Ett examensarbete för Indexator Rotator Systems AB

Examensarbete, 30 hp

Civilingenjörsprogrammet i Industriell ekonomi - Optimering och logistik, 300hp

VT 2020

EN SIMULERING AV

MATERIALFÖRSÖRJNINGEN

MELLAN TVÅ PROCESSER I

FABRIKEN

Ett examensarbete för Indexator

Rotator Systems AB

Begreppslista

Batch = En sats med flera stycken av samma artikel Binge = Liten låda

FIFO = First in, First out. Den första artikeln som kommer in ska lämna först. JIS = Just in sequence

JIT = Just in time

Kittning = Allt material som ingår i en produkt plockas ihop i förväg Muda = Japanskt ord för slöseri

PIA = Produkter I Arbete

SMED = Single Minute Exchange of Die, en metod för att minimera ställtiden. TPS = Toyota Production System

Förord

Det här examensarbetet utgör den sista delen av Civilingenjörsprogrammet i Industriell ekonomi på 300hp vid Umeå Universitet. Examensarbetet omfattar 30hp och har genomförts på Indexator Rotator Systems AB i Vindeln utanför Umeå.

Jag vill rikta ett stort tack till min handledare Kennet Bergqvist på Indexator som har varit engagerad och tagit sig tid att handleda och hjälpa mig under arbetets gång. Jag vill tacka de personer som ingår i projektgruppen ”Smart Montering” som har tagit emot mig väl och bidragit till fem lärorika och roliga månader. Jag vill tacka Staffan Engström och Roland Adelsson som har varit till stor hjälp vid insamlandet av data och ett varmt tack till Indexator som tog emot mig och lät mig följa med på två lärorika besök i Stockholm.

Jag vill även tacka de personer som arbetar på monteringen och tvätten för att ha ställt upp och svarat på frågor och därmed har gjort det möjligt att genomföra det här examensarbetet. Slutligen, ett varmt tack till min handledare Mats Johansson på Umeå Universitet som har varit till stor hjälp vid modelleringen och skrivningen av rapporten.

Umeå 29 maj 2020 Mikaela Åström

Abstract

Indexator faces the challenge of changing the current assembling method, were the entire rotator is assembled on parallel stations, to a new assembly line. The material supply today includes batches and several wastes in the form of unnecessary transport, handling of materials and large buffer stocks.

The aim of this work is to optimize the minimize of the lead time and the tied up capital for a selected number of forest rotators, where the following questions needs to find an answer: "How can the material supply be improved to minimize lead time and tied up capital?" and "In what way could the material be moved and stored without using trucks?"

The approach consists of measurements, observations, analyzes and evaluations of today's material flow. The modeling is done in Matlab Simulink. Two models are created, one for the current situation and one for a future material flow. The simulation is carried out with different parameters to be able to analyze the result based on different aspects.

On the basis of three different proposals, the total capital tied up per day for the self-manufacturing components is decreased by respectively 47.6%, 50.5% and 72.9%. The lead time for the three proposals is decreased by respectively 14.0h, 13.8h and 23.0h, whilst the number of rotators produced increased. For the purchase components, a security stock and a new average stock level have been calculated. The reduced capital tied up per day reaches 78,03%. The supply of materials is operated via a 2-bin system, Kanban cards and trolley transports.

The proposal for a new material supply contains less waste in the form of a smaller average inventory for both own manufacturing- and purchase components. Unnecessary steps, transportations and material movements have been minimized. The material supply has a simpler material control, a more transparent material flow and the truck driving has been eliminated. For the forest rotators, all these parameters decrease the lead time and the total capital tied up per day.

Sammanfattning

Indexator står inför utmaningen att förändra nuvarande monteringsmetod och övergå från att en rotator monteras ihop på parallella stationer till att de monteras på en monteringslina. Idag sker materialförsörjningen i batcher och innehåller ett flertal slöserier i form av onödiga transporter, förflyttningar av material och stora buffertlager.

Syftet är att minimera ledtid och kapitalbindning för ett utvalt antal skogsrotatorer, där följande frågor ska besvaras: ”Hur kan materialförsörjningen förbättras för att minimera ledtid och kapitalbindning?” och ”Hur ska materialet transporteras och förvaras för att undvika truckkörning”.

Tillvägagångssättet har varit mätningar, observationer, analyser och utvärderingar av dagens materialflöde. Modelleringen görs i Matlab Simulink. Det har skapats två modeller, en för nuläget och en för ett framtida materialflöde. Simuleringen genomförs med olika parametrar för att kunna analysera resultatet utifrån olika aspekter.

Utifrån tre olika förslag minskar den totala kapitalbindningen per dag för egentillverkningen med 47,6%, 50,5% samt 72,9%. Ledtiden för de tre förslagen minskas med 14,0h, 13,8h och 23,0h, samtidigt som utfallet av antal producerade rotatorer ökar. För köpkomponenterna har det beräknats ett säkerhetslager och en ny medellagernivå. Kapitalbindningen för köpkomponenterna har per dag reducerats med 78,03%. I den nya materialförsörjningen används ett tvåbingesystem, kanbankort och transporter på vagnar. I förslaget för den nya materialförsörjningen har slöserier reducerats i och med ett mindre medellager för både egentillverkning och köpkomponenter. Onödiga moment, transporter och förflyttningar har reducerats. Materialförsörjningen har en enklare materialstyrning, ett mer överblickbart materialflöde och truckkörningen har eliminerats. Ovanstående faktorer reducerar ledtiden och den totala kapitalbindningen markant per dag för skogsrotatorerna.

Innehållsförteckning

2.1 Modellering och simulering ... 4

2.2 Lean ... 4 2.3 Kanban ... 8 2.4 Lager ... 9 3.5 Materialförsörjning ...12 3. Metod ... 18 3.1 Modellering ...21 4. Nulägesanalys ... 29 4.1. Flödet...29 4.2 Skogsrotatorer ...35 4.3 Kapitalbindning år 2019 ...36 4.4 Ledtid ...37 5. Resultat ... 38 5.1 Validering av modell ...38 5.2 Simulering av nuläget ...39

5.3 Simulering av det nya flödet ...39

5.4 Det optimerade flödet ...41

5.5 Nya flödet med 5 timmar avsvalningstid ...42

5.6 Ledtid ...43

5.7 Medellagernivå ...43

5.8 Kapitalbindning köpkomponenter ...43

5.9 Framtida materialförsörjning ...43

6. Analys ... 51

7. Slutsats och rekommendationer ... 55

8. Vidare forskning ... 57

9. Referenser ... 58

Appendix 1. Intervjufrågor ... i

Appendix 3. Kapitalbindning 2019 ... v

Appendix 4. Mätningar ... vi

Appendix 5. Input simulering ...viii

Appendix 6. Grafer från nulägessimuleringen. ... ix

Appendix 7. Grafer från simuleringen av nya flödet. ... xi

Appendix 8. Grafer från simuleringen av det nya och optimerade flödet. ...xiii

Appendix 9. Grafer från simuleringen med 5 timmar avsvalningstid...xv

Appendix 10. Material vid monteringslinan ... xvii

Appendix 11. Säkerhetslager köpkomponenter ... xviii

1. Inledning

Nedan följer en beskrivning av företaget och de utmaningar de står inför idag. Sedan beskrivs syftet med projektet, de frågeställningar som ska besvaras och de avgränsningar som har gjorts. Avsnittet avslutas med en disposition av rapporten.

Företagsfakta

Indexator Rotator Systems AB grundades år 1973 av Allan Jonsson och är idag en världsledande tillverkare av rotatorer. Företaget har ungefär 150 anställda med marknader i 40 olika länder. 80% av Indexators försäljning är i form av export. Indexators största marknad är skogssektorn, men de tillverkar även rotatorer för transportsektorn och material- och återvinningssektorn (Indexator, u.å.).

Företaget har sin huvudbas i Vindeln, några mil utanför Umeå, och i den fabriken sker all produktion. I fabriken tillverkas även huvudmaterialet som behövs till produkterna. Förutom rotatorerna tillverkar Indexator även svängdämpare, länkar och slangsvivlar. Företagets främsta fokus ligger på kvalitén hos produkterna och varje produkt är noga testad under hårda förhållanden (Indexator, u.å.).

Eftersom skogsrotatorerna står för den största andelen av försäljningen är det skogsrotatorerna som är fokus i den här rapporten. De vanligaste skogsrotatorerna är GV och G rotatorerna som är griprotatorer, samt AV rotatorer som är aggregatrotatorer. Rotatorerna är uppdelade i produktfamiljer utifrån egenskaper och varje produktfamilj består av ett flertal rotatorer (Indexator, u.å.). Rotatorn är den komponent som gör att till exempel gripen på en grävmaskin kan snurra, se bild 1.

BILD 1.ROTATOR (INDEXATOR, U.Å).

Problembakgrund

Det blir allt viktigare för ett företag att hitta konkurrensfördelar gentemot sina konkurrenter. Enligt Sandberg (2015, 14) är planering och styrning av flödet inom företaget en viktig del för att få konkurrensfördelar.

Idag sker monteringen av skogsrotatorerna på fyra olika stationer enligt s.k. stationsmontage, där en rotator monteras ihop på samma ställe. Konsekvenserna av stationsmontage är stora variationer av utfallet, dålig förutsägbarhet och ett materialflöde som ska försörja fyra stationer. Indexator har därför nyligen påbörjat projektet "Smart montering", där syftet är att övergå till en flödesmontering i form av en monteringslina. Målet är en effektivare montering, större förutsägbarhet och bättre ergonomi, samt

möjligheten till mer avancerad utrustning. En effektivare montering kräver en effektivare materialförsörjning (Bergqvist, 2020).

Materialet kommer i nuläget från två håll till monteringen. Det egentillverkade materialet kommer från tvätten och köpkomponenterna kommer för det mesta från godsmottagningen och materialhissen. Materialhissen är en lagringsplats för mindre artiklar där ett datorsystem styr hämtningen av artiklarna. Materialförsörjningen är ineffektiv med stora och ojämna buffertar, hög kapitalbindning, långa ledtider, materialbrist och mycket truckkörning (Bergqvist, 2020).

En del av förmontering sker idag vid tvätt-stationen, där arbetarna sätter dit bland annat tätningar och pluggar på ett antal produkter. Därefter lagras artiklarna i ett flertal olika pallställ för att svalna av. Avsvalningstiden efter tvätten sägs idag vara 24 timmar. När produkterna har svalnat gör plockaren på monteringen resterande förmontering, som i dagsläget sker i pallställen på trucken eller efter att de har lastats över på materialvagnen. Vagnen kör sedan plockaren ut till en av de fyra stationerna (Bergqvist, 2020).

Indexator har idag ett tryckande flöde, som innebär att det produceras mer än vad kundordern säger. Materialet trycks sedan vidare i processen utan att ett egentligt behov finns. Tvätten tvättar allt som levererats till dem och kör sedan ut de tvättade artiklarna till monteringens lagringsplats, oavsett om monteringen har ett aktuellt behov av artiklarna eller inte (Bergqvist, 2020).

Materialbrist är idag ett stort problem. Framförallt uppstår materialbristen för de artiklar som kommer från externa leverantörer. Om en artikel saknas produceras ändå de resterande delarna till den specifika rotator-modellen. Det leder till ett ökat lager av dessa delar på monteringen, då montörerna inte kan färdigställa produkten (Bergqvist, 2020).

Problemen med det stora mellanlagret är att det binder upp kapital, bidrar till långa ledtider, tar upp onödig yta och att FIFO - first in first out - principen inte är möjlig. Att FIFO inte är möjligt beror på att det idag inte finns någon tydlig systematik gällande vilken pall som ska plockas först från pallställen. Truckkörningen innefattar brister i säkerheten och vill i största mån undvikas (Bergqvist, 2020).

Indexator arbetar utifrån sitt eget filosofihus, som grundar sig i Lean filosofin och de strävar efter att arbeta enligt Lean. Att materialförsörjningen ska grunda sig i Lean är därför en viktig faktor (Bergqvist, 2020).

1.4 Syfte och mål

Syftet med examensarbetet är minimera ledtid och kapitalbindning för skogsrotatorerna. Syftet är också att den totala transportsträckan ska minimeras, med färre truckkörningar. Att materialstyrningen ska bli enklare och materialflödet ska bli mer överskådligt. Målet är att ta fram olika förslag för ny materialförsörjning till Indexators nya montering, samt att rekommendera det förslag som är lämpligast.

En faktor att ta hänsyn till är hur stora buffertarna ska vara, både för huvudkomponenterna och köpekomponenterna. Buffertstorleken påverkar i sin tur ledtiden och kapitalbindningen för produkten (Bergqvist, 2020).

Utgångspunkten är att mäta, analysera och utvärdera dagens materialförsörjning utifrån ovanstående faktorer för att sedan kan användas vid jämförelsen med den nya materialförsörjningen.

1.5 Problemformulering

Hur kan materialflödet och materialstyrningen, från tvätten till Indexators nya flödesmontering, förbättras för att minimera kapitalbindning och ledtid för skogsrotatorerna?

Sekundära frågor

Hur ska materialet transporteras för att undvika truckkörning i största möjlig mån? Hur ska materialet förvaras mellan tvätten och monteringen?

1.6 Avgränsningar

Materialförsörjningen är avgränsad till att enbart omfatta tvätt- och monteringsstationerna, inklusive förbrukningsartiklar. Anledningen till det är för att materialförsörjningen är en del av projektet Smart montering som är avgränsat till tvätt- och monteringsstationerna. Tvättens placering och kapacitet är i dagsläget inte möjligt att ändra. Den nya monteringen kommer att vara placerad på samma plats som idag. Ytan mellan tvätten och monteringen, där repen ligger idag, får byggas om.

Projektet Smart montering är avgränsat till enbart skogsrotatorer och därför avgränsas även materialförsörjningen till skogsrotatorer. Rotatorerna som har valts ut är de rotatorer som har haft störst försäljning under år 2019. Skogsrotatorerna i det här arbetet kallas för; A, B, C, D, E, F, G. Det finns flera varianter av de här modellerna, men arbetet är avgränsat till att enbart studera en variant av dessa sju modeller. Att arbetet är avgränsad till enbart sju varianter av dessa modeller beror på att arbetet annars hade blivit fört omfattande.

1.9 Disposition

Rapporten börjar med en teoretisk genomgång där relevanta delar för projektet presenteras. Därefter beskrivs metoden för hur arbetet och beräkningarna har gått tillväga. Sedan följer en beskrivning av hur materialförsörjningen och flödet ser ut idag på Indexator. Slutligen presenteras resultatet och därefter följer en analys med slutsatser och rekommendationer till företaget.

2. Teori

Nedan presenteras en teoretisk genomgång av material som är relevant för arbetet.

2.1 Modellering och simulering

Simulering bygger på en avspegling av det verkliga systemet i ett datorsystem. I en simulering testas olika scenarion med olika parametrar för att kunna förutsäga ett utfall, innan förändringarna genomförs i det verkliga systemet (Goienetxea, 2019).

Det finns två typer av simuleringar, kontinuerliga och diskreta. Kontinuerlig simulering används då variablerna i simuleringen ändras kontinuerligt. Diskret simulering används när variablerna ändras av diskreta steg och tidpunkter. Med det menas att data ändras för olika händelser och mellan händelserna sker inga förändringar. Diskret händelsesimulering passar därför bra vid simulering av tillverkande industrier och logistiksammanhang. I den här simuleringen används den diskreta varianten som bygger på att data ändras vid olika händelser (Barlas, Özgün 2009, 1).

En modell måste alltid valideras för att kunna avgöra om den återspeglar verkligheten. Utifrån en validerad modell ska det vara möjligt att kunna fatta samma beslut som hade tagits, om det istället hade varit ett experiment gjort i verkligheten. Hur komplext systemet är påverkar hur enkelt eller svårt det är att validera simuleringen. Ofta kan data från det nuvarande systemet användas för att validera simuleringen (Law 2006). Att använda sig av historiska data kan vara ett bra sätt för att validera en modell, där en del av datat används i modellen och den andra delen används för att validera den (Sargent 2009, 166).

Att komma ihåg är att oavsett hur mycket tid och pengar som läggs ned på en simuleringsmodell, kan den aldrig återspegla det verkliga systemet exakt, utan kommer alltid att vara en uppskattning av den komplexa verkligheten. Det beror på att en simulering är en förenkling av verkligheten (Law 2006).

Det finns olika program att använda sig av vid simulering. Ett av dem är Matlab’s simuleringsprogram Simulink. I Simulink finns SimEvents, som används för att simulera diskreta händelse-system (Mathworks, u.å).

2.2 Lean

Lean filosofin grundades av Toyota Production System (Hädanefter TPS) och går ut på att dela upp processer i företaget i värdeskapande och icke värdeskapande aktiviteter. Målsättningen är att effektivisera verksamheten och minimera ledtiderna (Ahlin, Marcusson 2017, 103). De icke värdeskapande aktiviteterna benämns som slöserier och kallas inom Lean för Muda (Slack, Brandon-Jones, Johnston 2016, 506). Slöserier är kostsamt för ett företag och bör minimeras eller elimineras för att frigöra resurser som kan användas till andra saker (Segerstedt 2009, 118). Inom ett materialflöde kan följande slöserier identifieras:

• Överproduktion. Att producera mer än vad som säljs är kostsamt i form av kapitalbindning och lagerkostnader.

• Väntetider. Att låta produkter ligga i kö är kostsamt och det har visat sig att väntetiden för en produkt kan uppgå till så mycket som 90% av den totala ledtiden. Väntetid är enbart en icke värdeskapande aktivitet.

• Transport. Att en produkt transporteras inom processen skapar inget värde och är

enbart slöseri.

• Lager. Att produkter ligger i lager är en icke värdeskapande aktivitet och medför

enbart kostnader.

• Förflyttning. Förflyttningar av produkter inom processer i fabriken skapar inget värde och bör därför minimeras eller elimineras (Lumsden, Stefansson, Woxenius 2019, 220).

Överproduktion ses inom Lean som det värsta av alla slöserier. Det beror på att överproduktion leder till flera av de andra slöserierna. (Segerstedt 2009, 117). För att undvika överproduktion ska produktionstaken motsvara efterfrågetakten. Att åstadkomma det kan innebära att maskinerna ibland kan behöva stå stilla, att kapacitetsutnyttjandet minskar och att personalen inte ständigt är i arbete (Liker 2009, 27). För att minimera eller eliminera överproduktion är ett alternativ att flytta kundorderpunkten. Målet är att åstadkomma ett dragande flöde och för att nå målet bör kundorderpunkten flyttas längre fram i produktionen. Ett annat sätt är att använda sig av kanban-kort som styr när en order får frisläppas i produktionen. På så vis minimeras antalet order i produktionen.

Att material ligger i kö och väntar kan bland annat bero på att det finns flaskhalsar i flödet, där en del processer går fortare än andra. Då måste en del material vänta innan bearbetningen kan fortsätta. Det kan även förekomma materialbrist på en del stationer, vilket leder till att materialet hamnar i kö, samt att det kan vara olika produktionsförseningar i processen. All väntan räknas som slöseri och bör elimineras (Liker 2009, 50).

Målet är att minimera transporterna inom företaget för att den enda transport som skapar värde är den till kunden. Transporter inom företaget där material transporteras mellan lager och produktion är inte värdeskapande och det gäller även transporter vid påfyllning av lådor vid användning av tvåbingesystemet (Petersson et al. 2019, 152). En reducering av transporterna kan ske genom förändringar i layouten samt att effektivare transportmetod (Slack, Brandon-Jones, Johnston 2016, 507).

För att kunna reducera lagret måste orsaken till lagret hittas och utifrån det åstadkomma förändringar, t.ex. en balansering av flödet (Slack, Brandon-Jones, Johnston 2016, 507). För att reducera lagret bör stora batcher undvikas, då batchen följer med hela processen (Slack, Brandon-Jones, Johnston 2016, 507). När lagret har reducerats uppstår det ofta problem som tidigare har dolts av lagret.

En viktig princip inom Lean är att informationen ska följa samma flöde som produkten och därmed kan styra föregående steg i fabriken gällande vad som ska produceras och när det ska produceras (Segerstedt 2009, 125).

Att minimera antalet förflyttningar inom processer kan åtgärdas genom att effektivisera lagret. Det kan även åtgärdas genom att optimera materialflödet och bygga bort onödiga förflyttningar av materialet (Lumsden, Stefansson, Woxenius 2019, 220).

Att övergå till en Lean-baserad filosofi är en stor förändring för ett företaget som innefattar många fördelar, men även en del nackdelar. För att åstadkomma ett mindre lager, bör artiklarna produceras i mindre batcher, vilket i sin tur leder till att kapacitetsutnyttjandet på maskinerna minskar och det kan vara svårt att finna sig vid. Dock ger högt kapacitetsutnyttjande på maskinerna ingen vinning i sig, då ett stort lager istället innebär en stor kostnad för företaget och något som bör reduceras (Slack, Brandon-Jones, Johnston 2016, 504).

Det finns sedan lång tid tillbaka någonting som kallas för aktivitetsregel inom tillverkande industri. Aktivitetsregeln handlar om att de anställda samt maskinerna ständigt ska vara i arbete. De bidragande konsekvenserna av detta är överproduktion. Överproduktionen i sig leder till köer och stora okontrollerade buffertförråd. Ett sätt att förhindra att denna aktivitetsregel tar vid är att begränsa antalet order i fabriken. För att få påbörja en ny order ska en annan ha lämnat fabriken (Lumsden, Stefansson, Woxenius 2019, 261).

De fördelar som TPS metoder bidrar till är mindre kostnader för produktionen, kortare cykeltid, bättre kvalité och en högre flexibilitet jämfört med fabriker som inte har infört TPS. Den högre prestandan som TPS medför leder till en konkurrensfördel jämfört med konkurrenter som inte har infört TPS (Thun, Drüke och Grübne 2010).

Just-In-Time (JIT).

JIT är en av grundpelarna inom Lean filosofin. Syftet med JIT är att eliminera slöserier genom att leverera rätt material vid exakt rätt tidpunkt (Lumsden, Stefansson, Woxenius 2019, 217). Att leverera materialet för tidigt och försent räknas båda som slöseri (Segerstedt 2009, 92). Fördelen med JIT-leveranser är att det minimerar eller helt eliminerar buffertar och de fördelar som det medför. JIT-leveranser är framför allt fördelaktigt när ett företag tillverkar många, men kundspecifika produkter, då det oftast är väldigt kostsamt att lagerhålla allt material (Oskarsson, Aronsson, Ekdal 2013, 96). Fördelarna är bland annat att lagernivåerna är låga, att materialet håller en högre kvalité och det är lättare att snabbt svara på tekniska förändringar och svängningar i efterfrågan. Det leder också till lägre skrotkostnader (Segerstedt 2009, 92).

Med färre artiklar i lager ökar flexibiliteten och ytor frigörs som kan användas till annat Det i sin tur leder till mindre kapitalbindning och mindre hanteringskostnader (Storhagen 1995, 61). Små lager leder i sin tur till en mer överblickbar materialhantering än vad ett stort lager gör (Olhager 2013, 306). Andra kostnadsfördelar med JIT-leveranser är att kostnaden för att förmedla informationen är låg, informationen kan snabbt förflytta sig genom flödet och överproduktionen minskar. Minskad överproduktion leder till ett lägre PIA-tal och därmed en lägre kapitalbindning. Det är även enklare för ny personal att använda sig av ett Kanbansystem, då informationssystemet är enkelt att hantera.

Som alltid finns det även nackdelar med JIT-leveranser. En del påstår att det inte passar alla typer av produktioner och att JIT enbart är anpassat för produktioner som har en standardisering och en viss serielängd. En annan nackdel är att transportkostnaderna kan komma att öka då materialet ska levereras oftare. JIT-leveranser ställer en del krav på att leverantörerna och transportörerna kan åstadkomma leveranser i rätt mängd och i rätt tid. Dessutom ställer det krav på personalen i företaget (Storhagen 1995, 61). JIT-leveranser kräver också enhetspartistorlekar och därför krävs det korta ställtider på maskinerna (Segerstedt 2009, 92).

Ett hinder för att uppnå JIT-leveranser är långa ställtider i produktionen. Långa ställtider ses som ett slöseri inom Lean och bör därför elimineras. För att kunna uppnå

enstyckstillverkning och ett utjämnat och kontinuerligt flöde bör ställtiderna vara korta. Att tillverkningen kan ske i kortare serier leder till att buffertarna minskar och att flexibiliteten ökar. Det innebär också att operatörerna vid maskinerna får ett lugnare och jämnare arbetstempo och att de dessutom kan sköta flera maskiner samtidigt (Storhagen 1995, 60). Problemet med ställtider är att det motiverar stora orderstorlekar. Stora orderstorlekar leder i sin tur till en lägre flexibilitet och svårare att hålla en jämn beläggning. Det leder även till långa kötider (Segerstedt 2009, 92). Kortare ställtider medför kortare ledtider, större flexibilitet och även att både personalen och maskinerna utnyttjas på ett effektivare sätt (Segerstedt 2009, 93).

För att kunna korta ned ställtiderna finns det ett tillvägagångssätt som kallas för ”Single minute exchange of die” (hädanefter SMED). I den metoden analyseras den potential som finns för att kunna minska ställtiderna. Ställtiden är uppdelad i två olika varianter. Den ena kallas för intern ställtid och den andra för extern ställtid. Skillnaden mellan de två olika ställtiderna är att den interna ställtiden är de steg som kräver att maskinen står stilla, medan den externa ställtiden innefattar de steg som går att utföra när maskinen är igång. Syftet med SMED metoden är att få den interna ställtiden att utföras som extern ställtid. Genom att använda sig av SMED går det att korta ner ställtiden markant, alltifrån 80–95% (Thun, Drüke och Grübne 2010).

Utjämnat flöde

Att ha ett utjämnat flöde är en av förutsättningarna för att uppnå flödeseffektivitet. Att minska produkternas väntetid i flödet leder till en kortare ledtid. I ledtiden är den värdeskapande delen oftast liten. Genom att utjämna flödet minskas väntetiden för de processer där belastningen är hög och samtidigt jämnar det ut de processer där belastningen är låg. Att jämna ut flödet leder även till hälso- och kvalitetsfördelar. Personalen får ett jämnare arbetstempo med mindre stress och risken för att kvalitéten påverkas reduceras då antalet genvägar minskar (Peterson et al. 2019, 79).

Att ha en kort ledtid är viktigt utifrån flera aspekter. För att uppnå ett utjämnat flöde måste leveranstiden vara markant längre än ledtiden. Anledningen till att det kan vara en fördel att låta en del order vänta innan de påbörjas, är för att undvika överbeläggning vid högt tryck och på samma sätt låta en del order tidigareläggas vid lågt tryck (Peterson et al. 2019, 82). Det här säger emot en av slöserierna inom Lean som handlar om att inte tillverka produkter innan de egentligen ska tillverkas. Att det är ett slöseri beror på att det blir väntetid för produkten innan den kan levereras till kunden och därmed skapas ett lager. Dock är det viktigt att vara medveten att om flödet inte är utjämnat finns slöseriet istället inom flödet, då produkterna hamnar i kö innan nästa process kan påbörjas (Peterson et al. 2019, 83). Att uppnå flödeseffektivitet kräver ett utjämnat flöde, men inom Lean pratas det även om att ha ett kontinuerligt flöde. Ett kontinuerligt flöde innebär att produkter och information ständigt ska vara i arbete. Att helt uppnå detta är dock nästintill omöjligt. Det som företaget bör sträva efter att uppnå är bland annat att minimera avståndet mellan de olika processerna, som kan bidra till att väntetiden för produkterna reduceras, samt att sträva efter att ha så små buffertar som möjligt och att istället få leverans av varorna oftare (Peterson et al. 2019, 110).

Att ha minimala buffertar med produkter som har påbörjat processen, men som ännu inte är klara, är viktigt att uppnå för att åstadkomma ett kontinuerligt flöde. En buffert innebär att produktens flöde tillfälligt avbryts och leder till längre ledtider. Att minimera dessa är därför en viktig del i processen för att korta ned ledtiden. För att kunna minimera buffertarna är det viktigt att hitta orsaken till dem. Oftast handlar det om långa ställtider. Att ha långa

ställtider leder till att produkter av samma modell tillverkas i stora batcher, vilket i sin tur leder till större buffertar. För att uppnå ett kontinuerligt flöde bör därför ställtiderna vara korta, vilket ökar möjligheterna för att kunna tillverka utifrån ett enstycksflöde. Ett enstycksflöde är i sin tur en viktig faktor för att uppnå ett kontinuerligt flöde. Det är däremot nästintill omöjligt att helt ta bort buffertarna, då de finns för att säkra upp flödet om det skulle ske några oförutsägbara händelser (Peterson et al. 2019, 111).

En ytterligare sak som ökar buffertstorlekarna är att företag ofta använder sig av stora förpackningar. Stora förpackningar leder till att partistorlekarna ökar. Om maskinen inte kan tillverka samma antal som ryms i förpackningen, innebär det att den första produkten i förpackningen måste vänta tills förpackningen är full. Då uppstår det väntetid och ledtiden ökar. För att åstadkomma ett kontinuerligt flöde är det bättre att minska förpackningarna och istället delleverera oftare (Peterson et al. 2019, 112–113). Under tillverkningsprocesser är det effektivare att använda sig av mindre enhetslaster, till och med enhetslast, då det ger kortare genomloppstid och mindre inventering. Är målet ett flexibelt och kontinuerligt flöde med JIT-leveranser är det mindre lastbärare som ska användas. Vid JIT-leveranser används med fördel lastbärare med många olika produkter, så länge som produkterna kan särskiljas från varandra (Heragu, Ekren 2009, 4–5).

För att eliminera väntetiden bör produktionen och leveransen ske i exakt rätt tid. Det leder till ett förutsägbart flöde som i sin tur leder till effektivitetsmöjligheter i form av en reducering av lagret. Ett förutsägbart flöde innebär också att eventuella oförutsägbara förändringar i kapacitetsbehov blir mindre och därmed minimeras behovet av överkapacitet. Att lager och överkapacitet minimeras är grundpelarna till högre flödeseffektivitet och resurseffektivitet (Peterson et al. 2019, 99).

2.3 Kanban

Det finns olika sätt att styra avropen av material inom en fabrik. En vanlig metod att använda sig av är kanban. I kanban-metoden används det kort för att styra materialförsörjningen. Det brukar vanligtvis vara två kort som används. Ett produktionskort som fungerar som avrop på tillverkning av nya produkter och ett transportkort som fungerar som avrop på påfyllning av nytt material från en annan process i fabriken (Olhager 2013, 306). Det går även att använda sig av ett kort som styr både produktionen och transporten (Jonsson, Mattson 2016, 315). Vid beräkning av hur många kanbankort som behövs måste ledtiden för påfyllning av material vara känd. Det mest effektiva är om tillverkningsorderkvantiteten och transportkvantiteten har samma kvantitet som standardlastbärarna. Ibland är det inte möjligt med många leveranser med mindre kvantiteter för att det oftast är mer kostsamt än färre men större leveranser. Alternativet då är att det tillverkas och transporteras multiplar utifrån standardkvantiteten. Innan tillverkning eller transport får utföras måste det finnas ett minsta antal kort. Antalet är angivet på kanbankortet (Jonsson, Mattsson 2016, 316). Övrig information som bör finnas på kortet är bland annat artikelnummer, kvantitet och när produkten ska vara färdig (Oskarsson, Aronsson, Ekdal 2013, 95).

För att kanbanmetoden ska fungera krävs det att det finns ett begränsat antal kort inom processen. På kortet står det angivet den standardkvantitet som finns i alla fulla lastbärare. En annan förutsättning för att det ska fungera är att alla lastbärare måste ha ett kort. Att använda sig av kanbankort är ett sätt att styra och kontrollera materialflödet utan att använda sig av ett digitalt system (Jonsson, Mattson 2016, 315).

Det finns även andra sätt att signalera när material behövs, bland annat via olika visuella signaler. En typ av visuell signal kan vara att en lampa tänds när det behöver fyllas på med

En annan variant av visuell signal är att använda sig av ett tvåbingesystem. Tvåbingesystemet har blivit ett välanvänt system som går ut på att materialet förvaras i två bingar bakom varandra. När den första bingen är slut placeras den på en separat plats som signalerar att bingen ska fyllas på, se bild 2. Antalet artiklar i bingen beräknas utifrån den tid det tar att fylla på en låda för att undvika materialbrist. Denna visuella signalmetod är en typ av Kanban-metod. Bingarna fungerar på ett liknande sätt som Kanban-korten gör (Oskarsson, Aronsson, Ekdal 2013, 95). Ett alternativ är också att använda sig av tre bingar istället för två. Antalet artiklar i den tredje lådan är då beräknat utifrån säkerhetslagret, vilket ger en tydlig indikation på efterfrågan (Slack, Brandon-Jones, Johnston 2016, 456).

BILD 2. PRINCIPEN BAKOM TVÅBINGESYSTEMET (OSKARSSON, ARONSSON, EKDAHL 2013,95).

Hur många kanbankort som ska finnas i processen beräknas utifrån ledtiden för påfyllnad och det säkerhetslager som företaget vill ha. Beräkningen av antalet kanban-kort görs med hjälp av ekvation 1.

𝑌 =

a

(1)

Där Y = antal kanbankort E = efterfrågan per tidsenhet. LT = ledtid

𝛼 = säkerhetsfaktor

a = antal enheter av en artikel i en lastbärare

2.4 Lager

Produkter i arbete

Produkter i arbete (hädanefter benämnt PIA) är de produkter som har påbörjat en bearbetning, men som ännu inte är slutförd. Det kan vara material som ligger i mellanlager eller i maskiner (Olhager 2013, 30). Produkter i arbete binder kapital, dels i form av inköp av materialet, men även i form av lagerkostnader och materialhanteringsutrusning. Dessutom binds mer och mer kapital upp ju längre produkten har kommit i processen, då fler resurser har använts (Olhager 2013, 34).

Lagerhållningskostnad

Lagerhållningskostnader är de kostnader som uppstår i samband med att det finns ett lager. De kan vara kostnader för personal som plockar i och ur lagret, lagringsyta, truckar och

material för att kunna lagra, såsom lastbärare och pallkragar. De här kostnaderna påverkas inte av antalet produkter i lagret utan är fasta inom ett visst intervall (Oskarsson, Aronsson, Ekdal 2013, 105).

Kapitalbindning

Alla investeringar och inköp som ett företag gör binder kapital. Att kapitalet binds upp påverkar i sin tur kassaflödet och företagets betalningsförmåga. Det kapital som binds upp hade istället kunnat användas till investeringar eller ge ränta på ett sparkonto. Förutom att kapitalbindning påverkar ett företags lönsamhet, påverkar kapitalbindningen indirekt även leveransservicen. En sänkning av kapitalbindningen leder till en sämre leveransservice. Vid beräkningar av kapitalbindningen undersöks det hur mycket som finns i lager och buffert, PIA, färdigvarulager och transporter. Kapitalbindningen kan uttryckas på olika sätt. Bland annat som omsättningshastigheten i lagret, den genomsnittliga liggtiden i lagret eller i absoluta tal. När kapitalbindningen uttrycks i absoluta tal är det lagervärdet som anges (Jonsson, Mattsson 2016, 126–127).

Det som krävs för att kunna sänka kapitalbindningen och åstadkomma en högre omsättningshastighet är att processerna måste ha lägre start- och ställkostnader för att kunna tillverka i mindre partistorlekar. Genom att använda sig av parallella flöden kan också köbildningen reduceras. En annan viktig del är att använda sig av färre planeringspunkter. Det leder till reducerade köbildningar, en bättre överblick, en enklare administration, samt ett mindre buffertlager (Lumsden, Stefansson, Woxenius 2019, 238).

Motiv till att ha lager

I en del fall är det inte lönsamt att ha små lager. Det kan vara vid tillverkningsprocesser där maskinerna har lång ställtid som kräver manuellt arbete eller där lågt kapacitetsutnyttjande av maskinerna kostar mer än vad lagerhållning gör (Oskarsson, Aronsson, Ekdal 2013, 109). Lager används vanligtvis för att skapa säkerhet mot störningar i materialflödet. Att reducera lagret leder ofta till att problem i produktionen upptäcks. Det brukar kallas för den Japanska sjön, se bild 3 (Lumsden, Stefansson, Woxenius 2019, 223). Japanska sjöns syfte är att visa på vad som ofta händer när vattennivån sänks. Under ytan finns det toppar av berg som inte syns när vattennivån är hög. Det kan jämföras med att reducera lagret. När lagret tas bort, går det att identifiera de problem som har dolts av det stora lagret (Oskarsson, Aronsson, Ekdal 2013, 151).

BILD 3. ILLUSTRERING AV DEN JAPANSKA SJÖN (LUMSDEN, STEFANSSON, WOXENIUS 2019,223).

Säkerhetslager

Säkerhetslager är en buffert av material vars syfte är att minimera risken för avsaknad av material. Sådana risker kan vara att leveranser blir försenade eller att det sker en oförutsägbar ökning av efterfrågan (Jonsson, Mattsson 2016, 309). Det kan även vara osäkerheter och störningar i den egna produktionen. Om det vid dessa tillfällen finns ett säkerhetslager, kan leveransen till kunden fortsätta som vanligt under en viss tid (Oskarsson,

Aronsson, Ekdal 2013, 112). Det främsta syftet med säkerhetslager är alltså att kunna uppnå en hög leveransservice (Oskarsson, Aronsson, Ekdal 2013, 117).

Det finns olika varianter för beräkningar av säkerhetslager. Mattsson (2011, 1) har gjort en utvärdering av de fem vanligaste metoderna för beräkning av säkerhetslager. De fem metoderna som jämförs är säkerhetslager utifrån antal dagars medelefterfrågan, procent av medelefterfrågan under ledtiden, cykelservice (Serv1) och utifrån fyllnadsgradsservice (Serv2). Serv1 och Serv2 är de varianter som oftast belyses i litteraturen, men som kräver att efterfrågan är normalfördelad. Enligt Mattssons (2011, 1) slutsats är de två vanligaste metoderna (Serv1 och Serv2) de som presterar sämst utifrån kapitalbindningsaspekten. Det framgår även att procentmetoden presterar bättre än antalsmetoden om artiklarna har stora variationer i ledtiden.

Användning av procentmetoden vid beräkning av säkerhetslagret innebär att säkerhetslagret beräknas med hjälp av en procentandel som gardering för att undvika brist i lagret. Denna procentandel ska säkra upp lagret vid svängningar i efterfrågan under ledtiden. Hur stor denna procentandel sätts till beror på hur stor gardering företaget vill ha mot brister i lagret. Svårigheterna med denna metod är att välja en lämplig procentandel. Utöver procentandelen måste efterfrågan per år vara känd för artiklarna samt ledtiden för att återskaffa materialet. I ekvation 2 visas formeln som används vid beräkningen. 365 motsvarar antalet dagar det sker en utleverans och kan därför anpassas (Mattson u.å, 2).

𝑆𝐿 = 𝑝×𝐸×𝐿𝑇

100×365 (2) där p = den förbestämda procentandelen

E = efterfrågan per år LT = ledtid i dagar Lagerhantering

Vid utformning av lagret är en viktig faktor att se över vilken höjd som artiklarna ska placeras på. För att minimera beroendet av truck eller liknande fordon bör artiklarna placeras i golvhöjd eller strax ovanför. Vanligtvis placeras tyngre artiklar på golvet och lättare artiklar högre upp. De artiklar som plockas mest frekvent placeras vanligtvis längre ner och mer lättillgängligt och de mindre frekventa artiklar högre upp (Jonsson, Mattsson 2016, 72).

För att utnyttja lagret på det mest effektiva sätt bör artiklarna placeras på golvet efter varandra, samt att stapla dem ovanpå varandra. Att placera artiklarna på det sättet kallas för djup- och fristapling (Jonsson, Mattsson 2016, 73).

Att ha en effektiv materialhantering och därmed plockning, minimerar ledtiden. Det blir också enklare att förutsäga ledtiden och det leder till att leveranssäkerheten till kunden ökar, då risken för felplock och skador från hanteringen minskar (Oskarsson, Aronsson, Ekdal 2013, 129).

För att minimera antalet transporter med material har det tidigare förespråkats att det ska användas så stora förpackningar som möjligt. Men de nackdelar som stora förpackningar medför är stora lager och lastningsplatser, samt att hanteringsarbetet i processen ökar (Hansson 2012, 14). Mindre förpackningsstorlekar bidrar inte enbart till mindre lagringsyta, utan även till en kortare ledtid, en bättre ergonomin för personalen samt att det går att hålla en högre flexibilitet (Hansson 2012, 15).

3.5 Materialförsörjning

Det finns vanligtvis två olika metoder för styrning i en fabrik. Antingen använder företaget sig av ett tryckande system, eller så använder de sig av ett dragande, i bild 4 visas skillnaden mellan de två metoderna. I ett tryckande system tillverkas produkterna eller artiklarna utifrån en order i affärssystemet (Peterson, et al. 2019, 117). Det kan även vara att en operatör med eller utan order tillverkar utan att det finns någon kundorder (Jonsson, Mattsson 2016, 306). Detta trycks sedan vidare i flödet utan hänsyn till att oväntade saker kan uppstå i verksamheten, som t.ex. stopp, störningar eller ett förändrat kundbehov (Peterson et al. 2019, 117). Peterson et al. (2019, 118) uttrycker ett tryckande system enligt följande: ”Det är som att köra bil men att bara titta på kartan och inte på vägen med all dess övriga trafik som påverkar hur man kan och bör köra.”

BILD 4.SKILLNADEN MELLAN TRYCKSTYRNING OCH DRAGSTYRNING (JONSSON,MATTSSON 2013,186).

Fördelarna med att använda sig av ett tryckande system är att processerna inte påverkar varandra i lika stor utsträckning som i ett dragande system, utan de arbetar mestadels oberoende av varandra. En annan fördel är att maskinerna kan lastas fulla innan de körs och därmed får maskinerna högt kapacitetsutnyttjande. Nackdelen är att maskinerna tillverkar utan att tillverka mot order och det leder till lager. Lager i sin tur leder till att genomloppstiden för produkterna blir lång och kapitalbindningen blir hög (Oskarsson, Aronsson, Ekdal 2013, 148).

Det som kännetecknar tryckstyrning är att företaget arbetar utifrån vad Oskarsson, Aronsson, Ekdal (2013, 149) kallar ”gör så mycket du orkar”. Företaget arbetar produktionsorienterat och med det menas att det är produkterna som styr. Andra kännetecken är att maskinerna ska ha så hög utnyttjandegrad som möjligt, att det ofta är långa genomloppstider som i sin tur leder till hög kapitalbindning och att det ofta är prognosstyrt. Tryckstyrning är oftast centralt styrt och kräver mycket planering (Oskarsson, Aronsson, Ekdal 2013, 149).

Dragstyrning

Syftet med dragstyrning är att materialet endast ska tillverkas efter behov (Oskarsson, Aronsson, Ekdal 2013, 150). Ingen tillverkning skall därför ske utan att det är beordrat av en förbrukare (Jonsson, Mattsson 2016, 307). Vid dragstyrning är kvantiteten som tillverkas och förflyttas liten, vilket leder till låg kapitalbindning. Nackdelen är att flödet blir störningskänsligt och fel får inte förekomma. Dragstyrningen kommer, precis som Lean filosofin, från Japan och bygger på att göra rätt från början. När företaget arbetar utifrån dragstyrning innebär det att buffertarna kontinuerligt ska minimeras. Att hela tiden försöka

detta kallas det för den Japanska sjön (Oskarsson, Aronsson, Ekdal 2013, 150). Det som känner tecknar dragstyrning är som Oskarsson, Aronsson, Ekdal (2013, 151) uttrycker det ”Gör bara det som kunden behöver”. Det är en decentraliserad styrning som innebär att det är efterfrågan som styr produktionen. Flödet är störningskänsligt eftersom det inte finns stora buffertar att ta till vid stopp i flödet. När materialet inte ligger i buffertar och väntar blir genomloppstiden kortare och leder till en lägre kapitalbindning. Dragstyrning kräver även mindre planering av flödet (Oskarsson, Aronsson, Ekdal 2013, 151). Dragstyrning kännetecknas även av att materialet förflyttas i små mängder och så nära den exakta tid som möjligt då materialet behövs (Jonsson, Mattsson 2013, 186). Materialplockning

För att undvika att en order skickas ut i processen när det finns materialbrist för någon av artiklarna görs en materialklarering (Jonsson, Mattsson 2013, 260). Det görs för att undvika stopp i processen p.g.a. materialbrist. Anledningarna till att det kan saknas material kan bero på ett flertal faktorer. Det kan vara brister från den egna tillverkningen i tidigare steg, att lagersaldona är fel eller att det är förseningar från externa leverantörer. Åtgärder som kan komma att behöva göras vid insikten om att materialet inte kommer att finnas tillgängligt när det behövs, är att materialet kan behöva forceras fram genom processen eller från externa leverantörer. Andra åtgärder är att ordern kan komma att behöva senareläggas och därmed riskerar att bli sen till kunden samt att ledtiden för materialet behöver kortas ner eller att kvantiteten korrigeras utifrån det material som finns tillgängligt (Jonsson, Mattsson

2013, 264).

Kittning, batchning eller kontinuerlig försörjning

Det finns tre olika sätt att försörja en station med material. Det är via kittning, batchning eller kontinuerlig försörjning. Vid kittning plockas allt material tillhörande en produkt ihop och levereras till den tillverkande stationen. Vid batchning används det större förpackningar, till exempel pallar, där flera artiklar levereras till den tillverkande stationen. Skillnaden mellan batchning och kittning är att det vid kittning plockas ihop i särskilda satser (Jonsson, Mattsson 2016, 79).

Vid kontinuerlig försörjning levereras det många artiklar till den tillverkande stationen, men i små mängder. I och med att det är små mängder av varje artikel, byts de kontinuerligt ut när de tagit slut. Nackdelen med denna metod är att det kräver stora ytor vid stationen för att allt material ska rymmas (Jonsson, Mattsson 2016, 79). Genom att använda sig av kontinuerlig försörjning kan hanteringen minimeras, speciellt om materialet förvaras i originalkartongen från leverantören. Ett alternativ är att kombinera kontinuerlig försörjning med kittning. Då levereras materialet som ett kitt till vissa stationer och genom kontinuerlig försörjning till andra (Hansson 2012, 4). Vid kontinuerlig leverans används oftast originalförpackningarna vid monteringsstationerna för att undvika momentet med omlastning. Därmed kan leveransen ske direkt till stationerna från leverantören, vilket sparar tid och pengar då omlastningen har eliminerats. Ibland kan förpackningsstorlekarna vara stora och är det ont om plats vid monteringsstationerna (Hansson 2012, 12) eller att det är mycket material som ska förvaras, är det bättre att lasta om det i mindre lådor (Hansson 2012, 19).

Vid kittning av material plockas materialet ihop utifrån varje produktionsorder och levereras tillsammans som ett kitt vid ungefär den tidpunkten som det behövs. En förutsättning för att kunna kitta materialet är att det finns plocklistor över materialet som behövs (Oskarsson, Aronsson, Ekdal 2013, 97). En av nackdelarna med att använda sig av kittning är det kan uppstå så kallad kannibalism. Med det menas att om ett kit innehåller en defekt eller felaktig

artikel, ersätts den med en artikel från ett annat kit. Det i sin tur leder till brister i andra kit och dubbelhantering av material (Bozer, McGinnis 1992, 6). En annan nackdel är att det är tidskrävande och att det tar upp lagerytor i fabriken. Det kan också tillkomma extra transporter om kittningen inte sker i direkt anslutning till monteringen (Hansson 2012, 4). Hur fabriken och produktvariationen ser ut påverkar vilket av alternativen som passar bäst. Hur mycket yta som finns tillgängligt påverkar hur mycket som kan lagras samt hur mycket material som kan finnas tillgängligt vid monteringsstationen. Men det finns även andra faktorer som bör tas hänsyn till i valet mellan de två metoderna. Dessa faktorer är hur frekvent transporterna kan ske inom fabriken, var materialet är placerat, förpackningsstorlekar samt vilken materialhanteringsutrustning som finns tillgänglig. Att ändra från en metod till en annan påverkar materialförsörjningen i hela fabriken (Hansson 2012, 5).

Vid valet av användning av kittning eller förvaring av materialet på linan beror på materialets egenskaper i form av form och storlek samt hur produktmixen ser ut. (Limère, et al. 2012, 2). Det sägs att kittning är den metod som passar bäst då produktionsvolymerna är låga, men produktmixen är hög. Då produktionsvolymen istället är hög och det finns en låg produktmix påstås kontinuerlig försörjning vara den metod som är mest lämplig (Hansson 2012, 7). Anledningen till att kittning är det bästa alternativet om produktmixen är hög är att alla ingående komponenter tar upp väldigt mycket plats vid monteringsstationerna (Hansson 2012, 19).

Sekvensstyrd tillverkning och montering

Idag blir det allt viktigare för företagen att erbjuda snabba och flexibla leveranser av sina produkter. Någonting som kan vara svårt att uppnå när företaget erbjuder kundspecifika varianter av produkterna. Ett sätt att uppnå flexibilitet i produktionen är att använda sig av en sekvensbestämd mix. Med det menas att produkterna monteras på en och samma monteringslinje, men materialet levereras i en förbestämd sekvens till linan. Det här sättet att jobba på är en strategi för att uppnå flexibilitet och prestanda i produktionen (Oliveira et al. 2012. 933).

Moderna tillverkningslinjer har ofta en hög variation i efterfrågan, som kräver flexibilitet och anpassning av tillverkningen. Att använda sig av en sekvensbestämd mix innebär att tillverkningen sker efter en godtycklig blandning av modellerna som kommer i en viss ordning (Oliveira et al. 2012. 933).

Fördelen med sekventiell leverans är att det inte kräver någon förvaring vid monteringsstationerna och är därmed en yteffektiv metod. Oftast används sekventiell leverans tillsammans med kontinuerlig försörjning. I sådana fall levereras materialet i sekvens till de produkter som går att få i många varianter och till de andra produkterna används kontinuerlig försörjning (Hansson 2012, 11). Det som också skiljer sekvensleveranser från materialsatser (kittning) är att tidsramen är kortare vid sekvensleverans än vid materialsatser (Oskarsson, Aronsson, Ekdal 2013, 97).

Den höga variationen av efterfrågan och stora variationer i produkter kräver också en monteringslinje som är balanserad. Att balansera monteringslinan är viktigt dels för att få en jämnare monteringstakt och bättre arbetsmiljö, men också för att maximera effektiviteten och kapacitetsutnyttjandet (Oliveira et al. 2012. 933–934).

Just i sekvens

Utifrån grundprinciperna för JIT har det utvecklats en ny metod som kallas för Just i sekvens (Hädanefter benämnt JIS). JIS går ut på att leverera rätt material, i rätt tid, på rätt plats, i rätt kvalitet och dessutom i rätt sekvens. Med sekvens menas att materialet kommer i en förbestämd ordning utifrån den ordning som materialet ska monteras. Fördelarna med att använda sig av JIS är att montören plockar materialet direkt från den lastbärare som materialet har transporterats i. Det leder till ett mindre lager och kräver mindre plats vid monteringslinan. Nackdelarna är att det är störningskänsligt. Materialet får inte levereras i fel sekvens och kommer felaktiga eller defekta delar blir det ett stopp i monteringslinan (Thun, Marble, Silveira-Camargos 2007, 3–4).

Om produktmixen och därmed även kittningsmixen för dagsplanen är någorlunda enhetlig är JIS en bra metod att använda sig av. Det är då hyfsat enkelt att kunna förutse en genomsnittlig dag. Vid användning av JIS transporteras kittet till monteringslinan precis då det ska användas. JIS är svårare att åstadkomma om det är en stor variation i produktmixen för att det leder till en stor arbetsbelastning för de som ska plocka ihop kittet. Vid sådana tillfällen är förkittning och lagring att föredra. Det kräver dock resurser i form av lagerplats och administrationskostnader som uppstår beroende på hur lång tid i förväg som kittningen ska ske (Bozer, McGinnis 1992, 4–5).

Pick-to-light

Med mycket material vid monteringslinan ökar risken för felplock. För att minimera den risken kan ett Pick-to-light system användas, se bild 5. Vilken produkt som ska monteras läses av i början och sedan lyser lampor i den ordning som artiklarna ska plockas. En sensor läser av att rätt material är plockat, se bild 6. Om fel material plockas lyser denna lampa istället rött. Med hjälp av det här systemet plockas rätt material i rätt ordning. Binar har även ett Pick-to-light system som fungerar för hängare material, se bild 7. Varje gång pinnen öppnas känner den av att materialet är plockat (Binar, u.å).

Det går även att kombinera Pick-to-light systemet med en skärm som visar på var och hur artikeln ska monteras, se bild 5. Det finns även Pick-to-light system som visar hur många av varje artikel som ska plockas och hur många som återstår i lådan, se bild 7. På så sätt fås en signal då materialet behöver fyllas på. I bild 6 visas det hur avstämningen av materialet kan ske. Det kan ske med hjälp av en sensor som känner av att materialet är plockat ur rätt låda (Luca, u.å). Det finns även varianter där plockaren manuellt trycker på en knapp när hen har plockat materialet. Det finns för- och nackdelar med båda varianterna. En sensor är smidigare då plockaren inte behöver fokusera på att manuellt trycka på knappen. Nackdelen är då det krävs flera artiklar av samma material. Med sensorn behöver materialet plockas en åt gången för att den ska känna av att rätt antal är plockat, det är dock säkrast då det säkerställer att det verkligen är rätt antal som blir plockat. Om montören manuellt ska trycka på en knapp kan hen ta flera av samma artikel på en gång och därefter göra avstämningen när allt är plockat.

BILD 5. PICK-TO-LIGHT SYSTEMET GÅR ATT KOMBINERA MED EN SKÄRM SOM BESKRIVER ARBETSGÅNGEN

(TURCK BANNER, U.Å).

BILD 6. PICK-TO-LIGHT SYSTEM.BEKRÄFTELSEN ATT MATERIALET ÄR PLOCKAT KAN SKE MED HJÄKP AV EN SKANNER (LUCA, U.Å; TURCK BANNER, U.Å).

BILD 7.PICK-TO-LIGHT KAN KOMBINERAS MED EN SKÄRM SOM VISAR ANTALET SOM SKA PLOCKAS.FINNS ÄVEN FÖR HÄNGANDE ARTIKLAR, SE BILD TILL HÖGER (LUCA, U.Å; TURCK BANNER, U.Å).

Utjämning av produktionen

Inom Lean kallas utjämning för Heijunka, som är det Japanska namnet för utjämning. Det handlar om att produktionen ska utjämnas både i volym och i produktionsmix. Grundtanken med utjämningen är att det inte ska vara kundordern som styr i vilken ordning det ska produceras, utan kundorderna under en viss period fördelas ut jämnt över perioden, enligt bild 8. Tanken är också att kundorderna ska fördelas ut för att skapa ett arbetssätt som inte bygger på stora batchstorlekar (Liker 2009, 116). Fördelarna med en utjämning av produktionen är att det endast produceras vad kunden vill ha och vid den tidpunkt som kunden vill ha det. Det leder till att lagret kan minskas och därmed även de kostnader som ett lager innebär. Att enbart producera när det finns en kundorder leder också till att risken för att produkterna inte blir sålda och därmed ligger i lager en länge tid minskas. Det leder också till en mer balanserad arbetsmiljö för personalen som får ett jämnare arbetstempo. Arbetet blir även mer förutsägbart och det är lättare att skapa ett standardiserat arbetssätt (Liker 2009, 118).

En utjämning av produktionen och arbetsmängden är ett krav för att kunna åstadkomma ett kontinuerligt flöde. Grundfaktorerna inom Lean handlar om att eliminera de slöserier som

finns i verksamheten och att ha en jämn belastning av de resurser som finns (Liker 2009, 120).

BILD 8.UTJÄMNING AV PRODUKTIONEN, HEIJUNKA (LEAN ENTERPRICE INSITITUTE, U.Å).

Genomloppstid

Att ha en lång ledtid för produkterna leder till ett större säkerhetslager för att fortfarande kunna uppnå den servicenivå företaget vill hålla. För att kunna reducera säkerhetslagret och produkter i arbete bör genomloppstiden minskas. Det leder även till kortare köer och väntetider. För att kunna minska genomloppstiden för produkterna behöver ställtiderna för maskinerna vara korta och det ska vara möjligt att tillverka i små satser (Forsberg u.å, 10– 11). Genomloppstiden och storleken på lagret har ett starkt samband. En reducering av lagret ger en kortare genomloppstid och därmed lägre kapitalbindning (Lumsden, Stefansson, Woxenius 2019, 260)

3. Metod

Under nulägesanalysen genomfördes det semi-strukturerade intervjuer för att samla in data och för att få förståelse för materialflödet. De semistrukturerade intervjuerna var inbokade i förväg och spelades in för att kunna fokusera på frågorna och svaren. Innan intervjuerna spelades in tillfrågades personerna om de var okej med det. Intervjufrågorna var förbestämda, men följdfrågor tillkom under tiden. Det har även genomförts många oförberedda intervjuer med personalen som arbetar på tvätt-stationen och monteringsavdelningen där frågorna som har ställts har dykt upp under tiden mätningar har genomförts eller under observationerna. Anledningen till att det har blivit många spontana intervjuer är för att fler frågor har dykt upp ju mer information som har kommit fram och ju längre arbetet har fortskridit.

För att få en djupare förståelse för materialflödet och för att samla in data har det genomförts observationer 1–2 gånger i veckan på fabriken i Vindeln. Mätningar har genomförts för den data som inte fanns tillgänglig. Observationerna innefattade hur flödet ser ut i tvätten, mellan tvätten och monteringen samt inne på monteringen. Det gjordes observationer för att få en tydlig bild av hur lagret är uppbyggt, var saker och ting förvaras, i vilka kvantiteter samt hur plockningen går till. Det har även gjorts mätningar på hur stor yta som lagret med tillhörande utrustning tar upp idag samt hur stora batcherna är idag. Truckkörning mättes för att få siffror på hur mycket truck som körs, vilka avstånd och hur lång tid det upptar i processen. Det har även gjorts mätningar på monteringstid och lastningstid för att samla data till modellen.

Som en del av nulägesanalysen gjordes det ett studiebesök på Öhlins Racing i Stockholm den 22–23 januari 2020, för att ta del av deras implementering av Lean-filosofin i fabriken. Det gjordes för att samla inspiration till materialförsörjningen. Det har även gjorts ett besök på en monteringskonferens på Filmhuset i Stockholm som ägde rum den 11 mars 2020. Det gjordes för att få inspiration om hur andra företag har förbättrat deras monteringsmetoder och materialstyrning.

Böcker som är relevanta för ämnet har lånats på Umeå Universitetsbibliotek i omgångar. Vetenskapliga artiklar har sökts via Umeå Universitetsbiblioteks hemsida med hjälp av sökord relevanta till ämnet som studeras.

Data för ledtiden från leverantör för artiklarna är insamlat från en inköpare på företaget, samt transporttiden för de olika länderna. För att få reda på vilka artiklar som hade vilken transporttid söktes det på leverantörens namn för att se var de är lokaliserade. Därefter lades transporttiden till på ledtiden.

Microsoft Excel har använts för att hantera och sortera data samt för att genomföra de olika beräkningarna. Att Excel användes för att den insamlade data var presenterad i Excel samt för att det är ett smidigt program att använda sig av vid hantering och beräkning av data. Minitab har använts för att analysera mätvärdena och för att få fram ett medeltal och standardavvikelse för de olika värdena. Minitab användes för att det går snabbt att ta fram statistik för datan.

Truckmätning

Mätningarna av truckkörningen gjordes med hjälp av ett tidtagarur, samt en applikation på telefonen (3-in-1 Ruler) som användes för att mäta avståndet som trucken kör. Under mätningen klockades tiden från att de lämnade platsen till att de kom tillbaka och pilar och

streck ritades på layoutritningar som var utskrivna. I efterhand mättes avståndet med hjälp av applikationen. Måttband användes för att mäta pallställens- och vagnarnas storlek. Truckmätningarna mättes aktivt i 2 timmar och 50 minuter, motsvarande 2,83 timmar. Hur länge personalen transporterades med trucken mättes med hjälp av ett tidtagarur. Hur långt de transporterades mättes i efterhand med hjälp av en applikation i telefonen. På grund av det ändå rätt korta avståndet klockades tiden i sekunder med hjälp av en taktklocka som mäter hundradelar. Tiden avrundades till hela sekunder och avstånden mättes i meter. Ett arbetspass är beräknat till 6,8 timmar exkl. lunch och rast. Den totala tiden och det totala avståndet under 2,83h summerades och beräknades enligt ekvation 3, 4 och 5.

𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙𝑡 𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑡𝑖𝑚𝑚𝑎𝑟 𝑡𝑟𝑢𝑐𝑘𝑘ö𝑟𝑛𝑖𝑛𝑔

𝐴𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑡𝑖𝑚𝑚𝑎𝑟 𝑠𝑜𝑚 𝑚ä𝑡𝑡𝑒𝑠 × 𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑒𝑟 𝑝𝑒𝑟 𝑡𝑖𝑚𝑚𝑎 (3) 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑡𝑟𝑢𝑐𝑘𝑘ö𝑟𝑛𝑖𝑛𝑔 𝑝𝑒𝑟 𝑡𝑖𝑚𝑚𝑎 × 𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑡𝑖𝑚𝑚𝑎𝑟 𝑝å 𝑒𝑡𝑡 𝑎𝑟𝑏𝑒𝑡𝑠𝑝𝑎𝑠𝑠 (4) 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙𝑎 𝑎𝑣𝑠𝑡å𝑛𝑑𝑒𝑡 𝑡𝑟𝑢𝑐𝑘𝑘ö𝑟𝑛𝑖𝑛𝑔

𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑒𝑟 𝑝𝑒𝑟 𝑡𝑖𝑚𝑚𝑎 × 𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙𝑒𝑡 𝑡𝑖𝑚𝑚𝑎𝑟 𝑝å 𝑒𝑡𝑡 𝑎𝑟𝑏𝑒𝑡𝑠𝑝𝑎𝑠𝑠 (5) Mätning av plocktiden för materialvagnen

Det genomfördes sex mätningar av plockningstiden för materialvagnen. De två första plockningarna som klockades genomfördes av samma person. Den tredje och fjärde plockningen gjordes av en annan person och likaså med den femte och sjätte plockningen. Mätningen gjordes med hjälp av ett tidtagarur, där tiden startades efter att plocklistan hade plockats ut från datorn.

Mätning av monteringstid

Mätningen av monteringstiden gjordes som en del i projektet ”Smart montering”, där tre olika montörer filmades under tiden de monterade. Utifrån dessa filmer kunde tiden för att montera en rotator fås ut. Montörerna var förberedda på att filmas och instruktionerna var att arbeta i vanlig arbetstakt.

Mätning av avstånd

Avstånden som trucken körde ritades först upp på ett layout-papper. Därefter användes en applikation i telefonen som heter ”3-in-1-ruler”, som mäter avståndet i meter. Det gjordes för att trucken användes ofta och tiden fanns inte att mäta avståndet under tiden som truckkörningen genomfördes. Avståndet som skulle vara möjligt att använda i ett framtida flöde om väggarna togs bort mättes med hjälp av en skallinjal och en skalenlig layout-ritning.

Datainsamling

Den data som samlades in hämtades från företagets affärssystem. Från affärssystemet togs det ut data på lagertransaktionerna. Det togs även ut data på produktvärdet på alla artiklarna. Data för antalet producerade rotatorer för år 2019 samlades in och bearbetades i programmet Minitab. Alla sju modeller genomgick ”Normality test” för att se om datat för antalet producerade rotatorer å 2019 var normalfördelat. Det gjordes för att veta om input i modellen kunde baseras på en normalfördelning eller inte.

Beräkning av kapitalbindning

Eftersom det är sju specifika rotatorer som är utvalda och huvudkomponenterna till dessa kan ingå i fler modeller än de som studerats, har en andel tagits ut som motsvarar de sju

rotatorerna. Andelen beräknades genom att ta hur många gånger artikeln har gått till en av de sju rotatorerna och dela den med det totala antalet modeller för den artikeln. Det gjordes för att kunna räkna på en kapitalbindning som motsvarar nuläget. I Appendix 3 i tabell 21– 25 visas denna andel under kolumnen ”procentandel”.

Vid beräkningen av kapitalbindningen sorterades först data ut för år 2019. Sedan sorterades det utifrån de aktuella processerna, vilket är tvätten och monteringen. Därefter sorterades det ut för det specifika artikelnumret för artikeln ifråga. Datat var sorterat per registrering. För varje insättning eller uttag ändrades saldot. Det kunde ske flera sådana registreringar per dag och därför räknades det om till per dag. Det kunde även gå flera dagar mellan registreringarna. För att sortera data per dag istället användes funktionen ”Dagar” i Excel. Funktionen räknar ut hur många dagar som gick mellan de olika registreringarna. Skedde det flera registreringar per dag blev denna siffra noll. Saldot för den dagen multiplicerades sedan med ”Dagar” för nästa dag. På så vis fås även lagersaldot när det inte skett någon registrering. Det nya saldot summerades ihop för hela året och delades med 365 för att få ut ett saldo som motsvarar per dag.

Priserna för de olika artiklarna är beräknade utifrån ett medelvärde för år 2019, då priserna för en del artiklar varierade under året.

På samma sätt som för huvudkomponenterna har det tagits ut hur stor andel de sju rotatorerna motsvarar i köpkomponenterna. Kapitalbindningen för köpkomponenterna är beräknad utifrån en procentuell medellagernivå och ett snittpris för år 2019.

För enstaka artiklar är en del data modifierat för att kunna användas. Det gäller för Stator nedre för modell B. De siffrorna är baserade på 6 månader. De sista 3 månaderna för år 2019 och de tre första månaderna för år 2020. Det gjordes för att det saknades data för hela året 2019. Det totala antalet tillverkade stator nedre samt totala utplocket är därför lägre än för ett helt år.

Gällande artikelnummer XXX har det tagits data från år 2018–2020 för att få ihop data för 12 månader. Dessa siffror kan därför avvika lite från de egentliga siffrorna.

För artikelnummer XXX fanns det endast data för tre månader. Totala antalet inköp och utplock blir därför missvisande. Medellagernivån per dag kan också ge fel siffror.

Gällande artikelnummer XXX gjordes det inga inköp under år 2019. Det gjordes däremot ett inköp 2018–06 samt ett 2020–03. Medellagernivån låg dock på strax över 800 för år 2019. Det har troligtvis tagit 1 år och 9 månader att förbruka det antal som köptes in år 2018. Vid beräkning av produktvärdet för de egentillverkade komponenterna användes tillverkningskostnaden enligt överenskommelse med Bergqvist (2020).

För att beräkna kapitalbindningen i absoluta tal är det lagervärdet som används (Jonsson, Mattsson 2016, 126–127). För att beräkna medellagervärdet har ekvation 6 använts.

𝑚𝑙𝑣 = 𝑚𝑙𝑛 × 𝑎 × 𝑝 (6)

Där

mlv = medellagervärdet för 2019 mln = medellagernivån för 2019

a = den andel som motsvarar de 7 modellerna av totalt alla modeller p = medelproduktvärdet för 2019