... 37 7.1.2 Delfråga 2 ... 37 7.1.3 Delfråga 3 ... 38 7.2 REKOMMENDATIONER ... 41 7.2.1 Vidare rekommendationer ... 42 8 DISKUSSION ... 43
8.1 POTENTIELLT UTFALL AV GIVNA REKOMMENDATIONER ... 43
8.2 VIDARE FORSKNING ... 44
F
IGURFÖRTECKNINGFIGUR 1–RAMVERK MED INTEGRERADE ELEMENT I EN FLÖDESKEDJA (COOPER &LAMBERT,2000) ... 8
FIGUR 2–VÄRDEKEDJAN OCH DESS AKTIVITETER.(VAN WEELE,2012) ... 10
FIGUR 3–ILLUSTRATION AV CROSS-DOCKING.(BOYSEN &FLIEDNER,2010) ... 11
FIGUR 4–GRUNDLÄGGANDE ARKITEKTUR FÖR IOT. ... 17
FIGUR 5–ÖVERSKÅDLIG BILD ÖVER LKAB:S VERKSAMHETER I NORRA SVERIGE.(LKAB,2017) ... 19
FIGUR 6–ÖVERSKÅDLIG BILD ÖVER INKOMMANDE FLÖDET AV UNDERHÅLLSMATERIAL TILL LKAB:S OMRÅDE I KIRUNA. ... 21
FIGUR 7–ÖVERSKÅDLIG BILD ÖVER TOTALA INKOMMANDE FLÖDET AV GODS I CENTRALFÖRRÅDET. ... 22
FIGUR 8–KARTLÄGGNING AV CENTRALFÖRRÅDET. ... 23
FIGUR 9 –AVLASTNING AV GODS FRÅN EN HUBBLEVERANS TILL CENTRALFÖRRÅDET. ... 24
FIGUR 10–GODS I VÄNTAN PÅ UTLEVERANS TILL SLUTKUNDER ... 25
FIGUR 11–LEVERANSPROCESSEN FÖR X-ARTIKLAR OCH VANLIGA LAGERBOKFÖRDA ARTIKLAR. ... 28
FIGUR 12–PROCENTUELL FÖRDELNING ÖVER ANTALET BESTÄLLNINGAR AV X-MATERIAL TILL KIRUNA. ... 33
FIGUR 13–ADRESSER MED STÖRST ANDEL BESTÄLLNINGAR INOM OMRÅDET UNDER JORD. ... 34
FIGUR 14–ADRESSER MED STÖRST ANDEL BESTÄLLNINGAR INOM OMRÅDET OVAN JORD (NIO). ... 35
FIGUR 15–ADRESSER MED STÖRST ANDEL BESTÄLLNINGAR INOM OMRÅDET VERK OVAN JORD (SAK). ... 36
FIGUR 16–FÖRSLAG PÅ UTVECKLING AV HUBBVERKSAMHETEN ... 41
FIGUR 17–REKOMMENDATION FÖR ETT EFFEKTIVARE FLÖDE AV X-MATERIAL. ... 42
T
ABELLFÖRTECKNING TABELL 1–RAPPORTENS DISPOSITION ... 3TABELL 2–UTVÄRDERING AV OLIKA FORSKNINGSSTRATEGIER ... 6
TABELL 3–BESKRIVNING AV TURBILARNAS TRANSPORTGODS, LEVERANSOMRÅDEN OCH BESTÄLLNINGSFORM FÖR LEVERANS. ... 25
TABELL 4–KORTFATTAD BESKRIVNING AV DE OLIKA TURBILARNAS RUTTER OCH TRANSPORTGODS. ... 26
TABELL 5–ANTALET BESTÄLLNINGAR FÖR LKAB:S VERKSAMHET I KIRUNA ... 32
TABELL 6 – SAMMANSTÄLLNING AV FÖRDELAR OCH UTMANINGAR MED EN AUTOMATISERINGSLÖSNING MED STRECKKODER. ... 38
TABELL 7–SAMMANSTÄLLNING AV FÖRDELAR OCH UTMANINGAR MED EN AUTOMATISERINGSLÖSNING MED RFID. ... 39
1
1 Inledning
Detta kapitel beskriver inledningsvis bakgrunden till det problem som undersökts, därefter beskrivs problemet och studiens syfte där också studiens forskningsfråga och delfrågor beskrivs. Utöver detta redogörs också de avgränsningar som har gjorts för denna studie samt rapportens disposition.
1.1 Bakgrund
I dagens samhälle råder ökad konkurrens (Eltawy & Gallear, 2017) och för att kunna klara av denna förändring har det blivit allt viktigare med en väl fungerande flödeskedja som kan hantera material och tjänster på ett så effektivt sätt som möjligt, några som belyser det är Christopher och Peck (1997) och Gunasekaran och Ngai (2004). Vidare menar Christopher och Peck (1997) att ”det är flödeskedjan som konkurrerar, inte företag”. En konkurrenskraftig flödeskedja definieras av att aktiviteterna inom kedjan är integrerande med varandra för att minimera slöseriet på värdefulla resurser (Lambert, Cooper, & Pagh, 1998). Vidare menar Xu (2011) att den tekniska utvecklingen har gjort det möjligt att på ett effektivt sätt integrera aktiviteterna med hjälp av automatisering.
Automatisering är enligt Groover (2002) och Rundqvist (u.å.) tillämpning av maskiner eller steg till processer som tidigare utfördes av människor eller som är omöjliga att genomföra på annat sätt, vilket resulterar i att processen blir mer eller mindre självgående. Enligt Mattsson (2012) kan automatisering även definieras som en teknologi som genom användning av elektroniska och datoriserade system kan åstadkomma värdeförädling med begränsade mänskliga insatser. I den här studien kommer automatisering definieras enligt följande: ”implementering av steg eller elektroniska och datoriserade system i en process vilket resulterar i att processen blir effektivare och mer självgående”. Detta är en kombination och sammanställning av de ovanstående definitioner som studerats och som anses ge en, för studien, passande beskrivning av begreppet.
En beprövad metod för att uppnå integration, transformation och samverkan inom en flödeskedja, är enligt Hsu och Wallace (2007) genom digitalisering av den traditionella infrastrukturen och dess användare, vilket sker genom att tillföra en form av digitalt lager över dem. Till detta hör i synnerhet implementering av trådlösa sensornätverk, RFID-system, intelligenta transportsystem och lagerhantering. Det överliggande lagret kan sedan kopplas till företagets informationssystem för att uppnå integration, transformation och samverkan. Utifrån studiens definition av automatisering fokuserar denna metod på den digitala delen av begreppet för att uppnå ökad integration och samverkan inom flödeskedjan.
Implementering och införande av automatisering i flödeskedjan ökar därmed möjligheterna till att integrera olika aktiviteter inom kedjan, eftersom det möjliggör datainsamling. Den insamlade informationen kan sedan delas och spridas i försörjningskedjan. Denna information kan sedan stödja beslutsfattande som är baserat på en större mängd parametrar. Med en större mängd parametrar i beaktning kan beslut fattas som gynnar flera olika enheter i flödeskedjan. (Chatziantoniou, Pramatari, & Sotiropoulos, 2011)
1.2 Problembeskrivning
2
konkurrensen från andra aktörer i världen har företaget som vision att vara marknadsledande inom sina marknadssegment (LKAB, u.å). LKAB har de senaste åren inte bara tampats med konkurrenter, utan även med volatila järnmalmspriser. På ett par år har järnmalmspriset mer än halverats från det att priset nått en toppnotering år 2010 (Finans, 2017).
För att klara av dessa utmaningarna med hård konkurrens och skiftande järnmalspriser har LKAB fokuserat på att uppnå en hög produktivitet i sin verksamhet. Företagets största konkurrensfördelar är den höga kvaliteten och renheten på pelletsen som är deras slutliga försäljningsvara. För att kunna erbjuda pellets av hög kvalitet till ett konkurrenskraftigt pris behöver LKAB vara produktiva genom alla processer i försörjningskedjan. (LKAB, u.å) LKAB har kommit långt i arbetet med att uppnå hög produktivitet inom vissa delar av sin verksamhet, där bland processen för framställningen av pellets, men inom andra delar finns fortfarande utvecklingspotential. Materialförsörjning är på LKAB en process där det finns möjligheter att uppnå en högre produktivitet. Materialförsörjningen omfattar ett stort och brett flöde av underhållsmaterial. Underhållsmaterial består till största del av reservdelar och förbrukningsmaterial som krävs för att kunna färdigställa olika arbeten på ett säkert och ändamålsenligt sätt. Processen för att förse olika verksamheter med material innefattar idag många olika steg, involverar många personer, har begränsad spårbarhet på godset samt kräver mycket manuellt arbete. (LKAB, u.å)
Företaget är medvetna om att deras arbetssätt inom materialförsörjning är föråldrat och vill undersöka vilka alternativa lösningar det finns för automatisering inom deras specifika verksamhet. Detta för att uppnå en ökad produktivitet för att i slutändan kunna stärka sin konkurrenskraft.
1.3 Syfte
Syftet med denna forskningsstudie är att kartlägga och analysera nuläget hos fallföretaget för att sedan utreda huruvida de med hjälp av automatisering i processen för materialförsörjning kan förbättra sin produktivitet. Studien fokuserar på automatisering i processen för materialförsörjning från LKAB:s hubb i Gävle till de interna slutkunderna, vilket är de anställda på LKAB. Målet är att leverera konkreta förslag som är väl anpassade efter företagets miljö och även har fokus på den interna slutkunden. Detta syfte sammanfattas i följande forskningsfråga:
Hur kan LKAB med hjälp av automatisering och utveckling av processer i materialförsörjningen uppnå en ökad produktivitet?
För att besvara ovanstående syfte och uppnå målet med studien har frågan brutits ner till tre separata delfrågor. Syftet är att besvara forskningsfrågan genom att först besvara de olika delfrågorna nedan. Frågorna är ämnade att besvaras enligt den ordning de är formulerade. D1: Vilka kopplingar finns det mellan en ökad automatisering och ökad produktivitet? För att kunna besvara hur LKAB med hjälp av automatisering kan öka sin produktivitet har delfråga ett formulerats. Syftet är att genom olika litteraturstudier analysera vilka kopplingar som finns mellan en ökad automatiseringsgrad och en ökad produktivitet.
3
Syftet med den andra delfrågan är att samla empiri för att kunna kartlägga och analysera de processer som berör materialförsörjningen. Denna kartläggning har för avsikt att ge insikt i vilka moment som det finns störst möjlighet till förbättring genom utveckling av befintliga processer och ökad automatisering i form av digitalisering.
D3: Hur kan LKAB öka sin automatiseringsgrad i materialförsörjningen till interna slutkunder?
Avsikten med den tredje delfrågan är att undersöka olika alternativa automatiseringslösningar som berör de moment som anses ha störst möjlighet till förbättring och som är lämpade för LKAB:s verksamhet. Genom att besvara delfråga två och därmed få en förståelse för vilket/vilka moment som har störst förbättringsmöjlighet, kan sedan en undersökning av olika alternativa automatiseringslösningar som berör dessa moment genomföras för att på så sätt kunna besvara delfråga tre.
1.4 Avgränsningar
Studien och dess lösningsförslag är avgränsad till att främst beröra LKAB:s verksamhet i Kiruna samt hubbverksamheten i Gävle. De automatiseringsförslag som ges kommer främst vara i form utav digitalisering och inte mekanisk automatisering så som automatiska rullband, truckar, hyllor och annan liknande utrustning. Vidare diskussion angående applicerbarhet på övriga verksamheter inom LKAB kommer behandlas i rapportens avslutande kapitel. Uppdraget omfattar underhållsmaterial som delvis lagerhålls i LKAB:s egna förråd som drift- och underhållspersonal behöver för att för att färdigställa arbeten på ett säkert och effektivt sätt. Studien ska fungera som beslutsunderlag för framtida strategi inom LKAB:s verksamheter gällande materielförsörjningsprocessen.
1.5 Rapportens disposition
Rapportens disposition har som syfte att kartlägga och beskriva rapportens struktur. Detta görs nedan i Tabell 1, där varje kapitel och dess innehåll finns förklarat.
Tabell 1 – Rapportens disposition
Kapitel
Beskrivning
1. Inledning
Detta kapitel beskriver inledningsvis bakgrunden till det problem som undersökts, därefter beskrivs problemet och studiens syfte där också studiens forskningsfråga och delfrågor beskrivs. Utöver detta redogörs också de avgränsningar som har gjorts för denna studie samt rapportens disposition.
2. Metod I detta avsnitt beskrivs studiens forskningssyfte, forskningsansats, forskningsstrategi, datainsamlingsmetod och dess kredibilitet.
3. Teoretisk referensram
4 4.
Företags-presentation
I detta kapitel ges en presentation av det fallföretag som studien har utförts hos. Inledande ges en övergripande bild av LKAB och därefter beskrivs den specifika avdelningen som examensarbetet utförts på.
5. Nuläges-beskrivning
I detta kapitel kommer en beskrivning av nuläget att göras, detta för att skapa en bättre förståelse av dagens situation och vilka åtgärder som kan tänkas vidtas. Vidare i nästa kapitel kommer nuläget sedan att analyseras med stöd av relevanta teorier. Nulägesbeskrivningen grundar sig i de observationer, intervjuer och genomgångar som skett under arbetes gång.
6. Analys
I detta avsnitt presenteras den analys som gjorts av nuläget och den teoretiska referensramen. Avslutningsvis analyseras data från förgående år, 2016, gällande beställningar av underhållsmaterial från fallföretaget.
7. Slutsatser & rekommendationer
I detta avsnitt presenteras studiens olika forskningsfrågor och hur dessa har besvarats samt de slutsatser som dragits utifrån denna studie. Avslutningsvis presenteras de rekommendationer författarna har för fallföretaget.
8. Diskussion
5
2 Metod
I detta avsnitt beskrivs studiens forskningssyfte, forskningsansats, forskningsstrategi, datainsamlingsmetod och dess kredibilitet. Majoriteten av teorin i metodavsnittet baseras på Saunders, Lewis, och Thornhill (2016) och kommer därför inte att källhänvisas löpande i texten. Övriga källor kommer att källhänvisas löpande.
2.1 Forskningssyfte
En studies forskningssyfte tillhör en viss typ av klassificering beroende på frågeställningens karaktär och vilka frågor som behöver besvaras. Syftet kan delas in i fyra olika kategorier, explorativ, explanativ, beskrivande och utvärderande. Forskningsprojektet behöver inte uppfylla endast ett av dessa syften utan kan även ha flera. Det är även sannolikt att syftet förändras under projektets gång. För denna studie har syftet varit av en explorativ karaktär. Explorativa studier fokuserar på att få en förståelse av problemet och få reda på vilka variabler som är relevanta. Denna studien är användbar om man vill klargöra sin förståelse av ett problem eller en fråga och en fördel är att den är flexibel, vilket gör att den kan förändras under studiens gång. Explorativa forskningsfrågor börjar sannolikt med ”Vad” och ”Hur”.
Studien ansågs vara av en explorativ karaktär eftersom dess fokus var att få en förståelse av hur materialförsörjningen fungerar i dagsläget för att sedan undersöka hur LKAB med hjälp av automatisering inom materialförsörjningen kan uppnå en ökad produktivitet. Det handlade om att undersöka hur det fungerar i nuläget och vilket/vilka problem det finns för att utifrån analys av detta komma fram med förbättringsförslag och kunskap. Intervjuerna under studiens gång har även varit ostrukturerade men kvalitativa för studien, vilket är vanligt för studier med explorativt forskningssyfte.
2.2 Forskningsansats
Det finns tre stycken olika forskningsansatser för en studie, deduktiv, induktiv och abduktiv. En forskningsansats är deduktiv när litteratur används för att hitta teorier, dessa teorier testas sedan mot insamlad data. En induktiv forskningsansats är istället när teorier utvecklas utifrån observerad data, de utvecklade teorierna kopplas sedan samman med litteratur. Abduktiv är den tredje ansatsen enligt David och Sutton (2016) och det är kombination mellan en deduktiv och en induktiv ansats.
Ansatsen för denna studien har varit abduktiv då upplägget i studien bestod ut av två delar som har kombinerats. Den första delen var att ta fram en nulägesbild och den andra var att analysera den framtagna nulägesbilden med teorier.
2.3 Forskningsstrategi
6
Tabell 2 – Utvärdering av olika forskningsstrategier Strategi Typ av forskningsfråga Kontroll över
beteende?
Fokus på nutida händelser?
Experiment Hur, varför? Ja Ja
Undersökning Vem, vad, vart, hur många, hur mycket?
Nej Ja
Arkivstudie Vem, vad, vart, hur många, hur
mycket? Nej Ja/nej
Historisk studie Hur, varför? Nej Nej
Fallstudie Hur, varför? Nej Ja
Källa: (Yin, 2009)
Strategin för denna studie har varit av karaktären fallstudie. En fallstudie är en fördjupande undersökning i ett ämne eller fenomen inom dess verkliga miljö. Den är att föredra om man undersöker nutida händelser men där de berörda beteendena inte kan manipuleras, vilket också kan ses i Tabell 2 ovan (Yin, 2009). Fallstudiestrategin kombinerar ofta uppgiftsinsamlingsmetoder som bland annat enkäter, intervjuer, observationer och arkivsökning (Eisenhardt, 1989).
Fallstudie valdes eftersom det dels möjliggjorde att processen för materialförsörjning hos företaget kunde studeras i sin verkliga miljö. En utvärdering av de olika perspektiv som Yin (2009) nämnde pekade också det på fallstudie som forskningsstrategi, då studiens syfte ämnar undersöka hur ett företag med hjälp automatisering av materialförsörjningen kan uppnå en ökad produktivitet.
2.4 Datainsamlingsmetod
Det finns två olika typer av data som samlas in. Den första typen är primärdata och innebär att data samlas in specifikt för studien, det innebär att data samlas in för första gången för att kunna besvara studiens forskningsfrågor och forskningssyfte. Primärdata kan samlas in via bland annat intervjuer och observationer. Den andra typen är sekundärdata och det är redan existerande data som har samlats in tidigare för ett annat syfte. Sekundärdata kan bestå av oarbetad rådata eller bearbetad data i form av publicerade sammanfattningar så som böcker, artiklar och dokument. Sekundärdata behöver oftast omstruktureras och omarbetas för att kunna användas i en studie. En kombination av både primärdata och sekundärdata kan användas för att besvara en studies frågeställningar på ett effektivt sätt.
Under utförandet av studien insamlades både primär- och sekundärdata. För att kunna skapa en nulägesbild över fallföretaget så samlades primärdata in i from utav observationer och intervjuer. Sekundärdata bestående ut av statistik på hur mycket gods som flödar i fallföretages logistikkedja användes också för att öka förståelsen av nulägesbilden. Observationer utfördes av karaktären fullständiga observationer, vilket enligt David och Sutton (2016) innebär att observationerna utfördes utan deltagande i processerna. Observationerna utfördes för att få en verklig blid av arbetssättet men också för att kartlägga flödet av artiklar och gods.
7
från de semi-strutkurade intervjuarna bidrog både till en förståelse av helhetsbilden men även mer specifik och detaljerad information framkom. De ostrukturerade intervjuerna utfördes främst med personer som var sakkunniga inom ett visst ämne eller område för att kunna säkerställa och få mer detaljerad information. Dessa intervjuer utfördes under hela studiens gång och var mestadels inte inplanerade.
2.5 Kredibilitet
För att stärka studiens kvalitet och öka dess kredibiliteten finns det ett antal åtgärder att vidta relaterade till de två begreppen reliabilitet och validitet. Syftet är att minimera risken att komma fram till ett felaktigt svar gällande den forskningsfråga som är aktuell för studien. Givetvis går det inte att eliminera denna risk fullständigt men vetskapen om att risken finns samt vidtagande av olika åtgärder gällande reliabilitet och validitet reducerar denna risk.
2.5.1 Reliabilitet
Reliabilitet syftar enligt David och Sutton (2016) till vilken grad insamlingsmetoder och analysprocedurer ger konsekventa svar. Det är viktigt att måttet på en mätprocedur är korrekt då det gör det möjligt att upptäcka skillnader mellan olika mättillfällen eller grupper av fall (David & Sutton, 2016). Det finns huvudsakligen fyra hot mot reliabiliteten: (1) deltagaravvikelse, (2) deltagarpartiskhet, (3) observatöravvikelse och (4) observatörpartiskhet. Med deltagaravvikelse menas att en medarbetare kan ge olika svar beroende på när frågan ställs. Medarbetaren kan till exempel vara mindre kritisk till sin arbetsplats på en fredagseftermiddag än vad den är en måndag. Deltagarpartiskhet handlar däremot om att en medarbetare säger saker som inte är korrekta på grund av påverkan. Deltagaren kan bland annat säga saker som de tror att intervjuaren eller cheferna vill höra. Dessa två hot kan även infinnas i den andra änden, hos observatören eller intervjuaren, då benämns de som observatöravvikelse samt observatörpartiskhet och fungerar på motsvarande sätt.
För att säkerhetsställa reliabiliteten för denna studie har olika metoder tillämpats. Triangulering har använts, vilket innebär att flera sakkunniga personer från olika avdelningar har tillfrågats för att säkerhetsställa trovärdigheten och relevansen på svaren. Primärdata i form av intervjuer och observationer samlades även in under en längre tidsperiod för att undvika att insamlad data inte är representativ för hur verksamheten fungerade vid studiens genomförande.
2.5.2 Validitet
Validitet handlar om till vilken grad en undersökning mäter och beskriver det som faktiskt är avsett att mäta. Validitet kan delas upp i två generella termer, intern och extern validitet. Den interna validiteten fokuserar på att kontrollera att det inte finns några stöd för att andra faktorer ansvarar för variation. Extern validitet beskriver i vilken utsträckning studiens resultat är applicerbar för andra studier (David & Sutton, 2016).
8
3 Teoretisk referensram
I detta kapitel beskrivs de teorier som anses vara av relevans för denna studie. Teorierna används sedan som underlag för att analysera den nulägesbild som fastställts och samlats in om fallföretaget. Vidare kommer teorin verka som beslutsunderlag för slutsatsen och diskussionen.
3.1 Försörjningskedja
En försörjningskedja är en uppsättning av flertalet olika enheter som tillsammans bidrar till flödet utav produkter, tjänster, finanser och/eller information från dess källa till slutgiltig kund, detta flöde flödar i båda riktningarna, upp och ner, längs försörjningskedjan. Enheter inom en försörjningskedja kan bland annat bestå av organisationer eller personer (Mentzer, o.a., 2001). Mentzer et al. (2001) har utifrån en litteratursammanfattning sammanfattat vad en flödeskedja bör symboliseras av, samt vilken filosofi och egenskaper den bör erhålla för att den ska vara effektiv och uppnå sitt syfte; Den bör bland annat ha en strategisk inriktning med mål att synkronisera och samordna en organisations strategiska och operativa funktioner. Det är även viktigt att flödeskedjan har ett kundfokus och mål att skapa ett kundanpassat kundvärde, för att i slutändan uppå en ökad kundnöjdhet.
Enligt Cooper och Lambert (2000) så består en flödeskedja av tre stycken olika element som är integrerade med varandra: flödeskedjans nätverksstruktur, affärsprocesser och ledningskomponenter. Figur 1 nedan ger en överskådlig bild över hur dessa olika elementen är integrerade med varandra.
Figur 1 – Ramverk med integrerade element i en flödeskedja (Cooper & Lambert, 2000)
9
En flödeskedja som behandlar en eller flera produkter har enligt TFK Institutet för transportforskning (2002) som huvudsaklig uppgift att se till att följande fyra punkter efterföljs: rätt produkt, på rätt plats, i rätt tid till rätt kostnad. För att syftet ska anses uppnått måste alla punkter uppfyllas i alla steg flödeskedjan. Dessa fyra punkter gäller därmed bara som huvudsyfte för hela flödeskedjan. På enhetsnivå är det viktigt att delmål utvecklas och utformas som är specifikt anpassade för just den enheten (TFK Institutet för transportforskning, 2002). Företag som jobbar kontinuerligt med att utveckla sin flödeskedja kan via rätt val av utrustning och väl utformat hanteringssystem uppnå följande förbättringar (TFK Institutet för transportforskning, 2002):
• Ökad produktkvalitet • Tids- och platskvalitet • Ökad kapitalutnyttjande • Kostnadsminimering
Med dessa effektiviseringar och förbättringar tillkommer också ekonomiska fördelar för företag (TFK Institutet för transportforskning, 2002). Detta då ett företags lönsamhet mäts via räntabiliteten, räntabiliteten hos ett företag kan höjas på tre olika sätt; intäktsökning, kostnadssänkningen och/eller kapitalfrigörelse (Ax, Johansson, & Kullvén, 2009). Intäktsökning kan uppnås via ökad produktkvalitet och servicegrad, kortare ledtider med ökad leveransprecision, vilket i slutändan möjliggör för företaget att ta ut högre priser. Kostnadssänkning kan ske då kostnaderna för förseningar, avvikelsehantering, reklamationer och omplanering minskar. Minskad kapitalbindning uppstår då säkerhetslager, produkter i arbete och omlopp och reklamerade produkter minimeras. Dessa tidigare nämnda exempel på hur räntabiliteten kan höjas är alla praktiska exempel på hur effektiviseringarna av flödeskedjan påverkar i verkligheten. (TFK Institutet för transportforskning, 2002)
3.2 Ingående logistik
10
Figur 2 – Värdekedjan och dess aktiviteter. (Van Weele, 2012)
Ingående logistik måste precis som sin motsatta aktivitet utgående logistik vara medveten om de olika transportmedlen och möjliga kombinationer som finns tillgängliga för företaget, alla förordningar som kan påverka de transportsystem företaget använder, beslut angående privat- kontra hyrtransport, utvärdera prestanda på transportmedel, och göra avvägningar mellan kostnader och service involverade i det inkommande flödet av produkter och material. (Stock & Lambert, 2001)
3.3 Lean
Lean har som huvudsyfte att enligt Bergman och Klefsjö (2012) maximera kundvärde samtidigt som slöseri minimeras, förenklat betyder det att mer värde skapas utifrån färre resurser. En Lean organisation förstår därmed kundvärdet och fokuserar sina resurser på de processerna som bidrar till ett ökat kundvärde, för att kunna öka detta. Organisationer som jobbar med Lean strävar efter att förse kunden med högsta möjliga värde genom att skapa värde via minimerat slöseri. Detta uppnås genom att Lean fokuserar på att eliminera slöseri längs med hela flödeskedjan i en organisation och inte bara i en isolerad process i kedjan, det skapar i slutändan processer som bland annat är i mindre behov ut av mänsklig arbetskraft, mindre kapital samt färre korrigeringar av brister i kedjan. (Lean Enterprise Institute, 2017) Vidare beskriver även Lean Enterprise Institute (2017) att informationshanteringen blir bättre då den blir mer korrekt.
3.4 Materialhantering
11
3.5 Cross-docking
Enligt Apte och Viswanathan (2010) är cross-docking processen för att flytta produkter genom distributionscentraler utan att lagra det. I vanliga traditionella lager flyttas produkterna först från mottagning till lagring och därefter till frakt. Cross-docking innebär alltså att godset flyttas från mottagning till frakt med nästintill eller ingen lagring alls av godset. Vidare förklarar författarna att cross-docking är lika mycket ett informationshanteringssystem som ett materialhanteringssystem. Cross-docking är beroende av IT-verktyg och avancerad programvara för planering för att kunna samordna de fysiska produktflödena och informationsflödena. Det går även att förbättra både de fysiska flödena och informationsflödet genom att hantera arbetskraften korrekt och använda sig av rätt utrustning. De fysiska flödena kan förbättras genom att automatisera materialhanteringen via implementering av exempelvis transportbandssystem, sorteringssystem och automatisk produktidentifikation. Informationsflödet kan förbättras genom teknologi som till exempel streckkoder av formatet UPC (Universal Product Code) och streckkodsläsare. (Apte & Viswanathan, 2010)
En terminal för cross-docking är en mellanliggande nod i ett distributionsnät. Den används för omlastning av lastbilslaster. Det som skiljer en cross-dockterminal mot ett traditionellt lager är att cross-docking har näst intill inget lager eller inget lager alls. De inkommande transporterna från olika leverantörer till cross-dockterminalen är tilldelade en lastkaj där det inkommande godset sedan lossas och kontrolleras för att sedan kontrollera dess avsedda destinationer. Därefter sorteras godset, förflyttas genom anläggningen och slutligen lastas på de utgående lastbilarna för leverans till nästa destination i distributionssystemet. (Boysen & Fliedner, 2010) Detta illustreras nedan i Figur 3.
Figur 3 – Illustration av cross-docking. (Boysen & Fliedner, 2010)
12
3.6 Automatisering
Automatisering är enligt Groover (2002), tillämpning av maskiner till processer tidigare utförda av människor och allt mer även till processer som skulle vara omöjliga att genomföra på annat sätt. En liknande tolkning av begreppet automatisering kommer från Rundqvist (u.å.) som syftar på att automatisering är införandet av steg i en process vilket resulterar i att processen mer eller mindre blir självgående. Ytterligare en tolkning av begreppet beskriver det som en teknologi som genom användning av mekaniska, elektroniska och datoriserade system kan åstadkomma värdeförädling utan eller med begränsade mänskliga insatser (Mattsson, 2012).
Som tidigare nämnts kommer begreppet automatisering i den här rapporten definieras enligt följande: ”implementering av steg eller elektroniska och datoriserade system i en process vilket resulterar i att processen blir effektivare och mer självgående”. Denna definition bygger på en kombination av ovanstående tolkningar av automatisering med syfte att ge en, för studien, passande beskrivning av begreppet.
3.6.1 Anledningar till att automatisera
Det finns flera syften med automatisering, det kan handla om avlastning av manuellt och fysiskt arbete, minimering av risker samt ökad effektivitet och kvalitet (Rundqvist, u.å.). Även Groover (2008) hävdar att det finns flera anledningar som rättfärdigar automatisering, några av dessa, som är av relevans för denna rapport, är följande:
• Öka arbetsproduktivitet • Minska arbetskostnader
• Minska eller eliminera manuella uppgifter samt rutin- och kontorsuppgifter • Förbättra produktkvaliteten
• Minska ledtiden
• Uträtta processer som inte kan göras manuellt
• Undvika de höga kostnaderna av att inte automatisera
En studie utförd av Baker och Halim (2007), där de undersökte anledningen till implementering av automatisering i lager, visade att de huvudsakliga faktorerna var kraven att: (1) tillgodose tillväxt, (2) minska driftkostnaderna och (3) förbättra kundservicen. Därtill visade en liknande studie av Dadzie och Johnston (1991) att de huvudsakliga motiven till automatisering av lagren var att minska materialhanteringen, öka precisionsnivån, förbättra servicestadgan och förbättra drifthastigheten.
3.6.2 Möjliga utmaningar med automatisering
Det finns även utmaningar och svårigheter med ökad automatisering. Både Baker och Halim (2007) och Dadzie och Johnston (1991) har undersökt de mest förekommande funderingarna och farhågorna kopplade till automatisering. Nedan följer en sammanställande lista på vilka som var mest förkommande i deras undersökningar.
• Höga utrustningskostnader • Underhållsavbrott
• Underhållskostnader • Brist på flexibilitet
13
• Mjukvarurelaterade problem, så som bristfällig dokumentation • Kapacitetsproblem, så som begränsad integration i befintliga system
• Användargränssnitt, så som utbildning och övergång från manuell till automatisk procedur
Baker och Halim (2007) nämner också att implementeringsprojekten oftast är tidskrävande och brukar i genomsnitt kräva ungefär 20 månader och utöver det ytterligare tre månader för nödvändiga uppbyggnadsperioder. Eftersom det är väldigt tidskrävande att implementera automatisering menar författarna att det ska vara en del av en långsiktig plan för de företag som väljer att implementera och inte en kortsiktig lösning. Flexibilitet bör även involveras i lösningen så att automatiseringsverktygen kan anpassas efter framtida förändringar i marknaden.
3.7 Warehouse management system (WMS)
Warehouse management system (WMS) är ett samlingsnamn för lagerhanteringssystem som övervakar, kontrollerar och styr alla processer för en lagerverksamhet. Mer specifikt är WMS programvaror utformade för att spåra och hantera alla rörelser på ett lager, hantera transaktioner för påfyllning och plockning av produkter från olika lagerplatser, samt samla in information för att kunna identifiera hur dessa processer hänger samman. (Robinso, 2015) Ett lagerhanteringssystem effektiviserar och förbättrar processer som är kopplade till en produkts resa genom hela lagret, dessa system kan därmed optimera vilka produkter som ska plockas och var produkter ska lagerläggas för att uppnå högsta möjliga effektivt (Fritsch, 2017). Utvecklingen av Internet of Things har även öppnat upp för nya möjligheter för WMS-system att bli ännu mer effektiva. Med automatiserade lösningar för att spåra och samla in information via handskanners och RFID-sensorer, via dessa lösningar ökar potentialen för ett företag att övervaka lagerprocesser. (Robinso, 2015) Dessa automatiseringslösningar har beskrivits mer utförligt i avsnitt 3.8 av rapporten. Enligt Robinso (2015) har en investering på ett företag som syfte att inbringa en avkastning på det investerade kapitalet, det innebär att ett nytt WMS-system måste därför generera avkastning i form av förbättringar. Författaren nämner även vanliga förbättringar som systemet kan bidra med och dessa är bland annat minskade produkter i omlopp, sänkt kostnad för arbetskraft då systemet ökar produktiviteten, samt ökad service-nivå gentemot slutkund. Det är även en stor fördel om WMS-systemet kan integreras med företagets befintliga affärssystem för att minimera kostnaden.
3.8 Olika automatiseringslösningar
Det finns en rad olika automatiseringslösningar och de som kommer belysas i denna studie är streckkoder, RFID och Internet of Things. Dessa lösningar fokuserar på den digitala delen av automatisering och kommer nedan att beskrivas grundligt under separata rubriker. För respektive lösning kommer potentiella utmaningar och möjligheter att tas upp.
3.8.1 Streckkoder
14
Endimensionella streckkoder består endast av vertikala streckkoder, dessa kan inte lagra så mycket information. Tvådimensionella streckkoder består istället av både vertikala och horisontella streckkoder vilket gör det möjligt att lagra mer information, motsvarande ungefär en A4-sida med text. (Mattsson, 2012)
3.8.1.1 Fördelar och utmaningar med streckkodslösningar
Enligt Rootstock Software (2015) så reducerar ett streckkodsidentifieringssystem kostnader relaterat till distribution i flödeskedjan samtidigt som systemet ökar både noggrannheten och effektiviteten. Streckkodsystem som läser av streckkoder automatiskt reducerar risken att fel uppstår vilket det finns risk för vid manuella system. Dessutom finns det möjlighet att individmärka artiklarna med streckkoder för att öka spårbarheten. Det är dock inte bara fördelar förknippat med streckkodsidentifieringssystem. Den manuella hanteringen i flödeskedjan minskar inte, antigen måste objektet med streckkoden hanteras manuellt eller så måste avläsningsutrustningen hanteras manuellt. (Kärkkäinen, 2003)
3.8.2 Radio frequency identification (RFID)
Med ett manuellt streckkodslagerhanteringssystem är det svårt att uppdatera lagernivåer och lagerhållningsenheter. Ett lagerhanteringssystem som istället använder sig utav RFID gör det dock möjligt att uppdatera dessa parametrar i realtid (Poon, o.a., 2009). RFID är förkortningen för radio frequency identification, tekniken bygger på att mikrochip sänder ut radiovågor med information som sedan automatiskt identifieras och tolkas. Mikrochip med radiovågor placeras därmed på objekt som skall identifieras (Myerson, 2007). Generellt förklarat så är konceptet med RFID väldigt likt streckkodsidentifiering, de båda koncepten behöver någon form av avläsare samt en tagg för att kunna binda information till ett objekt (Sun, 2012). Enligt Mattsson (2012) skiljer sig RFID mot streckkoder i framförallt tre olika avseenden. Den mängden data som kan lagras i ett mikrochip är betydligt större jämfört mot vad som är möjligt i streckkoder. Identifieringen av en RFID-tagg kräver inte fri sikt mellan avläsaren och mikrochipet. Det kan dock uppstå vissa problem om avläsningen sker genom vatten och metall, det kan störa radiovågorna. Processen för avläsningen av objekt som är utrustade med RFID-taggar är även mer tidseffektiv jämfört med streckkodsidentifiering. Det är till exempel möjligt att identifiera flera objekt samtidigt och det går även att identifiera alla objekt som finns lastade på en lastbil utan att behöva lasta av objekten.
Det maximala avläsningsavståndet för RFID beror på vilken typ av mikrochip som används, chipen kan delas in i två olika kategorier, passiva och aktiva. De passiva chipen med läsavstånd på 25 meter är inte försedda med något batteri, de aktiveras och drivs av radiovågorna som avläsningsenheten sänder ut. Aktiva chip har ett läsavstånd upp till 100 meter, det möjliggörs av ett inbyggt internt batteri som gör det möjligt för chipet att sända ut radiovågor, men det medför dock en begränsad livslängd. (Myerson, 2007)
15
kan leda till en förbättrad lagerhantering och öka genomströmning. Vidare kan teknologin bidra till att processtegen mottagande och plockning förbättras, även arbetskostnaderna kan minska då de tidigare nämnda processerna blir mer tidseffektiva (Asif & Mandviwalla, 2005). RFID-teknologin är även kompatibel med de flesta WMS systemen vilket möjliggör användningen av teknologin (Jones & Chung, 2008).
3.8.2.1 Potentiella utmaningar med RFID-lösningar
Även då RFID-teknologin har stor potential poängterar Attaran (2007) att det finns vissa utmaningar med teknologin som noggrant behöver analyseras innan beslut fattas för ett införande. Alla fördelar med tekniken kommer inte att uppstå direkt, utan det är viktigt att vara medveten om den inlärningskurva som krävs för de anställda samt leverantörerna (Myerson, 2007). Ett annat problem som kan uppstå är den volym data som är kopplad till teknologin, volymen på den data som behöver hanteras kan vara upp till 10–100 gånger större jämfört med den data som hanteras i ett streckkodsystem. Det är även viktigt at se över hur väl det går att integrera RFID-teknologin i de olika system som finns i flödeskedjan. En hög grad av integration kommer leda till att ROI (return on investment) kommer att bli högre (Attaran, 2007).
3.8.3 Internet of Things (IoT)
Utvecklingen inom sensorteknologin har under de senaste åren gått hastigt framåt, detta från dess att RFID-taggen revolutionerade och gjorde det möjligt att med hjälp av en scanner läsa av information inbäddad i en tagg för att på så sätt kunna spåra objekt och lagernivåer. År 2010 fanns det enligt Lee (2015) cirka 12,5 miljarder uppkopplade enheter till internet och denna siffra beräknas öka markant. Vid 2020 uppskattar Frost och Sullivan (2015) att det kommer finnas över 50 miljarder uppkopplade enheter över hela världen. Lee (2015) nämner även hon flera källor som beräknar att antalet IoT-enheter kommer uppnå siffror över 50 miljarder år 2020.
Tidigare användes IoT endast för att spåra hela lastbilsleveranser via GPS-signaler men i dagsläget finns det potential att utvidga datainsamlingen till paket eller pallnivå. Detta beror främst av två anledningar, uppkoppling och pris. Den första anledningen är att det i dag finns möjlighet till internetanslutning nästan överallt vilket gör att man inte behöver använda sig av GPS-signaler. Den andra anledningen är att kostnaderna för sensorer och annan nödvändig utrusning har minskat betydligt. De flesta sensorerna kan idag köpas för under 10 dollar styck, är återanvändbara och har lång hållbarhet. (LinkLabs, 2016)
3.8.3.1 Vad är Internet of Things?
16
3.8.3.2 Den grundläggande arkitekturen för IoT
Strukturen för IoT är generellt sett uppdelad i flera olika skikt och dessa skikt går igenom de grundläggande beståndsdelarna av IoT. Enligt Matharu, Upadhyay, och Chaudhary (2014) och Suo, Wan, Caifeng, och Liu (2012) förekommer det vanligen fyra olika skikt; perceptionsskiktet, nätverksskiktet, mellanprogramsskiktet och applikationsskiktet. Utöver dessa skikt kan det, enligt Khan, Khan, Zaheer, och Khan (2012), även förekomma ett femte skikt kallat affärsskiktet. I denna rapport kommer endast de fyra förstnämnda skikten av den fundamentala arkitekturen att beskrivas, detta med anledning av att det femte skiktet, affärsskiktet, inte är lika vanligt förekommande. En sammanfattning av skikten kan ses i Figur 4.
Perceptionsskiktet består av fysiska objekt och sensoranordningar. Detta kan vara bland annat RFID, 2D-streckkoder eller infraröda sensorer, beroende på vilken identifikationsmetod som används. Detta lager har som huvudsakligt syfte att identifiera och samla in information från objekt med hjälp av dessa sensoranordningar. Denna information kan, beroende på vilken typ av sensorer som används, vara bland annat information om lokalisering, temperatur, vibration, rörelse och luftfuktighet. I arkitekturen för IoT är detta det bottenliggande skiktet som möjliggör för IoT-baserade applikationer och tjänster. (Khan et al., 2012)
Det andra skiktet är nätverksskiktet och det ligger ovanpå perceptionsskiktet. Nätverksskiktet ansvarar för att säkert samla in informationen, i form av data, som genererats från sensoranordningarna i perceptionsskiktet, för att sedan säkert överföra korrekt information till korrekt destination. Informationen skickas via trådlösa nätverk som bland annat Wi-Fi, Bluetooth, 3G, med mera, beroende på vilken sensoranordning som används. (Matharu et al., 2014; Khan et al., 2012)
17
Figur 4 – Grundläggande arkitektur för IoT.
3.8.3.3 IoTs påverkan på försörjningskedjan
Internet of Things kan enligt Lee (2015) påverka försörjningskedjan på många olika sätt. Redan idag finns det en rad olika områden som påverkas. Dessa områden är bland annat riskhantering, förebyggande underhåll, proaktiv påfyllning, tillverkningsflödeshantering, operativ effektivitet, öppenhet och synlighet samt minskning av förlorade tillgångar. Av dessa är öppenhet och synlighet, förebyggande underhåll, samt minskning i förlorade tillgångar de områden som anses mest relevanta för denna studie.
Öppenhet och synlighet möjliggörs eftersom IoT tillåter spårning och övervakning av transporter i realtid med hjälp av sensorer, anslutna enheter och kommunikationskanaler. Detta medför att företag kan förbättra sin förmåga att optimera effektiviteten. Maskiner och annan utrustning kan med hjälp av förebyggande underhållsprogram använda IoT i form av sensorer och anslutna enheter för att övervaka och reagera på problem i applikationer. Denna möjlighet till självdiagnos möjliggör att potentiella problem upptäcks före felet uppstår, reservdelar beställs i tid och att underhåll schemaläggs för att undvika kostsamma driftstop. Genom att applicera IoT kan även andelen förlorade tillgångar minskas, IoT medför att enheter kan spåras vilket gör att dyra enheter inte riskerar att försvinna på grund av mänskliga faktorn eller annat svinn. Applicering av RFID-taggar och sensorer på enheter gör det möjligt för dessa att kommunicera data i realtid, detta gör det då möjligt att spåra tillgångar i distributionscentraler. Detta gör att personal kan spåra den exakta platsen för ett specifikt paket eller en produkt, samt att se dess utgångspunkt, temperatur, antal dagar till utgångsdatum om det nu skulle vara relevant för den produkten. Denna information tillåter chefer att ta viktiga och välgrundade beslut rörande transporter som leder till att antalet förlorade tillgångar kan minimeras. (Lee, 2015)
3.8.3.4 Potentiella utmaningar med IoT-lösningar
18
anledningen är att kommunikationen sker trådlöst, vilket gör avlyssning enklare. Den tredje och sista anledningen är att på grund av IoT-komponenters låga energi- och beräkningskapacitet, då de flesta komponenterna är passiva, går det inte att implementera komplexa system med stöd för säkerhet. Vidare beskriver även Khan et al. (2012) säkerheten som viktiga utmaningar för IoT men författarna belyser även andra viktiga utmaningar för IoT. Khan et al. (2012) nämner bland annat standardisering, informationssekretess, dataintegritet
och kryptering, nätverkssäkerhet, miljövänlighet, och framförallt objektens säkerhet som några
av de viktigaste utmaningarna. Dessa utmaningar beskrivs kortfattat nedan.
• Standardisering: I nuläget erbjuder många tillverkar enheter som använder deras egna teknik och service som kan ha begränsad tillgänglighet för andra. För att kunna ge bättre driftskompatibilitet för alla sensorer och objekt är det därför viktigt med standardisering av IoT.
• Informationssekretess: IoT använder olika typer av teknologier för objektidentifikation, där bland RFID och streckkoder. Då dessa blir allt vanligare och framtida vardagliga objekt kommer vara utrustade med dessa ID-taggar, är det nödvändigt att vidta integritetsåtgärder för att förhindra obehörig åtkomst.
• Dataintegritet och kryptering: IoT-enheterna och sensorerna utför oberoende mätningar, avkänningar och skickar data. För att garantera dataintegritet är det nödvändigt att enheterna har ordentlig krypteringsmekanism.
• Nätverkssäkerhet: Eftersom data skickas via antingen trådbundet eller trådlöst överföringsnätverk bör överföringssystemet kunna hantera data från ett stort antal enheter utan att det sker förlust av data på grund av nätverksproblem, det bör också kunna säkerställa lämpliga åtgärder för överförd data och förhindra yttre störning eller övervakning.
• Miljövänlighet: På grund av snabbt ökande datahastighet och antal internetuppkopplade tjänster och enheter ökar nätverkets energiförbrukning. Användning av grön teknik blir således viktigare för att kunna vara så energieffektiva som möjligt.
19
4 Företagspresentation – LKAB
I detta kapitel ges en presentation av det fallföretag som studien har utförts hos. Inledande ges en övergripande bild av LKAB och därefter beskrivs den specifika avdelningen som examensarbetet utförts på.
LKAB, som är en förkortning av Luossavaara-Kiirunavaara AB, är en internationell mineral-och gruvkoncern som bryter mineral-och förädlar järnmalm. Företaget är ett av Sveriges äldsta industriföretag och är helägt av den svenska staten. År 2016 uppgick omsättningarna i koncernen till 16,3 miljarder kronor och LKAB hade under året totalt 4 224 anställda i 13 länder. 84 procent av företagets intäkter kommer från försäljning av järnmalmspellets och LKAB är världens andra största pelletsproducent på den sjöburna marknaden. (LKAB, 2017) LKAB bryter cirka 76 procent av all järnmalm inom Europa och är därmed Europas största järnmalmsproducent (LKAB, u.å). All LKAB:s produktion av malm finns på de tre orterna Kiruna, Malmberget och Svappavaara. LKAB:s malmfyndigheter finns till största delen belägen under jord, vilket medför att största delen av malmen bryts flera hundra meter ner i jorden i någon av gruvorna. Detta ställer både höga krav på säkerheten och effektiviteten. Efter att malmen har brutits förädlas den i något av företagets olika förädlingsverk. Processen för förädlingen går i tre olika steg; först sovras malmen, sedan anrikas den, för att slutligen pelletiseras, vilket innebär att den omvandlas till runda kulor. Järnmalmspelletsen är därefter klara för att transporteras. Från dessa tre orter transporteras pelletsen till någon av företagets två hamnar som finns lokaliserade i Narvik och Luleå. Denna transport sker via järnväg, antingen via Ofotenbanen eller Malmbanan, där Ofotenbanen går till Narvik och Malmbanan till Luleå. Från de två hamnarna skeppas sedan järnmalmspelletsen ut i världen. (LKAB, u.å) Nedan i Figur 5 ges en visualisering över LKAB:s verksamheter i norra Sverige, där de röda linjerna representerar de järnvägar som går mellan de olika verksamhetsorterna.
20
4.1 Centralförrådet i Kiruna
21
5 Nulägesbeskrivning
I detta kapitel kommer en beskrivning av nuläget att göras, detta för att skapa en bättre förståelse av dagens situation och vilka åtgärder som kan tänkas vidtas. Vidare i nästa kapitel kommer nuläget sedan att analyseras med stöd av relevanta teorier. Nulägesbeskrivningen grundar sig i de observationer, intervjuer och genomgångar som skett under arbetes gång.
5.1 Inleveranser
Inom LKAB sker i dagsläget leveranser av underhållsmaterial till deras verksamhet i Kiruna via två typer av leveranser, dels genom samleverans från företagets hubb i Gävle men även genom övriga leveranser direkt från leverantör till LKAB Kiruna. Av dessa två typer av leveranser är samleveransen från hubben den främsta då den motsvara ungefär 80 procent av allt inkommande gods. Den inkommande lastbilen från hubben består i snitt utav 40–50 stycken ordrar från olika leverantörer, per leverans. Hubbleverans sker kontinuerligt en gång varje vardag och omfattar en lastbil med släp. De övriga leveranserna är ungefär 10–15 transporter per dag och motsvarar sammanlagt ungefär 20 procent av allt inkommande gods. En illustration av hur dessa leveransflödena ser ut ges av Figur 6 nedan.
Figur 6 – Överskådlig bild över inkommande flödet av underhållsmaterial till LKAB:s område i Kiruna.
22
5.2 Centralförrådet
Genom centralförrådet i Kiruna passerar större delen av allt inkommande underhållsmaterial. Första steget för godset när det anländer till centralförrådet är att det godsmottages. Vid godsmottagningen så separeras godset i två kategorier; vanligt material och x-material. Vanligt material är det gods som ska lagerföras medans x-material är gods som ska transporteras direkt ut till intern slutkund. Det gods i form av artiklar som lagerläggs är för att täcka upp tidigare uttag. Uttaget har då aktiverat en köpsignal för att saldot efter uttaget är för lågt för att kunna garantera en viss servicegrad till de interna kunderna. Fördelningen mellan de olika kategorierna samt en överskådlig bild går att se i Figur 7 nedan.
Figur 7 – Överskådlig bild över totala inkommande flödet av gods i centralförrådet.
Ungefär 46 procent av allt inkommande gods transporteras vidare direkt till slutkund efter att ha passerat centralförrådet där det mottagits och sorterats. Nästan allt resterande gods, ungefär 54 procent av det inkommande godset lagerförs i centralförrådet. Det är dock en liten andel av det inkommande godset till LKAB som aldrig passerar centralförrådet, utan det levereras istället direkt ut till interna kunder. Det är i huvudsakligen gods i form av artiklar som är stora och svåra och hantera samt artiklar som interna kunder omgående är i behov utav, detta flöde av artiklar bortses från i ovanstående figur.
23
Figur 8 – Kartläggning av Centralförrådet.
Den röda pilen i den nedre delen av Figur 8 representerar godsmottagning av inleveranserna som sker till centralförrådet. Inleveransen av vanligt material, som representeras av den svarta heldragna linjen, sker antingen till den del som kallas för varmförråd eller till den del som kallas för kallförrådet beroende av vilken typ av underhållsmaterial det är och vilken lagerplats det har. Inleveransen av x-material representeras i figuren av den röda heldragna linjen, denna leverans transporteras direkt till lastkajen för intern utleverans som syns i den övre vänstra delen av figuren. Det material som lagerläggs, tidigare benämnt som vanligt material, transporteras enligt den svarta streckade linjen från antingen varmförrådet eller kallförrådet till någon av lastplatserna för interna utleverans, beroende på storleken av underhållsmaterialet. Material som plockas från varmförrådet passerar först paketeringen innan det placeras på lastkajen för intern utleverans.
5.3 Godsmottagning
24
Figur 9 – Avlastning av gods från en hubbleverans till centralförrådet.
Nästa steg för personalen är att sortera godset utifrån om det är x-material eller vanligt material. Sorteringen görs genom att personalen manuellt läser av följesedlarna, i vissa fall står det specifikt vilken typ av gods det är och vart det ska. Om det inte gör det måste personalen använda sig utav en stationär dator, som finns placerad på kallförrådets kontor, för att kunna söka på inköpsnumret och på så sätt kunna specificera typen av gods samt slutdestination för godset. För varje mottagen order för x-material skickar personalen vid godsmottagningen manuellt ett mail, sms eller telefonsamtal till slutkunden att godset har anlänt till LKAB. Därefter körs detta gods till den lastplats som är avsedd för interna utleveranser. Godset levereras en halvdag senare, vilket betyder att om godset anländer på förmiddagen levereras det samma dag på eftermiddagen och om godset anländer på eftermiddagen levereras det nästkommande förmiddag, med undantag helger.
5.4 Interna utleveranser
25
Figur 10 – Gods i väntan på utleverans till slutkunder
Det finns i dagsläget totalt sju turbilar som förser verksamheten med gods från centralförrådet i Kiruna. Av de sju turbilarna är fem av dessa vanliga lastbilar, en är en minibuss för transport av mindre gods och den sista turbilen är en specialanpassad lastbil för att kunna köra otympligt gods ner i gruvan. Det är olika entreprenörer som ansvarar för de olika turbilarna vilket kan ses i Tabell 3. Entreprenör 1 ansvarar för fyra turbilar (turbil 1-4) och av dessa ska alltid en vara i beredskap för att kunna utföra expressleveranser om det skulle dyka upp. Det finns ingen fastlagd rutt eller fast tidtabell för dessa fyra bilar utan de kör kontinuerligt under den arbetstid som kan ses i tabellen.
Tabell 3 – Beskrivning av turbilarnas transportgods, leveransområden och beställningsform för leverans.
Turbil Typ av fordon Huvudområde Entreprenör Arbetstid
Turbil 1 Lastbil Gruvan i Kiruna Entreprenör 1 06:00-13:40
Turbil 2 Lastbil Gruvan i Kiruna Entreprenör 1 06:00-13:40
Turbil 3 Lastbil LKAB ovan jord i Kiruna
Entreprenör 1 06:00-14:40
Turbil 4 Lastbil Företag Kiruna Entreprenör 1 06:00-14:40
Turbil 5 Minibuss Företag Kiruna LKAB 05:30-13:30
Turbil 6 Lastbil Svappavaara-Kiruna-Malmberget
Entreprenör 2 06:00-14:40
Special-transport Specialanpassad lastbil Gruvan i Kiruna Entreprenör 3 Vid behov
26
anslutna till en tjänst kallad ordermottagning som ska vara aktiv 05:30-15:30 vardagar. Under övrig tid ska en person alltid ha beredskap och bara tillgänglig dygnet runt, detta för att verksamheten ska kunna beställa transporter av gods dygnet runt.
Tabell 4 – Kortfattad beskrivning av de olika turbilarnas rutter och transportgods.
5.5 Hubbverksamhet Gävle
LKAB:s hubbverksamhet finns lokaliserad i Gävle, den ägs och hanteras externt av DHL. Hubben används i dagsläget för att samordna transporter från cirka 70 olika större leverantörer till LKAB:s verksamheter i norra Sverige. Innan LKAB valde att etablera en hubb skedde det dagligen ett större antal transportleveranser med gods till verksamheten i Kiruna, leveranserna innehöll endast ett fåtal artiklar per leverans och kunde anlända vilken tidpunkt som helst. Införandet av hubben har resulterat i att antalet ankommande leveranser har reducerats samt att punktligheten för ankommande leveranser har ökat. Denna hubbverksamhet kontrolleras och styrs till stora delar av ett externt kontrolltorn som även det sköts av DHL och som finns lokaliserat i Märsta, se avsnitt 5.6 för en utförligare beskrivning av kontrolltornet.
I dagsläget sker leveranser av gods från olika leverantörer till hubben där det sker en lättare form av godsmottagning än den godsmottagning som sker i förråden. Godset kontrolleras om det är helt och om det har rätt inköpsordernummer, de undersöker alltså inte vad som ligger i paketen utan endast att inköpsordernummer stämmer. Kontrolltornet har då bokat flera transporter till hubben från olika städer och sedan informerat hubben om vilka olika inköpsordernummer som kommer att komma och det är sedan hubbens jobb att manuellt kontrollera inköpsordernummer genom att jämföra det med den information som har skickats från kontrolltornet. Om allt är helt så lastas godset på eftermiddagen eller nästa dag beroende på när godset anländer till hubben.
Sedan delas godset in i olika grupper beroende på vilken destinationsort det har. Uppdelningen sker i form av att godset placeras i olika fysiska rutor där varje ruta representerar varsin leveransort. Det finns i dagsläget tre stycken olika rutor, där rutorna representerar orterna Svappavaara, Kiruna och Malmberget. Efter att godset har delats upp i rutorna lastas det sedan på hubbtransporten för utleverans som sker en gång varje vardag. Hubbtransporten består av
Turbil Transport av Transport till/från Beställning
Turbil 1 Gods från centralförrådet Gruvan i Kiruna Rutin,
ordermottagning
Turbil 2 Gods från övriga platser Gruvan i Kiruna Rutin,
Ordermottagning
Turbil 3 Gods från centralförrådet Sovring, anrikning och
kulsinterverk Rutin, ordermottagning
Turbil 4 Gods från övriga platser LKAB industriområde,
företag Kiruna Ordermottagning
Turbil 5 Mindre gods från företag i Kiruna
LKAB centralförråd, LKAB malmtrafik
Rutin
27
en tung lastbil med tungt släp och den levererar samtligt gods från alla tre rutor till respektive leveransort i en och samma körning.
Sammanfattningsvis kan hubben beskrivas som en leverantör till kontrolltornet som utför en tjänst, hubben ska säga till om något inte stämmer, till exempel om något är skadat eller om de har fått fel paket utifrån de inköpsordernummer som kontrolltornet förser dem med.
5.6 Kontrolltornet
Kontrolltornet är en egen extern funktion som hanteras av DHL, den ingår i ett eget separat affärsområde inom DHL och har ingenting med deras lastbilar, flygplan och andra transportmedel att göra. LKAB saknar en intern speditionsavdelning och kontrolltornet kan då ses som en form av förlängd arm som agerar extern speditionsavdelning och då hanterar bokning av transporter. Kontrolltornet hanterar endast den bokning av frakt som är för det inkommande godset, in till förråd. Deras uppgift är att se till att godset kommer till LKAB:s olika leveranspunkter som då är Svappavaara, Kiruna och Malmberget. Godset kan tillhöra två kategorier av material, det kan dels vara vanligt material som ska in på förrådet och läggas på lager och det kan även vara beställda produkter, tidigare benämnt X-material, som ska direkt ut i LKAB:s verksamheter till deras interna slutkunder.
Kontrolltornets uppdrag är att koordinera och boka transporter. De får information från olika leverantörer att de har gods redo för hämtning och ordnar då en leverans. Det fungerar så att från LKAB:s affärssystem Movex går det en filöverföring till kontrolltornets egna system, filen innehåller alla de leverantörer som ska skicka gods via hubben, där ser man bland annat inköpsorder och vilket datum det ska lämna leverantören. Kontrolltornet gör också en viss form av bevakning, i form av att kontrollera om det har kommit packuppgifter från leverantörerna. Om det visar sig att det inte har kommit från en viss leverantör i tid så ringer kontrolltornet och undersöker varför godset inte har packats då det har passerat färdigdatumet. Likaså om en leverantör skickar packuppgifter för gods flera veckor för tidigt, då får godset stå kvar och vänta hos leverantören tills det datum då det ska levereras eftersom LKAB inte har något behov av godset tidigare än det.
5.7 Affärssystemet Movex
Movex är ett affärssystem som till en början var utvecklat för svenska kunder. Men sedan de blev uppköpta av Infor M3 ingår de nu mera i en världsomfattande koncern som förser företag över hela värden med affärssystemet Infor M3. Movex har samma filosofi och samma huvudsakliga uppgift som den nyare versionen av Infor M3 (Business Wire, 2006). De riktar in sig på företag inom tillverkning, distribution och serviceinriktade företag, i och med att systemet är anpassat efter dessa företag möjliggör det att företagen kan fokusera på hur de vill styra verksamheten (Infor, 2014; LKAB, u.å).
