Verkstadslayout – digital visualisering av fabriks- layout

(1)

EXAMENSARBETE INOM MASKINTEKNIK,

Industriell ekonomi och produktion, högskoleingenjör 15 hp

(2)

(3)

Verkstadslayout – digital visualisering av

fabrikslayout

av

(4)

(5)

Examensarbete TRITA-ITM-EX 2019:461 KTH Industriell teknik och management

(6)

Examensarbete TRITA-ITM-EX 2019:461 Verkstadslayout – digital visualisering av

fabrikslayout Daniel Vallin Roberto Ramos Godkänt 2019-08-28 Examinator KTH Claes Hansson Handledare KTH Monica Bellgran Uppdragsgivare Anonym Företagskontakt/handledare Anonym

Sammanfattning

Examensarbetet är utfört i samarbete med ett företag. Målen är att ta fram en användar-vänlig digital modell av verkstaden, arbeta fram tre förbättringsförslag på layouter med omplaceringar av utrustning och maskiner. Förbättringar skall föreslås inom hållbar-hetsaspekterna ekonomi, social och miljö.

För att nå målet att skapa en digital verkstadslayout har projektgruppen mätt upp hela fabriken med hjälp av laseravståndsmätare, då exakta ritningar saknades. Vid besök i briken kunde all nödvändig information mätas upp för skapandet av den digitala fa-briksmodellen. Besöken vid fabriken har gett inspiration till nya layoutförslag och för-bättringar. Observationer och intervjuer med personal har gjorts. Produktionsflöden och processer för de största produktgrupperna har kartlagts. Litteratur som berör produkt-ionsteknik, arbetsmiljö och andra relevanta områden har studerats. Projektgruppen har utfört ljusmätning i fabriken. Belysningen var tillfredställande. Förslag på bullerdäm-pande åtgärder har framarbetats.

Den digitala fabriksmodellen har skapats i programmet Microsoft Visio efter urval mot kravspecifikation från företaget samt KTHs programvaruutbud. De tre layoutförslag som tagits fram har värderats och ställts mot varandra i ett värderingsschema för att kunna bestämma ett slutgiltigt förslag till ny verkstadslayout.

Layoutförslag 2 fick högst poäng i utvärderingen där lägre kostnader, förbättrat flöde samt förbättrad tillgång för truck var de bidragande faktorerna. Förslaget innebär kort att centerlesslipmaskinerna flyttas till den yta som renoverats, en svarv flyttas för att ge plats åt truckar, stationen för kvalitetskontroll flyttas och mer plats frigörs för lastpallar.

Nyckelord

(7)

(8)

Bachelor of Science Thesis TRITA-ITM-EX 2019:461

Workshop layout – digital visualization of factory layout Daniel Vallin Roberto Ramos Approved 2019-08-28 Examiner KTH Claes Hansson Supervisor KTH Monica Bellgran Commissioner Anonymous

Contact person at company Anonymous

Abstract

This thesis is done in collaboration with a company. The goals are to develop a user-friendly digital model of the workshop, to suggest three improved layout proposals with repositioning of equipment and machines. Improvements should also be proposed in the sustainability aspects of economy, social and environmental.

To achieve the goal of creating a digital workshop layout, the project team measured the entire factory with the aid of laser rangefinders, because exact drawings were missing. When visiting the factory, all the necessary information could be measured for the crea-tion of the digital factory model. The visits to the factory have provided inspiracrea-tion for new layout suggestions and improvements. Observations and interviews with staff have been made. Production flows and processes for the largest product groups have been mapped. Literature relating to production technology, work environment and other rele-vant areas has been studied. The project group has carried out light measurement in the factory. The lighting was satisfactory. Noise reduction measures have been proposed. The digital factory model has been created in the Microsoft Visio software after evalua-tion based on company specificaevalua-tion and KTH's software. The three layout proposals that have been developed have been evaluated and compared to each other in an evalua-tion scheme to determine a final proposal for a new workshop layout.

Layout proposal 2 received the highest score in the evaluation, where lower costs, im-proved flow and imim-proved access for forklifts were the contributing factors. In short the proposal suggest that the centerless grinders are moved to the area that has been reno-vated, a lathe is moved to accommodate forklifts, the quality control station is moved and more space is freed up for pallets.

Key‐words

Workshop layout, sustainability, digital factory model, layout suggestions, Microsoft Vi-sio, visualization

(9)

Förord

Examensarbete utfördes på ett företag VT2019 som förmedlades via KTH. Arbetet avser 15Hp och är avslutande del för vår högskoleingenjörsutbildning inom maskinteknik med inriktning industriell ekonomi och produktion.

Studenterna vill ge ett stort tack till Monica Bellgran och Zuhara Chavez som gett oss an-vändbar feedback under arbetets gång och att vi fått möjligheten att delta i detta intres-santa projektet inom ASPIRE.

Stort tack även till VD och personal på företaget som gett oss möjligheten att mäta och observera under deras arbetstid där vi alltid blivit trevligt bemötta. Personalen har varit tillmötesgående och försett oss med nödvändig information angå-ende produktionen och mätningsdata samt ställt upp vid frågor vid våra möten vilket har underlättat vårt arbete.

Slutligen hoppas vi att framtagna virtuella layoutmodell och förbättringsförslag ska komma väl till användning.

Stockholm den 27 augusti 2019 Daniel Vallin

(10)

(11)

Innehåll

1. Inledning ... 1 Bakgrund ... 1 Problembakgrund ... 1 Uppgift ... 2 Mål ... 2 Frågeställningar ... 2 Avgränsningar ... 3 2 Teoretisk referensram ... 4 Design av produktionssystem ... 4 Layoutplanering ... 9 Lean produktion ... 11 Arbetsmiljö ... 13

Maskiner och processer ... 14

3 Metod ... 16

Datainsamling ... 16

Digital fabriksmodell ... 17

Tre layoutförslag och utvärdering av dessa ... 18

4 Resultat ... 19

Nuvarande fabrikslayout ... 19

Verkstadsflöde ... 21

Produktflöden ... 21

Utrustningens restriktioner och krav ... 24

Mätdata ... 25

Alternativa förslag till ny fabrikslayout ... 26

Utvärdering av layoutförslag ... 31

5 Analys och diskussion ... 33

Analys ... 33

Diskussion ... 35

6 Slutsats och rekommendationer ... 37

Slutsats ... 37

Rekommendationer ... 37

Referenser ... 38

(12)

Bilaga III ... III

Figurer

Figur 1 - Manuellt arbete av layoutplanering. ... 2

Figur 2 - Lagerlayouter med linjärt respektive U-format flöde (Jonsson and Mattsson, 2016) ... 4

Figur 3 - Funktionell layout (Olhager, 2000) ... 5

Figur 4 - flödesgrupp/cell (Olhager, 2000) ... 5

Figur 5 - Linjebaserad layout (Olhager, 2000) ... 6

Figur 6 - exempel på materialflöde som visar förflyttning, lagring och hantering (Jonsson and Mattsson, 2016) ... 6

Figur 7 - Skiss över stegen för systematisk lokalplanläggning (Muther et al., 1977) ... 8

Figur 8 - 5s ... 11

Figur 9 - VFA Stegen som ingår i utformning av värdeflöden. (Rother et al., 2001) ... 12

Figur 10 - exempel VFA – enklare värdeflöde (Rother et al., 2001) ... 13

Figur 11 - Centerlesslipning (LN:sMekaniskaVerkstadAB, 2019) ... 15

Figur 12 - Adiabatisk höghastighetskapning (Schuster, 2019) ... 15

Figur 13 - Nuläge översiktsritning ... 19

Figur 14 – Huvuddelarna i fabriken ... 19

Figur 15 - Slipmaskiner ... 20

Figur 16 - CNC svarvar ... 20

Figur 17 - Klippmaskiner ... 21

Figur 18 – Huvudflödet i fabriken ... 21

Figur 19 - Processteg för produktgrupp 1 ... 22

Figur 20 - Flöde för produktgrupp 1 ... 22

Figur 21 - Processteg för produktgrupp 2 ... 22

Figur 23 - Processteg för grupp 3 ... 23

Figur 25 – Ljusmätning i fabriken, maj 2019 ... 25

Figur 26 - Omplaceringar för layoutförslag 1 ... 27

Figur 27 - Nya flödet för produktgrupp 1 och 2 ... 27

Figur 28 – sortering och lageryta ... 28

Figur 29 - Omplaceringar för layoutförslag 2 ... 28

Figur 30 - Nya flödet för produktgrupp 1 och 2 ... 29

Figur 31 – Åtkomst med truck (grön) och rotation av maskiner (röd) ... 29

Figur 32 – Ny placering av kvalitetskontroll ... 30

Figur 33 – Ny sortering och lageryta ... 30

(13)

Tabeller

Tabell 1 - Värderingsschema illustrerat med ett exempel (Bellgran, 2005) baserat på

(Muther et al., 1977) ... 9

Tabell 2 - Några belysningsrekommendationer (SIS, 2003) ... 14

Tabell 3 - Utvärdering av programvara ... 17

Tabell 4 – Datainsamling: maskiner och utrustning ... 24

Tabell 5 – Uppmätt belysningsnivå, maj 2019 ... 25

(14)

(15)

1. Inledning

I detta kapitel beskrivs bakgrund, den givna uppgiften, uppsatta mål och avgränsningar för examensarbetet.

Bakgrund

Projektarbetet är en del i industrisamverkansprojektet ASPIRE som bland annat KTH dri-ver. Flera företag och forskningsintuitioner från olika delar av Sverige deltar. Företaget kommer framledes i rapporten refereras till som ”Företaget” eller ”Fabriken”. Produk-terna som tillverkas får också andra benämningar.

Företaget är ett småföretag som startades 1942. De har strax över 20 anställda och en omsättning på ungefär 25 miljoner kronor per år. Tillverkningen består huvudsakligen av komponenter till fordons- och verkstadsindustrin. Företagets omsättning har ökat sta-digt varje år sedan 2014 och ekonomin är god.

I produktutbudet finns ett stort antal standardkomponenter för industrin. Företaget till-verkar bl.a. cylindriska bultar olika sorters kilar. Många av dessa komponenter kräver snäva toleranser och företaget har flera marknadsledande produkter som är uppskattade av kunderna. Komponenter som är specialtillverkade för en specifik kunds önskemål är en betydande del av verksamheten.

Adiabatisk höghastighetskapning, centerlesslipning, svarvning och kontrollmätning med laser är några av de processer som företaget använder i sin tillverkning. Företaget är mil-jöcertifierat enligt ISO 14001 och kvalitetscertifierat enligt ISO 9001 och IATF 16 949. Det är viktigt för företaget att kunna möta kundernas behov och samtidigt hålla sig mo-derna och flexibla på dagens industrimarknad. En förväntad framtida produktionsökning och nya leverantörskontrakt gör att modernisering av fabriken är nödvändig. Den nuva-rande fabriksbyggnaden är från 1959 och den enda tillbyggnad som skett sedan dess är en kontorsdel. Fabriksytan är i stort sett oförändrad även om maskinparken bytts ut un-der årens lopp.

Problembakgrund

Företaget planerar för en ökning och effektivisering av sin produktion. Den gamla fabriks-ytan skall renoveras stegvis utan att orsaka större avbrott i produktionen där det även finns planer på utbyggnad av lagerutrymmet.

(16)

2 Figur 1 ‐ Manuellt arbete av layoutplanering.

Uppgift

Projektets uppgift är att ta fram layoutförslag för fabriksytan och placering av maskiner. Företaget har investerat i ett ERP system och kopplat upp ett antal av maskinerna mot driftloggning vilket gör det möjligt att analysera produktionsdata och eventuella driftstör-ningar.

Företaget önskar att den digitala modellen även skall ha möjlighet till simulering av pro-dukt- och materialflöde. På så vis kan en framtida produktionsnivå och maskinplacering simuleras och utvärderas innan några fysiska förändringar gjorts i fabriken. Projektet skall också föreslå förbättringar för en mer hållbar produktion.

Mål

Målet med examensarbetet är att utvärdera och bestämma lämplig programvara enligt kravspecifikation från företaget för att sedan skapa den virtuella fabrikslayouten i valt program. Vidare ska projektet utvärdera 3 grundförslag på framtida layouter med ompla-ceringar av maskingrupper och utrustningar. Dessa utvärderas för att finna den mest lämpliga layouten. Även förslag på förbättringar i fabriken med avseende på ekonomi, miljö och social hållbarhet ska föreslås.

Frågeställningar

Följande frågeställningar har utformats för att kunna uppfylla de satta målen:

Hur ser materialflödet genom verkstaden ut i nuläget för de viktigaste produktgrupperna och vilka processteg ingår?

(17)

Avgränsningar

Examensarbetet motsvarar 15hp och följande avgränsningar görs för att hålla tidsramen:  Simuleringsberäkningar av flöden utförs om programvara och projekttid tillåter.  Examensarbetets tidsram är 10 veckor under vårterminen 2019.

 Budget och kravspecifikation för programvara bestäms i samråd med företaget.  Processdata hämtas från befintliga data på företaget.

(18)

4

2 Teoretisk referensram

I det här kapitlet tas det upp begrepp och grunder som berör vårt projekt bland annat Lean produktion, fabrikslayout och design av produktionssystem.

Design av produktionssystem

Layoututformning av fabrik

Det finns två vanliga utformningar där man vill uppnå hög nyttjandegrad samtidigt skapa effektiva, ändamålsenliga, förnuftiga och så väl planlagda flöden som möjligt.

Vid linjära flöden sker godsmottagning och utleverans på motsatta sidor av lagret där med detta upplägg transporterat varorna ungefär lika långt. Ett sådant system förenklar auto-matiserade hanteringssystem och ger tydlighet i flödet. En annan utformning är U format layout, vilket innebär att godsmottagning och utlastning sker i samma ände av anlägg-ningen (se Figur 2)(Jonsson and Mattsson, 2016).

Figur 2 ‐ Lagerlayouter med linjärt respektive U‐format flöde (Jonsson and Mattsson, 2016)

Olika produktionslayouter

I dagens industri återfinns fyra huvudlayouter beroende på produktflora och produkt-ionsvolymer (Bellgran, 2005).

Funktionell layout:

(19)

Figur 3 ‐ Funktionell layout (Olhager, 2000)

Flera Maskiner kan skötas av en operatör om beroende på maskinernas automationsnivå. Kapacitetsutnyttjande kan vara högt i funktionell layout liksom möjlighet för flexibilitet då man kan välja olika vägar för operationsflödet. Teoretiskt har denna funktionella upp-ställning många fördelar för tillverkning av mindre serier av många olika typer av pro-dukter. Nackdel kan vara att en stor del av genomloppstiden för en produkt blir väntetid, kötid och transporttid. Långa genomloppstider ger höga kapitalbindningar och potentiellt lägre leveranssäkerhet vilket i sin tur ger risk för kvalitetsproblem och kassationer.

Fast position:

Förädling (bearbetning) av material sker på ett och samma ställe. Vanligt vid tillverkning av stora produkter och specialprodukter i små volymer. Produkterna transporteras inte mellan olika stationer utan istället placeras på en specifik fast position. Möjlighet till auto-matisering är låg eftersom uppgiften sällan är av standardmässig karaktär. Vanligtvis till-verkas fartyg, flygplan och bostadshus på detta sätt.

Flödesgrupp (Cell):

Utrustning är placerad i flödesriktningen där stationerna är ordnade efter produktions-steg för en produkt istället för processtillhörighet (se Figur 4). Detta kan skapa korta ge-nomloppstider och låg kapitalbindning.

Figur 4 ‐ flödesgrupp/cell (Olhager, 2000)

(20)

6

Linjebaserad layout:

Utrustning är placerad på rad i den ordning som aktiviteterna ska genomföras för pro-dukten vilket är vanligt vid standardiserade produkter, exempelvis fordonstillverkning (se Figur 5).

Figur 5 ‐ Linjebaserad layout (Olhager, 2000)

I denna layout kan genomloppstiderna kortas vilket minskar kapitalbindningen. Fördelar med layouten är lågt PIA, enkelt materialflöde, högt resursutnyttjande, kort upplärnings-tid, enkel styrning och enkel kontroll. Nackdelar är att flödet kan vara störningskänsligt, oflexibelt, svårt att balansera, monotona arbetsuppgifter och få sociala kontakter (Bellgran, 2005).

Materialflöde

Förflyttning av material sker mellan olika lagrings- och hanteringspunkter (se Figur 6). Vid utformning av fysiskt lager vill man uppnå hög fyllningsgrad och låga driftkostnader samt att minimera hanterings- och lagerhållningskostnaderna. Tillräckligt utrymme för transportgångar och tomma lagringsplatser för att kunna hantera variationer i lagrings-behov är att föredra. I lagrets layout vill man undvika onödiga förflyttningar genom att anpassa processer som ska genomföras i lagret. De högfrekventa artiklarna placeras helst lättillgängligt och med kort transportsträcka, lågfrekventa artiklar med längre transport-sträckor (Jonsson and Mattsson, 2016).

Figur 6 ‐ Materialflöde som visar förflyttning, lagring och hantering (Jonsson and Mattsson, 2016)

(21)

Utformning av konceptuella produktionssystem

Planering för produktion innebär att uppskatta kapacitetsbehov, planera material- och produktflöden, välja processer och operationer, placera maskiner och utrustning i loka-len. Många val och beslut gällande produktionssystemet tas vid den konceptuella utform-ningen. Beslut och val är viktiga för att sedan kunna bedöma de olika lösningarna vid ut-värderingsfasen. Den detaljerade nivån handlar om att exakt planera den fysiska place-ringen av utrustning och maskiner och hur arbetsplatsen i detalj ska utformas (Bellgran, 2005).

Flöden

Flöden beskriver olika förflyttningar i verkstaden och produktionssystemet. Dessa skall nå rätt mottagare i rätt tid och kvantitet. Flöden som tas hänsyn till vid utformning av produktionssystem är bland annat material, människor och information. Vid förbättrings-arbete läggs oftast fokus på materialflödet inom fabriken. Materialflöde kan vara mekani-serat eller icke-mekanimekani-serat. Exempel på mekanimekani-serat materialflöde är det löpande ban-det. Det är vanligt att avbrott sker mellan olika delprocesser, att frikoppla olika delflöden kan minska risken för att störningarna i enskilda delflöden ska fortplantas till hela flödet. Lager kan till exempel ha en frikopplade funktion i flödet i och med buffertar som kan hantera svängningar mellan produktion och efterfrågan (Bellgran, 2005).

Flödesscheman

Metod för dokumentering och kartläggning av aktiviteter. Tre huvudkategorier under-söks: Processflöde, Materialflöde och Layoutflöde.

Arbetsgången för kartläggningen är:

1. Identifiera och kategorisera processaktiviteterna 2. Dokumentera processen som helhet

3. Analysera processen och identifiera möjliga förbättringar 4. Rekommendera lämpliga processförändringar

5. Genomföra beslutade förändringar

Processanalysen består av att granska varje aktivitet i ett process schema genom att fråga sig, vad, när, avvikelse, hur, varför? hur länge? och om det ska utföras. Analysera djupare för att identifiera vilka delar i processen som är värdeskapande och vilka som är att be-trakta som slöseri.

Processflödeschema

Man följer arbetsgången för produktionen av en specifik vara. Symboler används för op-eration, transport, lagring, hantering och kontroll. Uppskattning av tid och avstånd för varje aktivitet görs. Att agera proaktivt och simulera det tänkta flödet är att föredra jäm-fört med att endast reagera på ett färdigt produktionsflöde.

Materialflödesschema

Illustrerar flödet av material mellan olika aktiviteter eller operationer, pilar eller symbo-ler används för tydlighet. Schemat kan kompletteras med flaskhalsar, lagringspunkter och kapacitet för olika maskiner och stationer.

(22)

8

Layoutflödesschema

Illustrerar aktiviteter i processflödesscheman som överförts till placering i produktions-lokalen. Man talar om hur olika arbetsstationer är placerade i förhållande till varandra samt flödena däremellan (Bellgran, 2005).

Detaljerad utformning av layout

Ett hjälpmedel vid utveckling av produktionssystem och placering är Muther och Whee-lers metod för lokalplanläggning (Muther et al., 1977). Man skissar för olika lösningar för hur maskiner, utrustning och personalutrymmen ska placeras i fabriken. Metoden testar begränsningar och till den disponibla ytan. Det ger möjlighet att testa lösningar för truck-gångar material- och produktflöden. Layoutplanering görs för att optimalt placera maski-ner, personal, utrustning, förrådsutrymme, materialhanteringsutrustning och produkt-ionsprocesser. Metoden tillämpas vanligen på fabriker upp till 500 m2_{(Bellgran, 2005).}

Figur 7 ‐ Skiss över stegen för systematisk lokalplanläggning (Muther et al., 1977) Muther och Wheelers metod för lokalplanläggning består av sex steg (se Figur 7):

Steg 1: Kartlägg sambanden. Varje funktion/yta/aktivitet ska kartläggas. Funktionerna

nedtecknas efter hur de följer varandra. Bestäm sedan vilken närhet dessa ska ha i förhål-lande till varandra.

Steg 2: Fastställ funktionskraven. Bestämning av yta för varje funktion. Speciell blankett

med krav på byggteknisk utformning som takhöjd, golvbelastning, service och praktisk funktion används.

Steg 3: Skissera funktionernas samband. Skissa utifrån närhetskraven i steg 1 genom att

(23)

Steg 4: Rita alternativa huvudplaner. Skalenligt gruppera de identifierade utrymmena

som krävs för samtliga funktioner på ett rutat papper. Det ska även noteras byggnadstek-niska förutsättningar. Här kan det vara bra att göra flera alternativ för att sedan ställa dem mot varandra där de olika lösningsalternativen innehåller olika produkt- och materialflö-den.

Steg 5: Värdera de olika alternativen. Granskning och värdering av alla faktorer. Värde

utifrån de faktorer som man identifierat som viktiga för det slutgiltiga layoutförslaget (se Tabell 1). Faktorer viktas gentemot planlösningens effektivitet och på så vis får man rele-vanta värderingar för hur bra de olika layoutförslagen är. Layouten som fick högst total-poäng bör vara lämpligast.

Tabell 1 ‐ Värderingsschema illustrerat med ett exempel (Bellgran, 2005) baserat på (Muther et al., 1977)

Steg 6: Detaljutforma den valda planlösningen. Rita upp den valda layouten tydligt på

rit-ningen med maskiner och utrustning. Kontrollera byggnadstekniska detaljer som dörrar-nas frigång, transportgångar, pelardelning. Denna slutgiltiga layout kan då användas som underlag för genomförandet (Bellgran, 2005).

Layoutplanering

Fabrikslayouten kan behöva förändras eller förbättras över tid. Ofta behöver eller kan man inte designa allt från grunden. Vanliga förekommande anledningar till layoutföränd-ring och förbättlayoutföränd-ring är: ändrade ytbehov, omflyttningar, nya avdelningar öppnas, omor-ganisation, byte av utrustning, ändring av materialflöde samt logistikoptimering (Andreasson, 1997).

Arbetsgång för layoutarbete.

Jobbar med stegvis arbetsgång kan man minska osäkerheten på vägen till en ny och bättre layout. Följande steg behöver tas i beaktande:

Vad ska uppnås:

(24)

10

Fastställ nuläget:

Hur görs det idag och varför behövs förändringen? Skall något bytas ut när vi ändå flyttar?

Fastställa resurser som behövs:

Kartlägga vilka resurser som behövs och var de får plats. Vid helt ny layout så finns okända faktorer att ta hänsyn till såsom efterfrågan och bearbetnings tider. Kunskaper och data om produktionen behövs för bästa möjliga underlag. Intressanta områden kan till exempel vara transportgångar, förråd, administration, serviceavdelning, truckgångar och materialbärare.

Fastställa resurserna ytbehov:

Fokus på kringutrustning såsom rullbanor, lyfthjälpmedel och manuella arbetsplatser. Skall man kunna komma åt från alla sidor eller en sida? Ritning som kan antingen vara i pappersform eller i dator för planering. Andra begränsningar i lokalen som takhöjd, ut-rymningsvägar och lastutrymmen bör uppmärksammas.

Kartlägga samband och flöden:

Hur ska sakerna placeras i förhållande till varandra? Exempelvis bör bullriga maskiner inte vara nära manuella arbetsplatser och smutsig process inte nära station med renhets-krav. Konsultera samband och materialflöde för att se vilken väg som produkterna går genom fabriken. Gäller främst de produkter som utgör största volym.

Gradera sambanden:

Efter kartläggning av samband mellan funktioner ska gradering utföras. Här frågar man sig vilken maskin är viktigast? Vilka är de centrala maskinerna i flödet där övriga maski-ner ska grupperas därefter.

Grov layout:

Placera ut funktioner i fabriken. Tag hänsyn till de begränsningar som finns, exempelvis takhöjd och ventilationskrav. Börja med de funktioner som är knutpunkter i flödet och försök få raka och tydliga huvudflöden som är så korta som möjligt. Man vill undvika onö-dig materialförflyttning.

Analysera:

Synpunkter beaktas från olika personalgrupper. Var finns huvudflöden? Knytpunkter? Flaskhalsar? Sker många transporter på samma vägar? Vilken transportutrustning an-vänds? Tillräcklig breda gångar?

Alternativ och diskussion:

Ta fram en slutgiltig layout är en iterativ process. Beskriv för och nackdelar med de olika alternativen. När är layouten tillräckligt bra och när går man vidare till nästa steg?

Detaljplanera layouten:

(25)

Lean produktion

Lean produktion är en filosofi som strävar för att reducera slöseri (Muda på japanska) och addera värde till produkten. Icke värdeskapande tid och moment önskas elimineras. Slö-seri kan till exempel vara väntetid, transporter, kassationer, överproduktion och oanvänd kreativitet hos personalen (Bicheno et al., 2006).

Just‐in‐time (JIT)

Princip inom LEAN. JIT innebär att varor och material anländer exakt i den tid och kvan-titet de behövs i produktionen. Viss buffert är rekommenderat då 100% JIT är mycket störningskänsligt och kan stoppa produktionen.

5s

Ett verktyg inom Lean är 5S. Man vill gå från tanken ”jag arbetar på en oorganiserad och stökig arbetsplats” till ”jag arbetar på en välorganiserad arbetsplats”. De fem S:en innebär kortfattat: Seiri (sortera), Seiton (strukturera), Sekiketsu (Standardisera), Shitsuke (Skapa vana) och Seiso (städning).

Fördelar med 5s är att det kan medföra en positiv påverkan för produktivitet och kvalitet och en nackdel är att den kan avleda uppmärksamhet från de verkliga prioriteringarna i verksamheten. Det talas även om ett sjätte S – säkerhet, vilket bör beaktas under hela 5S programmet (se Figur 8) (Bicheno et al., 2006).

Figur 8 ‐ 5s

Kaizen

Kaizen är den japanska benämningen på ständiga förbättringar. Ständiga förbättringar berör alla roller och nivåer inom företaget och sker i små steg. Det finns vägledande prin-ciper för Kaizen.

 Reglerna kan ifrågasättas och standarder brytas med tiden.

 Ta vara på uppfinningsrikedomen hos medarbetarna och skapa en känsla av del-aktighet.

 Hitta rotorsaken på problemet, 5-varför-principen.  Eliminering av arbetsuppgifter som kan vara onödiga.  Ändra, reducera eller kombinera arbetsuppgifter.

(26)

12 Kaikaku vilket betyder stora förbättringar jämfört med Kaizen. Kakushin betyder dras-tiska förbättringar i form av nya innovationer (Bicheno et al., 2006).

Gemba

Go gemba på japanska betyder att ta sig dit problemet uppstår och observera. Har man inget problem så används metoden för att observera från en viss plats under en längre tid. En metod för att finna förbättringsförslag, stora som små. Fungerar väl ihop med kaizen. En möjlighet att se med lite nya ögon på vad som sker (Bicheno et al., 2006).

Värdeflödesanalys

Är ett verktyg för att kartlägga och förbättra värdeflöden. Verktyg inom LEAN som åter-finns bland annat i Toyotas produktionssystem, TPS, för att beskriva nuvarande och fram-tida läge. Tanken är att bilda sig en uppfattning angående material- och informationsflö-den för en produkt genom hela produktionssystemet. Nuvarande tillstånd utgör gruninformationsflö-den för utformning av framtida tillstånd (se Figur 9).

Figur 9 ‐ VFA Stegen som ingår i utformning av värdeflöden. (Rother et al., 2001)

(27)

Figur 10 ‐ exempel VFA – enklare värdeflöde (Rother et al., 2001)

Arbetsmiljö

Arbetsmiljöfrågor hänger nära samman med utformning av layouten. De grundläggande arbetsmiljöfrågorna för producerande företag är buller, belysning, klimat/ventilation, vibrationer samt ergonomiska belastningar vid arbetsställning. Även skydds- och säker-hetsfrågor är av vikt. Vid förändring eller utveckling av produktionssystem är det även nödvändigt att ta hänsyn till den psykosociala arbetsmiljön (Bellgran, 2005).

Ljus

God belysning är nödvändigt för att kunna utföra ett bra arbete. Belysningsbehovet vari-erar med lokal och arbetsuppgift. Arbetsmiljöverket utfärdar rekommendationer för en mängd olika arbetsplatser och arbetsmoment.

(28)

14 Tabell 2 ‐ Några belysningsrekommendationer (SIS, 2003)

Område: Rekommende‐

rad belysning:

Kontorsarbete: 300 lx

Provning och

kvalitets-kontroll: 500 lx Precisionsbearbetning, slipning: 500 lx Lagerutrymmen, be-mannade gångar 150 lx Mätrum 500 lx

Grov och medelfin

ma-skinbearbetning 300 lx

Lackering, kontroll 1000 lx Smyckestillverkning 1000 lx

Ljud

Buller och höga ljudnivåer är ett förekommande problem i industrin. Lågfrekvent buller kan orsaka trötthet. Höga ljud kan skada hörseln. Arbetsmiljöverket utfärdar generella gränsvärden för de ljudnivåer som anses acceptabla. Riktlinjerna avser bland annat daglig bullerexponeringsnivå, LEX8h, och anges i decibel, dB.

Vid daglig bullerexponeringsnivå som överstiger 80dB skall det finnas tillgång till hörsel-skydd. Vid daglig bullerexponeringsnivå som överstiger 85 dB är det krav på användning av hörselskydd (Johansson et al., 2002).

Maskiner och processer

Centerlesslipning

(29)

Figur 11 ‐ Centerlesslipning (LN:sMekaniskaVerkstadAB, 2019)

Adiabatisk höghastighetskapning.

En adiabatisk process är icke värmepåverkande för materialet (Beckman, 1991). I fabri-kens fall används adiabatisk höghastighetskapning. Adiabatisk höghastighetskapning är en slagpressteknik som ger hög noggrannhet i längdriktningen. Ett hydrauliskt eller pneu-matiskt höghastighetsverktyg överför mekanisk energi till ett mycket smalt snittområde i materialet som kapas (se Figur 12). I det smala påverkade området uppstår ett fenomen som kallas adiabatisk mjukgörning och en fin snittyta med god precision uppstår. Meto-den behöver inga skärvätskor eller oljor som tillsats och materialspillet är väldigt litet (Schuster, 2019).

Figur 12 ‐ Adiabatisk höghastighetskapning (Schuster, 2019)

4‐vägs truck

Gaffeltruck som kan vrida samtliga hjul 90 grader och därmed byta körriktning ortogonalt (Maskinutbildning.nu, 2016).

(30)

16

3 Metod

I detta kapitlet beskrivs de arbetsmetoder och verktyg som projektet använt sig av för pro‐ jektarbetets genomförande.

En förstudie genomfördes för att få en överblick över uppdraget och dess omfattning. Detta var nödvändigt vid formulering av mål och avgränsningar samt fortsatt arbetsme-todik.

Datainsamling

Litteratur och vetenskapliga artiklar studerades och sammanställdes för den teoretiska referensramen. För att rapporten skall vara relevant och trovärdig behöver arbetsme-toder och utvärdering vara förankrat i akademiskt granskade källor. Litteraturen är även nödvändig för att ge en teoretisk bakgrund åt rapportläsaren.

Hos uppdragsgivaren har erforderliga data insamlats för maskiner, fabrikslayout och pro-dukter. I de fall där data inte fanns tillgänglig (sekundärdata) har egna mätningar och för-frågningar gjorts (primärdata).

Kartläggning av produkt- och materialflöden i fabriken har gjorts. För att kunna ta fram bästa möjliga layoutförslag är det nödvändigt att kartlägga nuvarande flöden och proces-ser i produktionen. Obproces-servationer i fabriken har utförts med Lean verktyget Gemba som inspiration (se 2.3).

Under mätningen har fabriken fotodokumenterats med tillstånd av uppdragsgivaren. Fo-todokumentationen är ett stöd för projektgruppen avseende placering och utseende på maskiner och utrustning. Ljusmätningar har gjorts runtom i fabriken. Ofta förekommande är att det är otillräcklig belysning jämfört med arbetsmiljöverkets rekommendationer. Projektet planerade att även genomföra en bullermätning i fabriken.

Mätningar har gjort på plats i fabriken. Projektet har använt en lasermätare och mätt upp fabriksytan, väggar samt storlek och placering av utrustning och maskiner. Mått på be-fintliga ritningar har kontrollmätts för att modellen skall bli korrekt. Råvarulagret har mätts upp. Placering av lagerhyllor och materialställ är en viktig del i materialhante-ringen. Lagerhyllorna specificeras med antalet sektioner och våningar. Lastbryggor utan-för portarna har mätts upp utan-för att få en överblick över det utrymme som krävs vid trans-port.

Intervjuer med personal har genomförts. De som arbetar i fabriken besitter stora mäng-der kunskap om såväl detaljer som helhet eftersom det är mäng-deras dagliga arbetsplats. In-tervjuerna har utförts enligt semistrukturerad metod med en punktlista som underlag. Information om de olika maskinernas egenskaper och krav har inhämtats. I de fall före-taget redan haft data och information har denna använts.

(31)

Digital fabriksmodell

I samarbete med uppdragsgivaren utformades en kravspecifikation för den programvara som skall användas. Det finns ett stort utbud av programvara på marknaden.

Från företagets sida är det viktigt att programvaran är kompatibel med nuvarande ope-rativsystem och hårdvara. En låg inlärningströskel för personalen på företaget är nödvän-digt då detta är ett planeringsverktyg som skall underlätta arbetet. Visning av modellen i 3D är ett plus men inte ett krav. Företaget önskar också att programmet inte blir för kost-samt.

Från projektgruppens sida behöver programmet vara tillgängligt via KTH:s programut-bud eller vara freeware. Studenterna i projektet inte har någon programut-budget disponibel (se 1.6) då inköpet av eventuell programvara sker efter denna rapports avslutande. Programmet önskas också kunna utföra flödessimulering.

Insamlade data sammanställdes och en modell av fabriken skapades i Microsoft Visio. Mått, storlek och placering är skalenligt på ritningen. De olika områdena i fabriken har namngivits och maskinerna har fått de beteckningar som används i fabrikens planering. Skapandet av modellen har utgått från nuläget av fabriken som avser april månad 2019. Modellen har tilldelats olika låsta lager för till exempel pelare och väggar, då dessa inte ska omplaceras vid arbete med layouten.

Val av programvara

De önskemål och krav för programvaran som togs fram undersöktes. Programmens olika egenskaper och pris redovisas i Tabell 3 nedan. För en rättvisande jämförelse presenteras priserna som en månadskostnad. Projektet har räknat med installation på dator eller ar-betsstation för 1 användare.

Tabell 3 ‐ Utvärdering av programvara

program‐

vara 2d 3d flödessimule‐ring tillgäng‐ligt via

KTH

Månadskost‐ nad

Iron CAD Ja Ja Nej Nej 3000 kr

Auto CAD Ja Ja Nej Ja 3000 kr

Visio Pro Ja Plugin Plugin Ja 150 kr

Factory design

Ja Ja Nej Ja 6000 kr

(32)

18 Den programvara som bäst uppfyllt kravspecifikationen är Microsoft Visio professional. Projektet har därför gjort den digitala modellen i detta program. Filformatet är ”.vsdx” och är kompatibelt med Microsoft Visio från 2013 och framåt.

Tre layoutförslag och utvärdering av dessa

Layoutförslagen som tagits fram är baserade på inhämtade data och analyser som pro-jektgruppen gjort. Processcheman, flödesscheman och kartor ritas upp grafiskt för nulä-get i fabriken. De tre olika layoutförslagen har varsitt bakomliggande koncept.

Förslag 1 fokuserar på att placera maskiner som för mycket oljud i närheten av varandra. Förslag 2 fokuserar på att göra maskiner och utrustning mer tillgängliga för transporter och förslag 3 innebär minimala ändringar till fördel för inköp av nya maskiner och expan-dering av verksamheten (se 4.6).

(33)

4 Resultat

I det här kapitlet redogörs de layoutförslag som framställts utifrån målen, samt nuvarande flöden och mätningar presenteras.

Nuvarande fabrikslayout

Fabriksgolvet och utrustningen har mätts upp och kartlagts. Fabriksbyggnaden är klas-siskt rektangelformad. Verkstadsflödet går i riktning från inleverans till utleverans på andra sidan av fabriken, ett rakt flöde (se 4.2).

Layoutvarianten för produktionen är funktionell verkstad (se 2.1) där maskinerna är grupperade efter maskintyp. Modellen passar företaget som tillverkar många olika pro-dukter i flexibel och varierande volym.

För tillfället (maj 2019) pågår renovering i en fjärdedel av fabrikens utrymme, där det senare kommer att placeras om utrustningar och maskiner (se Figur 13). Större format på bilderna presenteras i Bilaga II.

Figur 13 ‐ Nuläge översiktsritning

(34)

20 Centerlesslipmaskinerna står grupperade ihop. Varje maskin har sin egene tank för processvatten och hydraulik (se Figur 15).

Figur 15 ‐ Slipmaskiner

CNC svarvarna står bredvid varandra på rad. Materialet kommer i form av rundstång som matas från ett magasin (se Figur 16).

Figur 16 ‐ CNC svarvar

(35)

mellanstora klippen matas med rundstång från magasin. Den lilla klippen matas med tråd från materialvinda (se Figur 17).

Figur 17 – Klippmaskiner

Verkstadsflöde

Fabriken är uppbyggd runt ett rakt linjärt flöde (I-flöde). Råmaterial och varor kommer in i ena änden av fabriksbyggnaden, bearbetas på vägen och levereras som färdig produkt i andra delen (se Figur 18).

Figur 18 – Huvudflödet i fabriken

Produktflöden

Företaget har tre grupper av högvolymprodukter som står för det mesta av verksamhet-ens omsättning. Av sekretesskäl benämns dessa produktgrupp 1,2 resp. 3.

Bearbetning Råvarulager och inleverans Färdiglager och

utleverans Kvalitetskontroll

(36)

22  Produktgrupp 1 är en precisionsslipad detalj som är marknadsledande på sitt

om-råde.

 Produktgrupp 2 är CNC svarvade detaljer, ofta legotillverkning efter beställning.  Produktgrupp 3 är varor och komponenter från andra tillverkare som lagerhålls

och säljs vidare till kund.

Beroende på kundens krav så förekommer det ibland värmebehandling av materialet till produktgrupp 1 och 2. Värmebehandlingen sker hos en extern firma.

Produktgrupp 1:

Processchema för produktgrupp 1 och de olika processtegen (se Figur 19).

Figur 19 ‐ Processteg för produktgrupp 1

Materialflödet för produktgrupp 1 visas i en flödeskarta (se Figur 20). De olika processte-gen kopplas till maskinernas placering i verkstaden. Processteget med eventuell värme-behandling är markerat med rött i figuren.

Figur 20 ‐ Flöde för produktgrupp 1

Produktgrupp 2:

Processtegen för produktgrupp 2 (se Figur 21).

(37)

Materialflödet för produktgrupp 2 visas i en flödeskarta (se Figur 22). De olika processte-gen kopplas till maskinernas placering i verkstaden. Beroende på kundens krav kan det även ingåslipning av detaljerna. Processteget med eventuell värmebehandling är marke-rat med rött i figuren.

Figur 22 ‐ Flöde för produktgrupp 2

Produktgrupp 3:

Varor och komponenter från andra tillverkare som lagerhålls och säljs vidare till kund (se Figur 23).

Figur 23 ‐ Processteg för grupp 3

Flöde för inköpta produkter transporteras direkt till packning och lager för att sedan pa-keteras och skickas ut till kund (se Figur 24).

(38)

24

Utrustningens restriktioner och krav

Utrustningen i verkstaden har olika krav och egenskaper som behöver tillgodoses. De krav som utrustningen kan behöva utöver ström är skärvätska, luftutsug samt kärl för hantering av slam och spån. Dessa parametrar behöver tas hänsyn till vid eventuell om-flyttning. Data har inhämtats vid besök på fabriken (se Tabell 4).

Tabell 4 – Datainsamling: maskiner och utrustning Inventa‐

rie‐ nummer

Maskintyp Driv‐spän‐

ning Vätska Utsug Spill från process Anm.

3502 Centerlesslip 3 fas 400 V Processvatten,

slutet system Utsugslang för luft och par-tiklar

Metallslam Slipar mest små dimens-ioner 3503 Centerlesslip 3 fas 400 V Processvatten,

Metallslam Slipar mest små dimens-ioner 3505 Centerlesslip 3 fas 400 V Processvatten,

Metallslam Slipar mellan-dimensioner och ibland större di-mensioner 3513 Centerlesslip 3 fas 400 V Processvatten,

Metallslam Skrotning. Ma-skin används ej till slutbear-betning 3515 Centerlesslip 3 fas 400 V Processvatten,

Metallslam Många olika jobb och di-mensioner.

5101 CNC svarv 3 fas 400 V Skärvätska,

slutet system Inget speciellt behov Me-tallspån

slutet system Inget speciellt behov Me-tallspån 35XX Centerlesslip 3 fas 400 V Processvatten,

Metallslam Renoverings-projekt

51XX CNC svarv 3 fas 400 V Skärvätska,

slutet system Inget speciellt behov Me-tallspån Skall installe-ras.

PSA 20 Adiabatisk

höghastig-hetskap

3 fas 400 V Ingen vätska Inget speciellt

(39)

Mätdata

Ljusmätning

De mätningar som gjordes under maj 2019 visade på 300 lux eller mer i fabriksdelen och 250–300 lux i råvarulagret (se Figur 25). Vid projektets början i mars 2019 var ljusförhål-landena annorlunda. Företaget har under april och maj 2019 installerat ny belysning i fabriksområdet. Den belysning som var monterad på arbetsplatser, skrivbord och mät-stationer håller eller överstiger rekommenderade värden från arbetsmiljöverket (se 2.4)

Figur 25 – Ljusmätning i fabriken, maj 2019

Tabell över uppmätt belysning i fabriken jämfört med rekommenderade värden från ar-betsmiljöverket (se Tabell 5). Belysningsvärden nära arar-betsmiljöverkets gränsvärden markeras med gult i Figur 25, de värden som är gott och väl över markeras med grönt. Figur 25 – Ljusmätning i fabriken, maj 2019

Tabell 5 – Uppmätt belysningsnivå, maj 2019 Område: Rekommende‐ rad belysning från arbetsmil‐ jöverket: Uppmätt belysning: Kontorsarbete: 300 lx 400 lx

Provning och

kvali-tetskontroll: 500 lx 600 lx

3825 Adiabatisk

höghastig-hetskap

behov Inget spill ”Mellanklip-pen”

3831 Adiabatisk

höghastig-hetskap

behov Inget spill ”Stora klip-pen”

(40)

26 Precisionsbearbet-ning, slipning: 500 lx 700 lx Lagerutrymmen, bemannade gångar 150 lx 250-400 lx Mätrum 500 lx 700 lx

Grov och medelfin

maskinbearbetning 300 lx 300-400 lx

Ljudmätning

Den planerade ljudmätningen ansågs inte vara nödvändig då underlag från arbetsmiljö-verket redan fanns (se Bilaga I). De områden som ligger närmast slipmaskinerna och klipprummet utsätts för ljudnivåer som ligger över arbetsmiljöverkets rekommendat-ioner (se 2.4). Vid slipmaskinerna är det 88,5 dB i snitt över arbetsdagen och vid klipp-maskinerna 94,6 dB.

Alternativa förslag till ny fabrikslayout

Tre förslag till ny fabrikslayout har tagits fram. De tre förslagen har olika grundtankar bakom placering och materialflöde. Förslagen har sin utgångspunkt i den nuvarande fa-brikslayouten (se 4.1) och föreslår sedan olika förändringar och förbättringar. Analys av förslagen ges i avsnitt 5.1.

Layoutförslag 1

Bakomliggande koncept för det första layoutförslaget är att minska ljudnivån i fabriken (se Figur 26). Maskiner och utrustning som låter mycket, klippmaskiner och centerless-lipmaskinerna, placeras i närheten av varandra. Ljuddämpande åtgärder kan då applice-ras på en mindre och mer sammanhållen yta.

Klippmaskinerna (adiabatiskt höghastighetskap) föreslås att inte flyttas. De har i nuläget ett eget rum med ljuddämpande väggar. Centerlesslipmaskinerna placeras utanför klipp-maskinerna, det utrymme som idag inrymmer CNC svarvar. Vattentanken för processvat-ten och rening flyttas för att kunna kopplas in till slipmaskinerna. CNC svarvarna flyttas till den nyrenoverade fabriksytan. Utrustningen för trumling placeras utanför maskin-verkstaden.

(41)

Figur 26 ‐ Omplaceringar för layoutförslag 1

Produktflödena i layoutförslaget blir något rakare jämfört med det nuvarande flödet (se Figur 20)(se Figur 27). Rakare flöde är mer fördelaktigt (Andreasson, 1997).

Figur 27 ‐ Nya flödet för produktgrupp 1 och 2

Sortering och lageryta har utökats och märkts upp för ökad tydlighet. Inkommande gods, utgående gods samt mellantransporter får bestämda platser. Access med truck blir en-klare (se Figur 28).

(42)

28 Figur 28 – sortering och lageryta

Projektgruppens bakomliggande koncept för det andra layoutförslaget är förbättrad till-gänglighet och flexibilitet. Alla maskiner skall kunna betjänas av eltruckar för ökad pro-duktivitet och minskad arbetsbelastning.

Centerlesslipmaskinerna flyttas till den nyrenoverade fabriksytan. De placeras med lite större mellanrum och roteras jämfört med nuläget. Detta ger enklare åtkomst med gaf-feltruck och mer fri arbetsyta åt personalen. Vattentanken för processvatten och rening flyttas för att kunna kopplas in till slipmaskinerna. Utrustningen för trumling placeras vid slipmaskinerna.

För att ge plats åt en truckgång vid CNC svarvarna så flyttas maskin 5107 1,4 m närmare mitten av fabriken. Sorterings och lageryta utökas och flyttas till utanför maskinverksta-den. Sorterings och lagerytan utökas och delas in i tydligare områden för att förenkla och förtydliga logistiken med avseende på 5S (se 2.3). Stationen för kvalitetskontroll flyttas till motsatta sidan av fabriken för att ge mer arbetsutrymme (se Figur 29).

Figur 29 ‐ Omplaceringar för layoutförslag 2 Kvalitetskontroll flyttas Sorterings- och lageryta utökas 6st CNC svarvar står kvar Slipmaskinerna flyttas till

det renoverade området

Vattentank flyttas

Trumling

(43)

Produktflödena i layoutförslaget blir något rakare jämfört med det nuvarande flödet (se 4.3). Flödet för produktgrupp 1 och 2 korsar varandra i början av produktionen, det på-verkar dock inte negativt (se Figur 30).

Figur 30 ‐ Nya flödet för produktgrupp 1 och 2

Centerlesslipmaskinerna har förutom att flyttas till ny plats roteras jämfört med deras tidigare placering. Åtkomst med eltruck för material och färdig produkt underlättas (se Figur 31).

Figur 31 – Åtkomst med truck (grön) och rotation av maskiner (röd)

(44)

30 Figur 32 – Ny placering av kvalitetskontroll

Sortering och lageryta har placerats utanför maskinverkstaden och kontoret. Områden märks upp för ökad tydlighet. Förbättrad åtkomst med truck (se Figur 33).

Figur 33 – Ny sortering och lageryta

Bakomliggande koncept för det tredje layoutförslaget är att ändra minimalt i fabrikens layout. Energi och resurser kan då användas till att expandera det nyrenoverade området med nya maskiner och ökad produktion.

(45)

Produktflödena genom fabriken blir oförändrade. I dagsläget fungerar fabriken relativt bra och flödena är inte ett problemområde (se Figur 34).

Figur 34 ‐ Produktflödet för layoutförslag 3

Utvärdering av layoutförslag

För att kunna utvärdera layoutförslagen mot varandra används värderingsschemat från Muther och Wheelers systematiska lokalplanläggning (Muther et al., 1977). Värderings-schemat är ett verktyg för att hitta ett optimalt arrangemang av industrifaciliteter såsom maskiner, utrustning, materialhanteringsutrustning och produktionsprocesser.

Vanligtvis består metoden av sex steg som följs sekventiellt (se 2.1). Delpoängen för varje faktor beräknas med multiplicering av viktning och värdering. Avslutningsvis summeras faktorernas poäng för slutsumma (se Tabell 6).

Definition av värderingsfaktorerna: Med Flexibilitet avses möjligheten att kunna expan-dera med nya maskiner eller byta ut befintliga maskiner. Tillgänglighet avser av- och på-lastning samt service av maskinerna.

Materialflöde benämns Rationellt flöde i Munther och Wheelers modell. Effektivt utnytt‐

jande av lokalyta avspeglar hur väl man använder tillgängliga ytor. Låga investeringar

av-ser kostnaden att omplacera maskiner och utrustning till givet layoutförslag.

Viktning av faktorer: Låga investeringar gavs högst viktning (9) då det är önskvärt att hålla nere kostnaderna för mindre företag. Tillgänglighet (8), det ska vara bra access för truckar och personal omkring maskinerna. Rationellt flöde (7), raka flöden i fabriken är önskvärt. Effektivt utnyttjande av lokalyta (5), kan vara både fördel och nackdel med fullt utnyttjande av yta. Flexibilitet (3), möjlighet att expandera med nya maskiner eller byta ut gamla utan större ombyggnader.

(46)

32 Tabell 6 ‐ Värderingsschema Värderingsschema Värderingsskala Värdering av layoutförslag 1,2 och 3 A = Absolut perfekt = 4 E = Effektiv lösning = 3 I. Varje värderingsfaktor viktas I = Intressant lösning = 2 II. Varje Layout värderas med värderingsskalan (A ‐ X) O = Ordinär lösning = 1 III. Summering av viktning och värdering ger summa U = Utan betydelse = 0 X = Ej önskvärd = ‐

Värderingsfaktor Vikt Lay‐

out 1 Lay‐ out 2

Lay‐

out 3

1. Flexibilitet 3 O 3 I 6 O 3

2. Tillgänglighet 8 I 16 E 24 O 8

3. Rationellt flöde 7 E 21 E 21 E 21

4. Effektivt utnyttjande av lokalyta 5 E 20 E 15 O 5

5. Låga investeringar 9 I 18 E 27 A 36

SUMMA 78 93 73

I utvärderingen av de tre lösningsförslagen (se Tabell 6) framgår att förslag två är det högst rankade med 93p och därmed det bästa förslaget. De största bidragande faktorerna var tillgänglighet och förhållandevis låga investeringar.

Layoutförslag ett fick andra plats med 78p. Utnyttjandet av lokalyta är den parametern som sticker ut. Förslaget innebär en förbättring jämfört med nuläget även om det inte är högst rankat.

Det tredje layoutförslaget fick 73p. Då layoutförslag tre liknar nuläget i fabriken till stor del visar detta på att nuvarande layout inte alls är dålig men det finns utrymme för för-bättringar. Framförallt låga investeringar bidrar till att höja poängen för layoutförslag tre. Layoutförslag två föreslås bli den nya placeringen av maskinerna på företaget.

(47)

5 Analys och diskussion

I detta kapitlet ges en analys av resultatet med avseende på frågeställningen samt reflekt‐ ion av arbetet och resultatet.

Analys

Layoutförslag 1 (se 4.6)

CNC svarvarna har flyttats till andra sidan av mittgången. Fördelar: Förflyttningen ger mer utrymme i sidled mellan maskinerna. Pelarna blir inte längre ett hinder vid lastning på magasinet. Den införda truckgången runt maskinerna underlättar åtkomst vid lastning och service. Nackdelar: Förflyttningen medför mycket arbete och höga kostnader ef-tersom magasinen behöver kalibreras i efterhand. Fyra av svarvarna kommer att sticka ut på mittgången och ta upp yta.

Centerlesslipmaskinerna är flyttade närmare till rummet med klippmaskinerna, den plats där CNC svarvarna stod innan. Fördelar: Förflyttningen ger ett rakare flöde genom fabri-ken för produktgrupp 1. Slipmaskinerna är högljudda. Oljud koncentreras till ena hörnet av fabriken, det blir därmed enklare att skärma av bullret från både slip- och klippmaski-nerna. Trumlingsmaskinen får mer utrymme. Vattentanken med reningssystem är place-rad i närheten av slipmaskinerna vilket ger effektiv processvattenförsörjning och rening.

Nackdelar: Kan bli svåråtkomligt för vissa maskiner vid av- och pålastning samt service

eftersom slipmaskinerna är nära varandra. Det går inte heller att utöka avstånden med truckgången placerad runt slipmaskinerna. Slipmaskinen som står för renovering tar upp onödig plats. Oljud och buller från maskinerna blir högre än dagsläget om inga åtgärder vidtas.

Lagringsutrymmen för pall får särskilt ut markerade pallutrymmen. Detta har införts mel-lan färdigvarulager och CNC svarvarna. Föreslagna benämningar på lagringsutrymmen är packning, kassationer, kvalitetskontroll och värmebehandling. Fördelar: Placeringen av-lastar utrymmen som kontor, verkstad och andra utrymmen där man tidigare ställt pallar. Fler pallar kommer att stå på sin plats enligt Lean principen 5S. Varje lagringsutrymme får en kategori vilket gör det lättare att hitta. Förslagna benämningar på lagringsutrym-men är ordnade efter kortaste transportväg till destination. Pallutrymmet till värmebe-handling är uppdelat i in- och utgående material, vilket underlättar korrekt hämtning av pall. Nackdelar: Fabriken får mindre fria utrymmen. Det blir svårare att hitta utrymme för vidare expandering.

Helhetsbedömning för layoutförslag 1: Det blir det rakare flöden, mer ordning med 5S bland pallarna samt att maskinerna som för oljud hamnar inom samma område vilket nu kan lättare avskärmas. Förslaget innebär mycket arbete och det är relativt dyrt att ompla-cera CNC svarvarna med kalibrering som följd. Placering av de högljudda maskinerna i ett hörn kan medföra nackdelar med högre bullervolym.

(48)

34

Slipmaskinerna har flyttats närmare till ventilationen. Tanken för processvatten och re-ning placeras vid ena väggen och nära vattenförsörjre-ning. Truckgång har införts runt slip-maskinerna för åtkomst med truckar vid lastning och service. Slipslip-maskinerna har roterats för att av och på lastning ska ske smidigt när trucken verkar vid maskinerna. Trumlings-maskinen har flyttats närmare slipmaskinerna, eftersom det är en slipmetod. Den indust-riella tvättmaskinen flyttats närmare till slipmaskinerna. Fördelar: Maskinerna kommer nära vattentanken för att kunna koppla processvatten och rening centralt. Centraliserat processvatten gör att vattentunnor och slamlådor för slipmaskinerna kan plockas bort och frigöra utrymme runtom. Truckar kan operera och komma åt med materialpallar för av- och pålastning. Förflyttningen av tvättmaskin och trumlingen medför att förpack-ningsområdet får mer fri yta för framtida expandering. Nackdelar: Truckgången tar plats och det kan på vissa platser bli lite trångt. Vattentanken och dess slangar kan bli ett pro-blem om de skall korsa truckgången i golvnivå. Kan bli längre gångväg för operatören om denne har ansvar för flera slipmaskiner.

CNC svarvmaskinen CNC 5107 har flyttats upp närmare mittgången för att skapa utrymme för ny truckgång som införts runt svarvmaskingruppen. Truckvägen är till för att under-lätta av- och pålastning av material samt komma åt lagerhyllorna vid svarvarna. Fördelar: Det går enklare att komma åt lagerhyllorna med truck. Leverans av material och upphämt-ning av färdiga detaljer till CNC maskinerna underlättas. Truckens golvmarkeringar kom-mer inte att utgöra hinder för CNC operatörerna. Nackdelar: Viss kostnad för

omkalibre-ring av magasinet efter flytt.

Stationen för kvalitetskontroll har flyttats till andra sidan fabriken. Kvalitetskontrollen har fått ett eget pallområde med gul markering för tillverkade detaljer. Fördelar: Skapar ett rakt flöde med slipmaskinerna. Bullret minskar för personal på kvalitetskontroll då avståndet till slipmaskinerna ökar. Det finns utrymme för att expandera matningsbandet i kvalitetskontrollen så att personal kan arbeta mer effektivt. Nackdelar: Mindre yta för expandering med andra maskiner.

Lagringsutrymmen för halvpallar flyttas till utanför kontoret och maskinverkstaden. Dessa har tidigare lagrats på flera olika ställen. Fördel: Skapar mer sorterat lager och inom samma område samt frigör andra ytor. Nackdel: Tar upp större ytor färre ytor tomma där exempelvis maskiner skulle kunna placeras.

Helhetsbedömning för Layoutförslag 2: Nya truckgångar för att underlätta av och på last-ning runt svarvarna och sliparna. Rakare flöde när vattentanken, slip och kvalitetskontroll ligger på samma sida. Slipmaskinerna har roterats för enklare av- och pålastning. Pallar har fått rutor vid kontoret/verkstaden märkning enligt 5S. Mer fabriksyta utnyttjas vilket kan komplicera expandering av maskinparken i framtiden. Kostnad för omflyttningen är mindre än layoutförslag 1 men kräver en hel del arbete då alla slipmaskinerna samt en CNC svarv flyttas.

(49)

Vattentank för processvatten och rening placeras vid slipmaskinerna. Fördelar: Centrali-serat processvatten och rening för slipmaskinerna. Cisterner och slamtankar kan tas bort från respektive maskin och spara utrymme. Nackdelar: Eventuellt svårt med access för trucken när slamkärl skall hämtas.

Helhetsbedömning layoutförslag 3: Gott om utrymme för framtida expandering av maski-ner, utrustningar och förvaringsutrymmen på det renoverade området. Produktgrupp 1 och 2 får ett oförändrat flöde. Vissa ytor är outnyttjade och lastpallar lagras på flera olika ställen i fabriken. Slipmaskinernas placering i mitten av fabriken gör att buller sprids till hela fabriksytan. Vissa maskiner kan inte betjänas med eltruck.

Analys av värderingsschemat (se 4.7)

Värdering av de olika layoutförslagen visade att förslag 2 med 93 poäng var det mest läm-pade. Layoutförslag 3 fick 73 poäng och visar att nuläget i fabriken fungerar relativt väl, men att projektgruppens övriga layoutförslag innebär förbättringar med 78 respektive 93 poäng. Tillgänglighet och ekonomi var de största bidragande faktorerna till att layout-förslag 2 värderades högst.

Diskussion

Examensarbetets mål var att skapa virtuella fabrikslayouten i lämplig programvara och ge förslag på layouter där maskiner och utrustning omplacerats samt ge förslag på håll-barhet gällande ekonomi, miljö och sociala aspekterna. Skapandet av virtuella layouten i Microsoft Visio var förmodligen god nog men inte optimal. Vår mätteknik bestod av en lasermätare där ritningen kartlagdes på papper med penna. Viss felmarginal i centimeter-storlek på mätningarna finns, men jämfört med maskinernas centimeter-storlek är det försumbart. Skapandet av den digitala layoutmodellen tog mer tid än beräknat vilket gav mindre ut-rymme för rapportskrivandet inom tidsramen. Projektgruppen funderade på att spara tid och använda en laserscanner som kan scanna hela fabriken, men detta skulle kosta allde-les för mycket (75 000 kr) för företaget. Projektet hade 0kr i budget. Under mätningspe-rioden pågick en renovering av fabriken vilket inte påverkade vårt mätningsarbete, det gick smidigt att mäta och inga större förflyttningar av maskingrupper utfördes under mät-ningen. Vi fastställde nuläget på fabriken i april 2019.

(50)

36 Utslaget på värderingsschemat kan variera beroende på hur man anger skalan och fak-torerna för layoutförslagen, det skulle således kunna bli annorlunda utslag om man inter-vjuat till exempel medarbetarna på fabriken eller prioriterat andra parametrar i utvärde-ringen.

Företaget har varierande produkter i flexibla volymer, där funktionell verkstad fungerar bäst för produktionen. Projektgruppen ansåg att det inte fanns någon mening i att ändra på denna layoutvariant. Då fabriksbyggnaden och råvarulagret är rektangulärt formade ansåg projektgruppen ingen mening i att ändra på I-flödet i fabriken till t.ex. ett U- eller L-flöde.

Det fanns inget tidsutrymme för att flödessimulera layouten som projektgruppen skapat. Förmodligen hade det inte blivit relevant simulering då det saknades tillförlitliga data från maskinerna. Företaget har under projektets tid påbörjat installation av ett ERP sy-stem för att inhämta produktionsdata. Data som sedan kan analyseras och användas för simulering och förbättringsarbete.

(51)

6 Slutsats och rekommendationer

I detta kapitlet återges en summering av analysen från resultatet samt rekommendationer på fortsatta studier.

Slutsats

Projektgruppen har själva svarat för åsikterna i slutsatsen och layoutförslagen. De upp-satta målen att skapa digital fabriksmodell och förslag till förbättrad layout uppnåddes. Materialflöden och processteg har kartlagts för de viktigaste produktgrupperna. Förslag har framarbetats för bättre arbetsmiljö.

Layouten i nuläget och värderingsschemat visar att det finns förbättringspotential. Om-placeringar av maskin och utrustning kan höja faktorer som flexibilitet och tillgänglighet. Layoutförslag 2 som togs fram visar att materialflödet blir rakare. Omplacering av kvali-tetskontroll skulle innebära mindre exponering för buller av slipmaskinerna samt ett ra-kare flöde för produktgrupp 1. Införande av sortering gällande lastpallar skulle underlätta ökad tydlighet enligt 5S. Införda truckgångar runt maskingrupperna skulle underlätta åt-komst och effektivitet vid av- och pålastning samt underhåll. Layoutförslag 2 innebär mindre investering än layoutförslag 1 vilket också talar väl för layouten då slipmaski-nerna är mindre kostsamma att flytta än svarvmaskislipmaski-nerna. Nackdel som kan påpekas är att mindre utrymme för expandering blir kvar samtidigt har man ändå optimerat ytan-vändningen i layoutförslag 2. Alla förslag har utformats enligt funktionell layout och lin-järt flöde då dessa är mest lämpade för de produktvariationer och flexibla produktions-volymer som företaget har. Maskiner som kräver vattenförsörjning har koncentrerats till ett område vilket blir mer effektivt vid försörjning av processvatten och rening. Belysningen i fabriken var tillfredställande och inom rekommenderade värden från ar-betsmiljöverket. Ljudnivån vid klipprummet och slipmaskinerna ligger över arbetsmiljö-verkets rekommendationer, ljuddämpande åtgärder behövs.

Rekommendationer

Följande rekommendationer ges till uppdragsgivaren:

 Företaget bör skaffa en 4-vägs truck för transport av stångbuntar. Transporten från råvarulagret ut till CNC svarvarna är idag besvärlig med konventionell truck.  Råvarulagret kan utrustas med en travers för transport av stålbuntar till

klippma-skinerna. Svåra manövrar med gaffeltruck undviks.

 Omflyttning eller ombyggnad av råvarulagret skulle vara fördelaktigt. Innan ar-bete påbörjas bör en noggrann analys göras. KTH kursen ML 1504 (Logistik) har ett sådant delmoment och ett samarbete kan vara gynnsamt.

 Förslag för ljudisolering är att installera en snabbrullande port till klipprummet. I dagsläget står dörrarna ofta öppna och ljudet rör sig ut genom verkstaden. En möj-lig lösning är porten Nordic 500 (byggtjanst.se, 2019) som dämpar ljudnivån och ersätter dörrarna.

(52)

Referenser

Litteratur

ANDERSSON, A. & BERGSTEN, T. 2008. A case study of documentation's significance: in ERP system development projects. En fallstudie om dokumentationens betydelse: i

ERP‐systemutvecklingsprojekt.

ANDREASSON, B. 1997. Handledning i verkstadslayout : råd och tips när layouten skall

förändras, Mölndal, Institutet för verkstadsteknisk forskning (IVF.

BECKMAN, O. 1991. Energilära : grundläggande termodynamik för högskolestudier, Solna, Solna : Almqvist & Wiksell.

BELLGRAN, M. 2005. Produktionsutveckling : utveckling och drift av produktionssystem, Lund, Lund : Studentlitteratur.

BICHENO, J., ANHEDE, P. & HILLBERG, J. 2006. Ny verktygslåda för Lean: för snabbt och

flexibelt flöde, Revere.

BYGGTJANST.SE. 2019. NORDIC 500 snabbrullport ‐ innerport, ytterport [Online]. Svenskbyggtjanst.se. Available:

https://byggkatalogen.byggtjanst.se/produkt/industriportar-av-plast/nordic-500-snabbrullport-innerport-eller-ytterport/94975 [Accessed 07-16 2019]. JOHANSSON, B., BACKTEMAN, O., HELLBERG, A. & FORSBLAD, B. 2002. Buller och

bullerbekämpning, Solna, Arbetsmiljöverket.

JONSSON, P. & MATTSSON, S.-A. 2016. Logistik : läran om effektiva materialflöden, Lund, Studentlitteratur.

LN:SMEKANISKAVERKSTADAB. 2019. LN:s Mekaniska Verkstad AB. Available: https://www.ln-mekaniska.se/centerlesslipning.html

[Accessed 06-07 2019].

MASKINUTBILDNING.NU. 2016. Trucktyper [Online]. TVS Sverige AB. Available: http://www.maskinutbildning.nu/wp-content/uploads/2016/02/14TYA-truckmodeller-trucktyper.pdf [Accessed 07-16 2019].

MUTHER, R., WHEELER, J. D., HAGANÄS, K. & SVENSSON, G. D. 1977. Förenklad

systematisk lokalplanläggning, Hägersten :, Sveriges rationaliseringsfören. (SRF).

MÅNSSON, L. & SCHÖNBECK, Å. 2003. Ljus & rum : planeringsguide för belysning

inomhus, Stockholm, Ljuskultur.

(53)

ROTHER, M., SHOOK, J. & HELLING, J. 2001. Lära sig se : att kartlägga och förbättra

värdeflöden för att skapa mervärden och eliminera slöseri : en handbok för praktisk tillämpning av metoder och verktyg för Lean produktion, Göteborg, Lean

Enterprise Institute Sweden.

RYDSTEDT, M. & SJÖBERG, A. 2014. Dokumenthantering inom kvalitets- och miljöledningssystem: En problemanalys.

SCHUSTER. 2019. impulstrennenbild [Online]. Available:

https://schuster.swhosting4.de/en/principle.html [Accessed].

(54)

(55)

Bilaga I

(56)

II

Bilaga II

(57)

Bilaga III

(58)