Översyn av produktionslayout

Fakulteten för teknik- och naturvetenskap

Översyn av produktionslayout

Med hänsyn till existerande och framtida produktion

Analys of layout for production

Daniel Spelmans

Examensarbete vid Maskiningenjörsprogrammet Juni 2009

Sammanfattning

Det här examensarbetet har utförts på Metso Paper Karlstad AB, Karlstad. Arbetet ingår som avslutande del i maskiningenjörsprogrammet vid Karlstads universitet. Metso Paper Karlstad AB tillverkar mjukpappersmaskiner vilket man har gjort i drygt hundra år. Idag är man en världsledande leverantör med kunder över hela världen, hälften av världens mjukpapper (tissue) tillverkas idag på en maskin levererad från Metso.

Produktionen vid Metso Paper Karlstad AB har under åren genomgått ett antal omorganisationer, vilka har påverkat tillverkningen. Någon större anpassning av verkstadslayouten har inte gjorts under de gångna åren vilket i sin tur har påverkat

produktiviteten. Den sammanlagda verkstadsytan med tillhörande maskinpark är idag större än den för tissue aktuella produktionen är. Det finns därför ett behov av att finna nya externa kunder via utökad legotillverkning.

Uppgiften för examensarbetet var att ta fram ett förslag för en flödesorienterad produktion, med hänsyn till nuvarande volym av produktion, för en anpassning mot eventuell tillverkning av delar till vindkraft.

Resultatet visar att en ny layout för att få ett bättre flöde i dagens produktion inte kan motiveras mot vilka kostnader detta skulle medföra. Då operationstiderna är långa för

produkterna i varje maskin, så är den tid och sträcka produkterna färdas mellan operationerna liten i sammanhanget.

Förslaget för tillverkning av den nya produkten som studerats i rapporten är en layout som är snabb och billig att sätta upp, och tillåter en till att börja med mindre serietillverkning. Med ytterligare lite investeringar så kan en bra produktivitet uppnås utan att nuvarande produktion blir lidande.

Ett koncept för tillverkning av den nya produkten på längre sikt togs fram, detta ska ses som ett förslag till underlag för vidareutveckling av produktionen.

Abstract

This thesis has been carried out at Metso Paper Karlstad AB, Karlstad. The work is concluding part of a mechanical engineer program at Karlstad University. Metso Paper Karlstad AB manufactures tissue paper machines which they have done over a hundred years.

Today they are a world leading supplier with customers all over the world, half of the world's tissue paper is currently produced on a machine supplied by Metso.

The production at Metso Paper Karlstad AB has over the years undergone a number of reorganizations, which has affected the production. No major adjustment of the engineering layout has been made over the past few years which in turn has affected productivity. The total surface engineering and related machinery is now larger than that of tissue current production. There is therefore needed to find new external customers through expanded subcontracting.

The task of the thesis was to develop a proposal for a flow-oriented production, with regard to the current volume of production, for an adaptation against possible manufacture of parts for wind power.

The result shows that a new layout to get a better flow in the current production can not be justified against the costs that would entail. When the operation times are long for the products in each machine, so is the time and distance the products travel between operations small in the context.

The proposal for the manufacture of the new product examined in this report is a layout that is quick and inexpensive to set up, and allows to start with smaller series. With a little additional investment a good productivity can be achieved without the current production is suffering.

A concept for the production of the new product in the longer term was developed, this should be seen as a proposal for further development of production.

- 3 -

Innehållsförteckning

Sammanfattning ... 2

Abstract ... 3

1. Inledning ... 6

1.1 Bakgrund... 6

1.2 Mål och Syfte ... 6

1.3 Avgränsningar ... 6

2. Genomförande ... 7

2.1 Teori... 7

2.1.1 Produktionssystem ... 7

2.1.1.1 Typer av layout... 7

2.1.1.2 Val av layout ... 10

2.1.1.3 Detaljerad utformning av layout ... 12

2.1.1.4 Jämförelse mellan produktionssystem ... 13

2.1.2 Processflödesanalys ... 13

2.2 Nuläge ... 16

2.2.1 Produkter ... 16

2.2.2 Byggnader och Layouter ... 17

2.2.3 Nya produkter ... 17

2.3 Metod... 18

2.3.1 Informationsinsamling... 18

2.3.2 Resultatframtagning ... 18

3. Resultat... 20

3.1 Nuläge ... 20

3.2 Ny produkt ... 20

4. Utvärdering... 21

4.1 Nuläge ... 21

4.2 Ny produkt ... 21

5. Slutsatser ... 23

6. Tackord ... 24

Referenslista... 25

Bilagor ... 26

Bilageförteckning

Bilaga 1: Maskinverkstad Bilaga 2: Monteringsverkstad

Bilaga 3: Processflödesschema för Yankeecylinder Bilaga 4: Layoutflödesschema för Yankeecylinder Bilaga 5: Processflödesschema för Utloppsbord Bilaga 6.1: Layoutflödesschema för Utloppsbord Bilaga 6.2: Layoutflödesschema för Utloppsbord Bilaga 7: Layout för Tornfundament

Bilaga 8: Processflödesschema För Tornfundament

Bilaga 9: Layoutflödesschema för Tornfundament förstorad Bilaga 10: Precedensdiagram

Bilaga 11: Tabell

Bilaga 12: Layout koncept

Bilaga 13: Precedensdiagram koncept

- 5 -

1. Inledning

Det här examensarbetet har utförts på Metso Paper Karlstad AB, Karlstad. Arbetet ingår i Maskiningenjörsprogrammet (180 hp) vid Karlstads universitet och omfattar 22.5

högskolepoäng. Handledare och examinator har varit Lennart Berglund respektive Nils Hallbäck tillhörande fakulteten för teknik och naturvetenskap vid Karlstads universitet.

Daniel Eriksson var handledare vid Metso Paper.

Metso Paper Karlstad AB tillverkar mjukpappersmaskiner vilket man har gjort i drygt hundra år. Idag är man en världsledande leverantör med kunder över hela världen, hälften av världens mjukpapper tillverkas idag på en maskin levererad från Metso.

1.1 Bakgrund

Produktionen vid Metso Paper Karlstad AB har under åren genomgått ett antal

omorganisationer vilka har påverkat tillverkningen. De produkter som tillverkas har ändrats både till antal och typ. Detta har i sin tur påverkat både personal och maskinell utrustning.

Någon större anpassning av verkstadslayouten har inte gjorts under de gångna åren vilket i sin tur har påverkat produktiviteten. Den sammanlagda verkstadsytan med tillhörande

maskinpark är idag större än den för tissue aktuella produktionen är. Det finns därför ett behov av att finna nya externa kunder via utökad legotillverkning.

1.2 Mål och Syfte

Examensarbetet består av att ta fram ett förslag för en flödesorienterad produktion. Förslaget ska ta hänsyn till nuvarande volymer av produktion för Metso Paper Karlstad AB, samt hur en eventuell successiv anpassning skulle kunna ske mot tillverkning/montage av komponenter till vindkraft. Uppgiften delades upp i delmålen:

 Analys av dagens layout

 Förslag till ny layout med gods till vindkraft och hänsyn tagen till dagens produktion

1.3 Avgränsningar

I mån av tid även förslag till kostnader och payoff kopplade till föreslagna layouter och flytt av utrustning.

Analysen avser endast dagens tillverkning av egna produkter så som Yankeesylindrar och Inloppslådor, och ytor kopplade till dessa.

I flödesanalysen redovisas endast att det sker en operation, något ifrågasättande av enskilda arbetsmoment har ej utförts.

2. Genomförande 2.1 Teori

2.1.1 Produktionssystem

Ett produktionssystem består av en produktionsprocess och layout. Produktionsprocessen svarar för omvandlingen av resurser till produkter, själva tillverkningen. Layouten visar var i produktionsanläggningen olika maskiner, personal och andra resurser skall placeras och finnas. (Olhager, 2000)

2.1.1.1 Typer av layout

Enligt litteraturen (Olhager, 2000) kan produktionssystemen delas in i fem produktionsprocesser. Dessa är:

 Fast position

 Funktionell verkstad

 Flödesgrupp

 Lina

 Kontinuerlig tillverkning

En beskrivning av de olika processerna följer nedan:

Fast position

Denna form av produktionssystem används för produkter som är svåra eller omöjliga att flytta och som tillverkas i mindre antal. Andra vanliga benämningar är byggande grupp eller

projekt.

Efterfrågan på produkter som tillverkas i fast position är oftast låg, vilket innebär att få enheter tillverkas per år eller så är det frågan om tillverkning av en enda produkt. Största delen av materialet ligger stilla medan man tillför personal och maskiner till det ofta stillastående objektet/produkten.(Olhager, 2000)

Exempel på produkter i fast position:

 Fartyg

 Broar

 Hus

(Olhager, 2000)

- 7 -

Funktionell verkstad

Funktionell verkstad/layout har traditionellt sett varit det dominerande produktionssystemet vid blandad tillverkning.(Andersson et al., 1992)

Denna produktionstyp kännetecknas av att den är maskinorienterad, vilket innebär att

maskiner med samma funktion samlas på samma produktionsavdelning där en bestämd typ av operation utförs. Så att man till exempel får en svarvavdelning, en fräsavdelning, o.s.v. (figur 2.1). Det leder till att materialet som framställs och bearbetas måste flyttas mellan olika avdelningar beroende på vilken operation som skall utföras.(Olhager, 2000)

Det skapar en flexibel operationsföljd, som är till fördel då många olika produkter skall tillverkas i samma produktionssystem, eller då man har stora variationer i operationstider.

Nackdelen är att det bildas väldigt komplexa materialflöden vilket leder till långa genomloppstider, köbildning och hög kapitalbindning.(Olhager, 2000)

Exempel på produkter i funktionell verkstad:

 Tung utrustning

 Pappersmaskiner

Figur 2.1 Exempel på funktionell verkstad (Olhager, 2000)

Flödesgrupp

Flödesgrupper har utvecklats ur den funktionella verkstaden för att kunna förkorta

genomloppstider och förenkla planeringen. Med en flödesgrupp avses en maskingrupp där det sker en långtgående färdigbearbetning, vilket innebär att en produkt nästan blir klar innan den lämnar gruppen.(Olhager, 2000)

I flödesgruppen placeras maskinerna i flödesriktningen, normalt dimensioneras gruppen efter en dyr nyckelmaskin så den blir fullbelagd och sen kompletterar man med en överkapacitet av billigare maskiner. Tanken är att det inte skall uppstå köer vid kompletteringsmaskinerna så att den dyra maskinen står outnyttjad (figur 2.2).

Varje maskingrupp bemannas normalt med färre operatörer än antalet maskiner i gruppen. Så att varje medlem i gruppen ska kunna sköta flera maskiner och avgöra var de för tillfället behövs bäst, för att produktionen skall flyta på och att det inte uppstår köer framför maskinerna.(Andersson et al., 1992)

Exempel på produkter i flödesgrupper:

 Truckar

 Häftapparater

Figur 2.2 Exempel flödesgrupp (Olhager, 2000)

Lina

Linan är en produktorienterad layout till skillnad från en funktionell verkstad som är

maskinorienterad. Vilket innebär att vid utformning av linan så placeras de olika resurserna (maskiner, montering, m.m.) som behövs för tillverkningen av en produkt, i den ordning operationerna skall utföras och i nära anslutning till varandra (figur 2.3).(Olhager, 2000) Linan är bra vid masstillverkning av standardprodukter eller då produkterna har en begränsad variation. Man kan då utforma linan efter tillverkning av bara denna produkt eller

produktgrupp. Vilket medför att genomloppstiderna blir korta, materialhanteringen blir enkel och kapitalbindningen kan hållas låg. Däremot blir flexibiliteten i volym och produkter dålig eftersom linan är utformad efter en viss sorts produkt.(Olhager, 2000)

Det finns två olika typer av linor:

Det styrande bandet är mekaniskt styrt med omedelbar koppling mellan stationerna utan möjlighet till buffert mellan dem.

Det flytande bandet är inte mekaniskt styrt vilket gör att det finns möjlighet till buffert mellan stationerna, det ökar flexibiliteten och minskar störningskänsligheten. Men samtidigt ökar genomloppstiderna och kapitalbindningen.(Andersson et al., 1992)

Exempel på tillverkning med lina:

 Bilindustrin

 Konfektionsindustrin (Andersson et al., 1992)

Figur 2.3 Exempel på produktionslina (Olhager, 2000)

- 9 -

Kontinuerlig tillverkning

Kontinuerlig tillverkning eller processtillverkning används när produkterna inte mäts i antal utan i ton, liter, meter, o.s.v. Produktionsmomenten är fysiskt sammanbundna och ses som en producerande enhet med ett inflöde av material och utflöde av produkter. Antalet produkter är starkt begränsat och har stora volymer, som oftast är styrda av kundorder.(Olhager, 2000) I själva tillverkningsprocessen saknas nästan helt manuella arbetsuppgifter, utan de består istället av att tillföra råmaterial, övervakning, underhåll och kontroll mm.(Andersson et al., 1992)

Exempel på kontinuerlig tillverkning:

 Metallindustrin

 Pappersindustrin

 Bryggeri

(Olhager, 2000)

2.1.1.2 Val av layout

Vissa typer av tillverkning har traditionellt kopplats till vissa layoutprinciper. Valet av layout bygger på vilken typ av produktionsprocess och tillverkningsflöde som finns, samt

kompromisser mellan krav som korta genomloppstider, litet bundet kapital, högt

maskinutnyttjande och personalutnyttjande, låga transportkostnader och hög flexibilitet.

(Andersson et al., 1992)

För att välja layout måste man identifiera vilken typ av tillverkningsprocess man använder.

Det finns på ett övergripande plan fem olika tillverkningsprocesser: projektrelaterad,

enstycks-, sats/serie-, mass- och fortlöpande tillverkning. En beskrivning av de olika typerna följer nedan:

 Projektrelaterad tillverkning – För stora och högt anpassade produkter. Lång genomloppstid, låg volym oftast enstycks, har egna resurser.

 Enstyckstillverkning – För mindre produkter med hög variation och låg volym. Delar resurser med andra produkter. Oftast bara enstaka detaljer. T ex verktygsmakare.

 Sats/serietillverkning – För produkter med lägre variation och varierande volym, alltid mer än enstycks. Repeterande operationer beroende på seriestorlek, och delade

resurser.

 Masstillverkning – För stora volymer och små variationer i förhållande till produktens grundutformning. Operationerna är samma och utförs av samma resurser. T ex

biltillverkning.

 Fortlöpande tillverkning – Ett steg längre än masstillverkning med högre volymer och ännu mindre variationer. Flödet är jämnt och operationerna utförs av specialiserade ofta automatiska resurser. T ex kemiindustrin.

(Slack et al., 2004)

I figur 2.4 nedan visas hur olika typer av tillverkningsprocesser passar till olika typer av grundlayouter.

Projektrelaterad

tillverkning Fast position

- 11 -

Enstycks- tillverkning

Funktionell verkstad

Sats/serie- tillverkning

Flödesgrupp

Mass- tillverkning

Lina

Fortlöpande- tillverkning

Kontinuerlig tillverkning

Figur 2.4 Efter (Slack et al., 2004)

Utgår man istället från de olika grundlayouterna så passar de till olika tillverkningsprocesser enligt följande:

 Funktionell verkstad passar normal till blandad tillverkning, då många olika produkter skall tillverkas i samma produktionssystem eller då operationstiderna varierar mycket mellan de olika operationerna.

 Flödesgrupper passar till produkter där antalet varianter är få men där tillverkningsvolymen är relativt hög

 Lina är lämplig då efterfrågan är hög och jämn över en längre tid, för en produkt eller produktgrupp med en begränsad mängd varianter.

(Andersson et al., 1992) (Olhager, 2000)

2.1.1.3 Detaljerad utformning av layout

Layouten är ett vanligt hjälpmedel som används vid utvecklingen av ett produktionssystem, det är en ritning som beskriver lokalen där produktionssystemen ska placeras. Utgående från ritningen kan man skissa på olika alternativa lösningar för var maskiner och utrustning ska placeras, och testa om dessa får plats på den tillgängliga lokalytan. I normalfallet används en befintlig lokalyta som utgör förutsättningen för ett produktionssystem, men vid utveckling av ett nytt produktionssystem kan layouten illustrera hur en helt ny lokal ska se ut för att få ett optimalt fungerande produktionssystem. (Bellgran och Säfsten, 2005)

Förenklad systematisk lokalplanläggning

Förenklad systematisk lokalplanläggning är en metod som består av sex steg. Förenklingen medför att metoden endast kan tillämpas på mindre ytor. Nedan följer en kort beskrivning av stegen.

1. Kartlägg sambanden – Fastställ vilka funktioner som bör/inte bör vara nära varandra och varför, önskvärd närhet bedöms med hjälp av en femgradig skala. Detta noteras i ett sambandsschema.

2. Fastställ funktionskraven – Varje funktions behov av yta, ytans form samt typ av utrymme för att det praktiskt skall fungera. Krav som storlek, golvbelastning, pelardelning, mm.

3. Skissera funktionernas samband – Koppla ihop funktionerna utifrån den värdering på närhetskrav som gjorts i steg 1. Rita upp funktionerna på ett papper och dra sedan olika antal linjer mellan funktionerna beroende på deras närhetskrav, ju högre prioriterad närhet desto fler linjer.

4. Rita alternativa huvudplaner – Rita skalenligt och geografiskt upp utrymmena som krävs för varje funktion, placera dem i mönster enligt steg 3. Hänsyn måste även tas till kraven i steg 2. Gör flera alternativa huvudplaner.

5. Värdera de olika alternativen – Här värderas alternativen utifrån faktorer som anses viktiga för det slutgiltiga alternativet, faktorerna viktas utifrån deras betydelse för lösningens effektivitet. Värderingen för respektive alternativ och faktor multipliceras med faktorns egen viktning. Resultatet för samtliga värderingar summeras, och alternativet med högst totalpoäng indikerar det bästa alternativet.

6. Detaljutforma den valda planlösningen – Slutligen ritas det valda alternativet upp, maskiner och utrustning markeras tydligt, och det slutgiltiga detaljerade alternativet kan då användas under genomförandet.

(Bellgran och Säfsten, 2005)

2.1.1.4 Jämförelse mellan produktionssystem

Olika produktionssystem har olika egenskaper vad gäller marknads- och produktionsaspekter, ordervinnare och problem vid tillvekningen. Vilket sammanfattas i figur 2.5 nedan.

Figur 2.5 Jämförelse mellan produktionssystem (Engevall, 2009)

Detta innebär att ett företag mycket väl kan ha olika produktionsprocesser i samma fabrik, beroende på hur stora skillnader det är mellan produkterna man tillverkar. Allt för att kunna ha en så bra tillverkning som möjligt och för att stödja produktens konkurrensfördelar.

(Olhager, 2000)

2.1.2 Processflödesanalys

Processflödesanalys är en metod för att detaljerat dokumentera aktiviteter för att bättre förstå processen och för att tydliggöra eventuella processförbättringar. Analysen kan variera i detaljeringsgrad beroende på vilket syfte som finns med den. Den kan till exempel omfatta hela produktionsförloppet där alla produktionsaktiviteter ingår, eller bara en del av förloppet eller detaljerad kartläggning av enskilda operationer. Man använder olika slags scheman och diagram för att beskriva och analysera processen, så som processflödesscheman och

layoutflödesscheman.(Olhager, 2000)

- 13 -

Processflödesschema

Processflödesscheman (eller produktionsscheman) används för att följa och visualisera arbetsgången vid produktion av en vara eller tjänst (Olhager, 2000). För att förenkla används olika symboler som motsvarar olika arbetsmoment enligt nedan (figur 2.6):

Figur 2.6 Symboler för arbetsmoment (Andersson et al., 1992)

Vid analysen går man igenom produktionen moment för moment med hjälp av schemat och frågar sig:

Fråga Möjlig åtgärd

Vad är det som görs? Slopa onödiga moment

Varför görs det?

Var görs det? Flytta arbetet till någon annan plats

Varför görs det där?

När görs det i förhållande till Dela upp operationerna i delar

övriga moment? Kombinera operationen med en

Varför just då? annan operation

Vem gör det? Välj någon annan operatör

Varför just han?

Hur utförs arbetet? Förenkla/förbättra arbetsmetoden

Varför utförs det just så?

(Andersson et al., 1992)

I figur 2.7 nedan visas ett exempel på ett processflödesschema för tillverkning av ett kretskort.

Figur 2.7 exempel på processflödesschema (Olhager, 2000)

Layoutflödesschema

Layoutflödesschema är resultat av att aktiviteterna i ett processflödesschema har överförts till var de skall utföras i en produktionslokal. Samma symboler som i processflödesschemat används för att visa hur de olika arbetsstationerna är placerade i förhållande till varandra, hur transportvägarna ser ut och i vilken riktning flödena går.(Bellgran och Säfsten, 2005)

I figur 2.8 nedan visas layoutflödesschemat för tillverkningen av kretskortet från processflödesschemat.

- 15 -

Figur 2.8 Exempel på layoutflödesschema (Olhager, 2000)

2.2 Nuläge

2.2.1 Produkter

I dagsläget består tillverkningen vid Metso Paper Karstad AB av Yankeecylindrar,

Inloppslådor, vissa valsar och diverse delar till tissuemaskiner. All bearbetning och montering sker på plats i egna lokaler.

Inloppslådan består av en rad delar som är monterade till en enhet (figur 2.9). Inloppslådan är monterad i främre delen av tissuemaskinen, där pappersmassan sprutas in och fördelas i tubbanken och pressas ut mellan utloppslinjalerna som ett tunt jämt fördelat skikt.

Figur 2.9 Inloppslåda

Yankeecylindern består av en mantel, två gavlar, två axeltappar och en ångspridare (figur 2.10). På cylindern torkas pappersmassan genom att ånga leds ut till manteln som värms upp och då dunstar vätskan i pappersmassan.

Figur 2.10 Yankeecylinder

2.2.2 Byggnader och Layouter

Byggnaderna delas upp enligt följande:

Maskinverkstad: Innehåller tillverkning och bland annat montering av Yankeecylindrar och svetsning av balkar med pulversvets. Se bilaga 1

Monteringsverkstad: Innehåller montagehall för montering av tissuemaskiner, tillverkning och montering av Inloppslådor samt valsservice. Se bilaga 2

2.2.3 Nya produkter

Tillkommande produkter för eventuell tillverkning vid Metso Paper Karlstad AB är tornfundament till vindkraftverk.

Tornfundamenten består av en mantel med en ring nertill och en fläns upptill, samt fjädrar som sitter både på insidan och utsidan av manteln samt är fästa i ringen. Fundamentet gjuts in i betong i marken och tornet till vidkraftverket monteras på flänsen.

Operationerna i nuläget vid tillverkningen av tornfundamenten kort beskrivna:

Sammanfogning av ringen – Fyra delar som svetsas samman, samt en extern kontroll av svetsfogen. Det tillverkas två stycken samtidigt.

Montering av flänsar – Skruvas ihop två stycken mot varandra med en distans mellan för att de skall få rätt vinkel när de svetsas fast på manteln.

Rotsträngar – Fästning av ringen och flänsen på manteln.

Pulversvetsning – Svetsning av skarvarna mellan ringen och manteln och flänsen och manteln, både på insidan och utsidan. Samt en extern kontroll av svetsfogarna.

Fjädersvetsning – Fastsvetsning av fjädrar, som är fästa i ringen och manteln både invändigt och utvändigt av manteln. Samt extern kontroll av svetsarna.

- 17 -

Det kan i ett senare skede även tillkomma pulversvetsning av skarven på manteln, som uppstår då manteln rullbockas ifrån en rak plåt till en cirkel.

2.3 Metod

2.3.1 Informationsinsamling

Insamlingen av informationen som behövdes till projektet skedde till största delen på företaget, genom samtal med personal i berörda delar av produktionen. Samtalen med anställda skedde oftast spontant när frågor och funderingar uppstod under arbetets gång, och inte som intervjuer. Personal som tillfrågades arbetade både inom produktionsledningen och som operatörer.

Då information som behövdes inte gick att få tag på inom företaget, användes i första hand informationskällor så som litteratur och handledare samt även Internet.

2.3.2 Resultatframtagning

Layout

Först kartlades layouten för att beskriva dagens produktion av Yankeecylindrar och Inloppslådor, med hjälp av rundvandringar och samtal med personal identifierades var i lokalerna tillverkningen för olika produkter sker samt vilka maskiner som används.

För att kunna välja layout måste man identifiera vilken typ av tillverkning som utförs i produktionen. Identifieringen utgick ifrån de olika tillverkningsprocesser som presenteras i 2.1.1.2 i detta kapitel. När man vet vilken tillverkningsprocess man använder så kan man sedan välja vilken layouttyp som passar till den, vilka layouter som passar ihop med vilken tillverkningsprocess redovisas även det i avsnitt 2.1.1.2 i detta kapitel.

Vid framtagningen av olika layoutförslag har vissa delar av förenklad systematisk lokalplanläggning tagits i beaktning, se 2.1.1.3 i detta kapitel.

Flödesanalys

För att kartlägga och visualisera flödet i nuläget så gjordes en processflödesanalys med hjälp av processflödesschema och layoutflödesschema. Med hjälp av analysen var det sedan lättare att se hur flödet såg ut samt hur det eventuellt skulle kunna förbättras.

Vid varje operation i tillverkningen av produkterna gicks frågorna under del 2.1.2 igenom för att se om eventuella förbättringar kunde göras. De olika flödena för de nuvarande produkterna visualiserades sedan i processflödesscheman och layoutflödesscheman.

Ny produkt

Vid framtagningen av flödet för den nya produkten användes precedensdiagram och metoden längsta operationstid först.

För att kunna ta fram ett flöde och rita upp en layout för produkten så får man börja med att ta reda på vilka operationer som måste göras i tillverkningen av produkten. När man vet vilka operationer som ingår kan man sätta in dessa i ett precedensdiagram, som visar i vilken ordning operationerna måste följa på varandra. För att sedan ta reda på hur många stationer man behöver för att tillverka produkten kan man använda sig av metoden för längsta

operationstid först. Detta gör man genom att i en tabell föra in de operationer som är möjliga att välja med hänsyn till precedensdiagrammet, och placera dem som har längst operationstid först i en station tills totaltiden för stationen är uppfylld. Sedan görs en ny station med de operationer som står på tur med längst operationstid, tills den stationen är fylld. Tiden för varje station beror på vilken ledtid man har för produkten.

När tillverkningsgången och antal stationer är bestämt så kan man bestämma vilken layout man skall använda vid tillverkningen. Genom att gå tillväga enligt steget layout ovan.

Sedan visualiserades flödet för den nya produkten med hjälp av processflödesdiagram och layoutflödesdiagram.

Även ett ”koncept” bestående av ett förslag för tillverkning av den nya produkten på lite längre sikt togs fram, då det tillkommer några operationer. Detta skedde på samma sätt som ovan.

- 19 -

3. Resultat

Obs! Samtliga tider är endast för Metso Paper Karlstad AB 3.1 Nuläge

Processflödesschema och layoutflödesschema för Yankeecylindern finns i bilagorna 3 och 4.

Processflödesschema och layoutflödesschema för Utloppsbordet finns i bilagorna 5, 6.1 och 6.2.

3.2 Ny produkt

Föreslagen layout för tornfundamentet finns i bilaga 7.

Processflödesschema och layoutflödesschema för tornfundamentet finns i bilagorna 8 och 9.

Precedensdiagram och tabell för framtagning av stationer kan ses i bilaga 10 och 11.

Förslag till arbetsgång i stationerna Station A – 2 man 1-skift

Station B – 2 man 2-skift Station C – 1-2 man 2-skift Station D – 2 man 2-skift Koncept

Förslag till layout för detta finns i bilaga 12.

Precedensdiagram finns i bilaga 13.

4. Utvärdering

4.1 Nuläge

Analysen visar att produktionen i dagsläget i princip är av typen enstyckstillverkning, och layouten är till största delen en funktionell verkstad.

Tiderna i flödesanalysen är uppskattade enligt en form av medelprodukt, då inga produkter är riktigt lika varandra. Layoutflödesscheman visar det primära flödet för produkterna, den väg de flesta tar, viss variation kan förekomma.

Analysen avser Yankeecylindern och Utloppsbordet som är en del av Inloppslådan. Eftersom det ansågs ta för mycket tid att analysera hela tillverkningen för Inloppslådan, så begränsades analysen till Utloppsbordet.

I layoutflödesschemat för Yankeecylindern redovisas flödet för manteln men endast flödet för en axeltapp respektive en gavel, det enda som skiljer dem åt är att den ena axeltappen har lite längre bearbetningstid. Gavlarna skiljer det ingenting emellan. Endast längre transporter är utritade i schemat för att det ska bli tydligare.

I layoutflödesschemat för Utloppsbordet så redovisas inte punkterna 1-8 i

processflödesschemat, då dessa beskriver bearbetningen av mindre delar. Det kan ske i olika maskiner beroende på var det finns plats och skiljer sig därför åt från gång till annan. Delarna monteras sedan ihop i punkt 9, vilket också är den första operationen som visas i

layoutflödesschemat. Operation 10 sker på annan ort, och operation 25 sker i en annan lokal på området som inte finns med på layouten.

4.2 Ny produkt

Produktionen för den nya produkten är av typen sats/serietillverkning och passar därför i någon form av flödesgrupp eller linje layout, beroende på hur stor en eventuell produktion blir.

Tiderna i flödesanalysen bygger på uppskattningar från kunnig personal inom området, och ändrades under tiden då man såg hur lång tid det tog under provtillverkningen av en serie fundament.

De valda metoderna för framtagningen av flödet för produkten medförde vissa problem till att börja med då den mesta teorin behandlar produkter med cykeltider och operationstider som är väldigt korta i förhållande till det studerade fallet. Metoderna var därför inte direkt

applicerbara utan fick omarbetas en del.

Precedensdiagrammet för produkten var till en början komplicerat, då det fanns flera olika alternativa vägar att gå. Men man kan i nuläget bortse i från en del operationer eftersom vissa delar kommer färdiga till Metso. Efter att det gjordes blev det en lättare och rakare

arbetsgång.

- 21 -

Tillverkningen av provfundamenten skedde i avdelning 14 i monteringsverkstaden, och pulversvetsningen gjordes vid balktillverkningen. En lösning med att fortsätta tillverkningen i avdelning 14 är inte att föredra då lokalen i sig inte är optimal för detta ändamål, eftersom takhöjden är lite låg och då det endast finns en travers som kan lyfta fundamenten. Eftersom tillverkningen av inloppslådor också sker i lokalen, där man slipar rostfria ytor till fin ytjämnhet, är det inte optimalt att samtidigt slipa andra material i samma lokal.

Placeringen av tillverkningen lades till en del av platsen där balktillverkningen sker idag. För att få plats med tillverkningen av fundamenten så behöver man flytta på två svetsplatser som finns där station D och A är belägna. Svetsplatserna här kan istället flyttas till avdelning 14 i monteringsverkstaden där det finns en svetsverkstad i nuläget. Platsen valdes för närheten till pulverkranen och att det i dagsläget finns gas och ventilation på platsen för svetsning. För att minska transporterna lades stationerna nära varandra, men också för att arbetslaget under arbetet lätt ska kunna växla mellan stationerna och hjälpa till där det som mest behövs. Det finns också möjligheter att efterhand lyfta ut kontrollen efter pulversvetsningen och placera den på plats 1, för att få ut mer tid med pulverkranen. Vid kallt väder kan förvärmning av materialet ske på plats 2. Balktillverkningen kommer dock att bli lidande då mycket tid kommer att gå åt till pulversvetsningen av fundamenten. Det kan lösas genom att man

införskaffar en till pulverkran, eller att man går upp i fler skift på den befintliga pulverkranen.

Förslaget till arbetsgång i stationerna grundar sig på att man i nuläget arbetar två man åt gången på svetsstationerna, vilket leder till att man får ut mer tid per skift. Denna

arbetsorganisation behålls, och kompletteras med att man får gå upp i skift på de stationer som bedöms ta längst tid, för att kunna leverera rätt antal tornfundament i tid.

Koncept

Konceptet bygger på att man får en längre och större tillverkningsserie av tornfundament och då kan motivera till större investeringar för att bygga upp en mer linjeliknande layout för tillverkningen. I layouten är endast flödet i stort mellan de olika stationerna utritat, och precedensdiagrammet visar hur tillverkningsgången blir, med tillägg av de operationer som inte togs med i det första förslaget. Det som skiljer är att det i station C har tillkommit

pulversvets av skarven på manteln, samt att alla stationer har större ytor för att kunna ha flera fundament igång samtidigt.

5. Slutsatser

Av analysen av dagsläget att döma är en eventuell flytt av maskiner för att få ett bättre flöde på de egna produkterna inte motiverat mot den kostnad detta skulle medföra. Eftersom det är långa operationstider för produkterna i varje maskin, så är den tid och sträcka produkterna färdas mellan de olika operationerna liten i sammanhanget.

Då är det bättre att göra som det nu sker att ta in eventuell legotillverkning och köra det i maskinerna där de står. Och då är det bra att ha kvar dem i en funktionell verkstad. Eftersom den layouten är mindre känslig om man tillverkar olika produkter i den samtidigt.

Den föreslagna layouten för tillverkning av tornfudamenten tillåter att man snabbt kommer igång med en mindre serietillverkning av fundamenten, eftersom behovet av investeringar och ombyggnationer inte är alltför stort i inledningsskedet. Nackdelen med förslaget är att

balktillverkningen blir något lidande.

I ett senare skede kan man tänka sig en investering i ytterligare en pulverkran för att på så sätt kunna korta ledtiderna för pulversvetsningen samt att det då finns mer tid till

balktillverkningen. Vid en sådan investering kan man tänka sig att lösningen blir permanent för att balktillverkningen inte blir lidande i samma omfattning, och om inte seriestorleken blir mycket större över tiden.

Konceptförslaget ska ses som ett underlag för vidareutveckling av tillverkningen av

tornfundament och är bara en ide om hur det skulle kunna se ut. Det kräver stora investeringar om man ska göra alla operationerna i tillverkningen själv, och ställer krav på betydligt större ytor. Vilket medför att man måste ha en lång och säker serieproduktion av tornfundamenten för att det skall vara ekonomiskt försvarbart.

- 23 -

6. Tackord

Jag vill framför allt rikta ett stort tack till Metso Paper Karlstad AB och min handledare Daniel Eriksson för en intressant uppgift för mitt examensarbete. Jag vill även rikta ett stort tack till all övrig personal som varit inblandad på ett eller annat sätt.

På Karlstads universitet vill jag tacka min handledare Lennart Berglund, för tips om litteratur och andra idéer.

Ett tack ska även tilldelas JanErik Odhe vid kompetenscentrum Stål och Verkstad, för värdefulla tips och idéer.

Referenslista

Litteratur

1. Andersson, J et al. Produktion; Strategier och metoder för effektivare tillverkning.

Nordstedts Juridik, Stockholm, 1992.

2. Olhager, J. Produktionsekonomi. Studentlitteratur, Lund, 2000.

3. Bellgran, M. & Säfsten, K., Produktionsutveckling; Utveckling och drift av produktionssystem. Studentlitteratur, Lund, 2005.

4. Slack, N et al. Operations Management. Pearson Education Limited, Essex, England, 2004.

5. Engevall Stefan, ITN, Linköpings Universitet. Föreläsningsmaterial, kursen TPPE13, Produktionsekonomi I, Linköpings Universitet. Bearbetad från Olhager, J., Produktionsekonomi, Studentlitteratur, Lund, 2000 och Hill, T., Manufacturing Strategy, MacMillan Press Ltd, London, 1995.

Personer

JanErik Odhe, Kompetenscentrum Stål och Verkstad

- 25 -

Bilagor

Bilaga 1: Maskinverkstad

- 27 -

Bilaga 2: Monteringsverkstad

Bilaga 3: Processflödesschema för Yankeecylinder

- 29 -

Bilaga 4: Layoutflödesschema för Yankeecylindern

Bilaga 5: Processflödesschema för Utloppsbord

- 31 -

Bilaga 6.1: Layoutflödesschema för Utloppsbord

Bilaga 6.2: Layoutflödesschema för Utloppsbord

- 33 -

Bilaga 7: Layout för tornfundament

Bilaga 8: Processflödesschema för Tornfundament

- 35 -

Bilaga 9: Layoutflödesschema tornfundament förstorad

Bilaga 10: Precedensdiagram för tornfundament

- 37 -

Bilaga 11: Tabell

Station

Möjliga operationer

Vald operation

Operations- tid

Ackumulerad stationstid

Ledig stationstid

A MS1, M1 MS1

M1, K1 M1

K1, MS2 K1

B MS2 MS2

K2 K2

H1 H1

MS3 MS3

K3 K3

C UP UP

K4 K4

D MS4 MS4

K5 K5

Bilaga 12: Layout koncept

- 39 -

Bilaga 13: Precedensdiagram Koncept