Förbättrad material- och produktionsstyrning i kundorderstyrd enstyckstillverkning

EXAMENSARBETE

ANDERS GUNNARSSON MARTIN NÄSLUND

Förbättrad material-

och produktionsstyrning i

kundorderstyrd enstyckstillverkning

CIVILINGENJÖRSPROGRAMMET

Luleå tekniska universitet

Institutionen för industriell ekonomi och samhällsvetenskap Avdelningen för industriell logistik

Förord

Vi vill ta tillfället i akt att tacka alla som varit behjälpliga under examensarbetets gång och ställt upp på frågor och funderingar av alla de slag. Ett speciellt tack riktar vi till handledare Thomas Tärnblom, verkstadschef på ABB Machines och Anders Segerstedt, professor i industriell logistik vid Luleå tekniska universitet.

Västerås 2004-12-07

___________________ ____________________

Anders Gunnarsson Martin Näslund

Sammanfattning

Arbetet har syftat till att undersöka möjligheter till förbättringar av material och produktionsstyrningen vid ABB Machines i Västerås med målet att skapa

underlag för förbättrad planering, minskad kapitalbindning och ökad leveransprecision. Det har omfattat planering från huvudplanering ner till verkstadsplanering och berört materialflödet från underleverantör fram till att produkten är färdig för leverans. Förbättringsmöjligheter inom

produktionsteknik eller kvalitetsteknik har inte behandlats. ABB Machines enstyckstillverkar växelströmsmotorer i axelhöjder från 710 till 1250 mm mot kundorder. Leveransprecision mot kund och kvalitet är företagets främsta konkurrensfördelar.

Nulägesanalysen visade på förbättringsmöjligheter inom lagerstyrning, kapacitetsplanering och produktionsuppföljning. Den visade även på ett otillfredsställande utnyttjande av affärssystemet i planeringsprocessen.

Lagerstyrningen av företagets huvudförråd har varit eftersatt under en längre tid och centrala styrparametrar som orderkvantiteter och säkerhetslager har inte uppdaterats. Examensarbetet har gett underlag för uppdatering av dessa parametrar och visar även på möjligheter till sänkt totalkostnad för lagerstyrningen.

Kapacitetsplaneringen i företaget görs i dagsläget i styck för hela verkstaden.

Detta ger en otillfredsställande bild av beläggningsläget då variationer i ledtid inte tas i beaktande. Författarnas förslag är att införa en kapacitetsplanering i timmar med hjälp av kapacitetsbehovsprofiler där kapacitetsbehovet är

ledtidsförskjutet till de tidpunkter där behovet uppkommer. Detta skulle ge en bättre bild över planerad beläggning och en möjlighet att utjämna toppar och dalar i kapacitetsbehoven. För att få ytterligare underlag för analys av

produktionen rekommenderar författarna förbättrade mätningar av nyckeltal inom produktionen. De mätningar som bör följas upp är genomloppstid, PIA, leveransprecision och utnyttjandegrad. En veckorapport har utarbetats där mätningar samlas och i anslutning till denna beskrivs på vilket sätt de bör analyseras.

En övergripande modell för hur planeringsarbetet av produktion och material bör utföras från huvudplanering till verkstadsplanering har tagits fram där affärssystemet används i större utsträckning. Detta ger en samlad bild av

produktionsläget och en gemensam informationsdatabas vilket minskar risken för informationsbrister.

Abstract

This thesis has evaluated the possibilities of improved material and production control at ABB Machines. The main objective of the thesis has been to create a foundation to improve the planning process, to reduce cost of inventory and to achieve improved delivery performance.

ABB machines are producing large, single item AC-machines to order in the shaft height range of 710-1250 mm. Main competitive priorities are on time deliveries and high performance products.

The analysis of the present situation shows possibilities of improvements in the areas of inventory control, capacity planning and measurements. Another area of improvement is to really use the company’s ERP-system in the planning

process.

By updating the parameters important to inventory control the authors have showed that the total cost of inventory control can be reduced considerably.

The present capacity planning method is not well suited to the planning environment and does not consider differences in lead time between the products. “Capacity planning bills” are suggested which take the differences in lead time in to account.

To be able to analyse the company’s production performance the authors set up a table for weekly control of key performance measures. Important measures are lead time, WIP, on time delivery and utilization of bottleneck resources.

1 INLEDNING... 8

1.1 FÖRETAGET... 8

1.2 BAKGRUND... 8

1.3 SYFTE OCH MÅL... 9

1.4 AVGRÄNSNINGAR... 9

1.5 PRODUKTEN... 9

2 METOD ... 11

2.1 FALLSTUDIE... 11

2.2 OBSERVATIONER... 11

2.3 INTERVJUER... 11

2.4 LITTERATURSTUDIER... 11

2.5 DATAINSAMLING... 12

2.6 RELIABILITET OCH VALIDITET... 12

3 TEORI ... 13

3.1 DEFINITIONER AV CENTRALA BEGREPP... 13

3.2 KUNDORDERPUNKTEN... 14

3.3 PLANERING... 15

3.3.1 Sälj och verksamhetsplanering ... 16

3.3.2 Huvudplanering... 17

3.3.3 Orderplanering ... 18

3.3.4 Verkstadsplanering ... 19

3.4 LAGERSTYRNING... 19

3.4.1 ABC-analys ... 19

3.4.2 Bestämning av orderkvantiteter. ... 19

3.4.3 Bestämning av säkerhetslager och säkerhetstid... 20

3.5 METODER FÖR MATERIALPLANERING... 22

3.5.1 Nettobehovsplanering ... 22

3.5.2 Orderbunden materialförsörjning ... 22

3.5.3 Beställningspunktssystem ... 23

3.5.4 Tvåbingesystem och Kanban ... 23

3.6 KAPACITETSPLANERING... 24

3.6.1 Beräkning av kapacitet ... 24

3.7 METODER FÖR KAPACITETSPLANERING... 25

3.7.1 Kapacitetsplanering med produktionsenheter ... 25

3.7.2 Kapacitetsbehovsnycklar... 26

3.7.3 Kapacitetsbehovsprofiler... 26

3.7.4 Kapacitetsbehovsplanering (CRP) ... 26

3.8 KAPITALBINDNING... 27

3.9 KÖTEORI... 27

3.10 G ... 29

3.11 FÖRBÄTTRINGSARBETE... 30

4 NULÄGESBESKRIVNING ... 32

4.1 FLÖDET... 32

4.1.1 Ankommande gods ... 32

4.1.2 Plåtverkstaden ... 33

4.1.3 Rotortillverkning... 33

4.1.4 Härvverkstaden ... 34

4.1.5 Lindningen ... 35

4.1.6 Monteringen... 36

4.1.7 Provrum ... 36

4.1.8 Målning och packning... 37

4.2 PLANERING... 37

4.2.1 Huvudplanering... 39

4.2.2 Orderplanering ... 41

4.2.3 Verkstadsplanering ... 43

4.3 INKÖP... 44

5 ANALYS AV VARIABILITET... 45

5.1 VARIABILITET I PROCESSERNA... 45

5.2 LEVERANSPRECISION... 46

5.3 HUVUDPLANERING... 47

5.3.1 Kapacitetsplanering ... 48

5.4 ORDERPLANERING... 50

5.4.1 Orderbundet material... 50

5.4.2 Huvudförrådsmaterial... 52

5.4.3 Veckoförrådsmaterial... 53

5.5 VERKSTADSPLANERING... 53

5.6 LEVERANTÖRSPRECISION... 54

5.7 RUTINER FÖR MATERIALHANTERING... 57

5.8 KAPITALBINDNING FÖR KUNDORDER I ARBETE. ... 58

6 RESULTAT OCH SLUTSATSER... 60

6.1 VAL AV FÖRBÄTTRINGSFÖRSLAG SOM ANALYSERAS DJUPARE... 60

6.2 UTFORMNING AV LÄMPLIGA MÄT OCH STYRTAL... 60

6.2.1 Leveransprecision... 60

6.2.2 Genomloppstid och produkter i arbete ... 62

6.2.3 Buffertnivåer... 62

6.2.4 Utnyttjandegrad ... 63

6.2.5 Tolkning av mätvärden ... 64

6.3 FÖRBÄTTRINGSMÖJLIGHETER FÖR STYRNING AV HUVUDFÖRRÅD.... 65

6.4 FÖRBÄTTRINGSMÖJLIGHETER FÖR STYRNING AV ORDERBUNDET ... 67

6.5 NY MATERIAL OCH PRODUKTIONSSTYRNINGSPROCESS... 69

6.6 SAMMANFATTNING AV FÖRBÄTTRINGSFÖRSLAG... 70

6.6.1 Förbättrad kapacitetsplanering ... 70

6.6.2 Planering utifrån tider i SAP R/3 istället för progressrapporten ... 70

6.6.3 Förbättrad styrning av huvudförrådet... 71

6.6.4 Rutiner för materialhantering... 71

6.6.5 Förbättrad leverantörsprecision ... 71

6.6.6 Mätning och uppföljning... 71

7 DISKUSSION... 72

REFERENSER ... 73

BILAGOR... 75

1 Inledning

I detta kapitel ges en bakgrund till problemet samt att syfte, mål och avgränsningar redovisas. En kort beskrivning av företaget och produkten ges också.

1.1 Företaget

ABB Machines tillverkar synkrona och asynkrona växelströmsmaskiner med axelhöjder över 710 mm. Här tillverkas även traktionsmotorer med försäljning till tågindustrin. Företaget har en omsättning på ca 700 miljoner och en

personalstyrka på drygt 300 personer där ca 2/3 är verkstadspersonal.

Huvuddelen av försäljningen går på export men en betydande del tillverkas till svenska maskinbyggare som i sin tur exporterar sina anläggningar vidare.

Huvudsakliga slutkunder finns inom kraft-, process- och kemi-olja-gas industrin.

Som konkurrensfördelar använder sig ABB Machines sig främst av en hög kundanpassning, kvalitet och leveransprecision. Det mervärde som

kundanpassningen tillsammans med den höga kvalitén ger kunden möjliggör att förtaget kan ta ut ett högre pris än konkurrenterna på sina produkter.

Leveransprecisionen är viktig då maskinerna ofta är en del i ett större projekt som kunden bedriver där en sen leverans kan innebära ett stopp som blir kostsamt.

1.2 Bakgrund

ABB Machines har under en längre period haft en ökning i producerade volymer vilket ställer högre krav än tidigare på att material och

produktionsstyrningen fungerar tillfredsställande. Under 2003 hade företaget stora problem med förseningar något som dock förbättrats avsevärt under 2004 vilket kan ses i

Figur 1.1.

Leveransprecision

0%

20%

40%

60%

80%

100%

sep- 02

nov-02 jan-

03 mar-03

maj-03

jul-03sep-03 nov-

03 jan-

04 mar

-04 maj-04 månad

Glidande medelvärde (3 mån)

Leveransprecision per månad

Figur 1.1 Leveransprecision mot kund

Att leverera i tid till kund är något som är viktigt då en försening kan bli dyr i form av förseningsböter. Material och produktionsstyrningen upplevs dock inte

fungera tillfredsställande med frekvent förekommande omplaneringar och materialbrister. Med denna bakgrund vill ABB Machines att en analys av material och produktionsstyrningen görs för att hitta förbättringsmöjligheter.

1.3 Syfte och mål

Syftet med examensarbetet är att utifrån en analys av material och

produktionsstyrningen utarbeta förbättringsförslag med målet att skapa underlag för en förbättrad planering, ökad leveransprecision och reducerade

kapitalbindningskostnader.

1.4 Avgränsningar

Produktionen av traktions- och likströmsmotorer kommer inte att analyseras eftersom dessa produktionsflöden är separerade från de synkrona och asynkrona maskinerna. Störningar i flödet uppkomna av kvalitets eller produktionstekniska brister kommer heller inte att bearbetas då de inte faller inom ramen för

ämnesområdet.

1.5 Produkten

De synkrona växelströmsmaskinerna kan användas både som en motor och som en generator. För att bruka den som generator krävs att en ång- eller gasturbin kopplas mot drivaxeln och på så sätt kan ström genereras. Generatorn kan liknas vid ett litet portabelt kraftverk och används exempelvis på oljeplattformar. Som motor ligger de främsta applikationerna i pappersmassaindustrin, som raffinörer för utvinning av olja och gaser samt som kompressorer för luftseparering för framställning av gaser. Asynkronmaskinen, till skillnad från synkronmaskinen, kan bara brukas som motor. Konstruktionen av asynkronmaskinen är enklare och därmed billigare att producera, verkningsgraden är dock lägre jämfört med synkronmaskinen.

I Figur 1.2 visas en översiktlig produktstruktur för både en asynkron och synkron maskin. Mer detaljerade produktstrukturer kan ses i bilaga 3. Den längsta ackumulerade ledtiden för både synkron och asynkron maskin är tiden det tar att producera en stator. Denna tid skiljer sig dock åt beroende på maskinutförande.

Produktstruktur

Matare

Rotorspolar Rotoraxel Stansad elplåt Rotor

Härvsats Plåtlagd stator Stator

Färdig maskin Endast asynkron

Endast synkron Synkron & Asynkron

Figur 1.2 Schematisk bild av en produktstruktur för en maskin

Trots att varje maskin är kundanpassad så har en uppdelning gjorts i produktfamilj, produkttyp och utförande, detta för att underlätta i

planeringsarbetet. Utifrån produktfamiljerna synkron och asynkron maskin bestäms produkttypen av axelhöjden. Synkronmaskinen finns i axelhöjder mellan 710-1250 millimeter och asynkronmaskinen i axelhöjder mellan 710- 1000 millimeter. Varje produkttyp har tre utföranden, standard, normal och special beroende på mängden kringutrustning och om en likadan maskin är tillverkad förut. Applikationen maskinen är ämnad att användas till bestämmer till stor del vilken kringutrustning som krävs till maskinen. I Bild 1.1 ses en färdig synkron maskin.

Bild 1.1 Färdig synkron maskin AMS 900

2 Metod

I detta kapitel redovisas den metodik som legat till grund för de undersökningar och analyser som gjorts under arbetet.

2.1 Fallstudie

Metoden som använts för arbetet har varit en fallstudie utförd på tillverkningen av växelströmsmotorer vid ABB Machines. Valet av fallstudie som metodik gjordes för att skapa en bild över problemområden och utifrån detta utarbeta förbättringsförslag. Fallstudien har involverat den interna leveranskedjan från beredning av produkten till slutförd produktion.

Ejvegård, (2003), anser att fallstudie är väl anpassat som metodval när

problemställningen är odefinierad. Möjligheten finns då att definiera problemet under arbetets gång. Ytterligare fördelar med en fallstudie är att många olika variabler kan behandlas parallellt och att en stor närhet fås till analysobjektet.

2.2 Observationer

För att få en övergripande bild av produktionen utfördes en två veckors praktikperiod i produktionen på de olika produktionsavsnitten. Syftet med praktiken var att få insikt i vilka problem som uppstår, vad de beror på och om de kan härledas till bristande material och produktionsstyrning. Här skapades även en god bild över flödet och produkten. Observationerna sammanställdes och dokumenterades i slutet av varje arbetsdag.

2.3 Intervjuer

Intervjuer har förts med respondenter utvalda i samråd med handledaren på ABB Machines. Frågorna som ställdes var av icke strukturerad art där öppna svar användes. Innan intervjuerna fastställdes dock de mest centrala frågorna på vilket intervjun baserades. Vid intervjutillfället fördes separata anteckningar av båda frågeställarna och en sammanställning av dessa gjordes i direkt anknytning till intervjutillfället. Eventuella oklarheter från intervjun har klargjorts genom kompletterande intervjuer.

2.4 Litteraturstudier

Utifrån de problemområden som identifierades under praktikperioden och intervjuer med personal gjordes grundliga litteraturstudier av vetenskapliga artiklar, tidigare examensarbeten och böcker rörande ämnesområdet material och produktionsstyrning. Litteraturstudierna har fortsatt parallellt med det övriga arbetet under resterande tid. De vetenskapliga artiklarna hämtades från de

artikeldatabaser som Luleå tekniska universitet tillhandahåller åtkomst till. Främst

har Elsevier Science Direct, Emerald, Compendex och Applied Science and Tech Plus använts.

2.5 Datainsamling

Mätdata relevant för arbetet har hämtats ur företagets affärssystem SAP R/3. Viss bearbetning och sammanställning har utförts av insamlad sekundärdata i

Microsoft Excel för att möjliggöra analys.

2.6 Reliabilitet och validitet

Realibitet och validitet definieras av Ejvegård, (2003) på följande sätt:

”Med reliabiliteten menas tillförlitligheten och användbarheten av ett mätinstrument och av måttenheten.”

”Med validitet avses att man som forskare verkligen mäter det som man avser att mäta”

Genom att föra intervjuer med olika personer rörande samma ämnesområde har en mer objektiv bild kunnat bildas, något som höjt reliabiliteten på intervjuerna som förts. Ledande frågor har försökte undvikas i största möjliga mån. Detta är något som Ejvegård, (2003) hävdar är svårt att undvika vid muntlig

kommunikation och kan ha påverkat reliabiliteten.

Vid framtagning av data från företagets affärssystem har validiteten kontrollerats genom att mätvärdenas rimlighet har verifierats av ansvariga personer.

3 Teori

I detta kapitel beskrivs den teoretiska referensram som arbetet bygger på.

3.1 Definitioner av centrala begrepp

Definitionerna för begrepp skiljer sig mellan olika läroböcker och artiklar. För att få en enhetlighet i rapporten har följande definitioner för centrala begrepp använts.

Produktstruktur: Produktstrukturen visar och svarar på frågan vilka

komponenter en given artikel består av och består av flera strukturnivåer enligt Figur 3.1. (Segerstedt, 1999).

Artikel B Artikel C

Artikel E Artikel F Artikel D

Artikel A

Nivå 2 Nivå 1

Figur 3.1 Exempel på produktstruktur

Logistik: ”Ett synsätt för att tillgodose behovet av integrerad och effektiv administration av material och produktflödet från råvaruleverans, via samtliga led, till slutgiltig

konsument av den färdiga produkten” (Segerstedt, 1999).

Leveransprecision: Med leveransprecision menas i vilken utsträckning som leverans kan ske vid de tidpunkter som överenskommits med kunden (Jonsson

& Mattsson, 2003).

Leveranstid: Tiden från att en order bekräftats tills leverans kan ske (ibid.).

Ledtid (genomloppstid): Tiden från start till färdigtidpunkt av en artikel, från en strukturnivå till nästa. Ledtiden inkluderar utplock av komponenter,

bearbetningstid, kötid osv. (Segerstedt ,1999).

Total ledtid: Den längsta tiden från topp till köpartikel i produktstrukturen (ibid.).

Leverantörsprecision: Författarna har valt att definiera leverantörsprecision som leveransprecisionen från en leverantör, detta för att skilja på begreppen.

3.2 Kundorderpunkten

Med kundorderpunkt menas det ställe i produktstrukturen där produkten har kundorderspecifikt utseende och egenskaper (Jonsson & Mattsson, 2003).

Kundorderpunktens läge i förädlingskedjan skiljer sig åt beroende på kundens krav på leveranstid, produktens sammansättning samt tiden den tar att framställa.

Det finns olika strategier för att tillfredsställa kundens efterfrågade leveranstid och antalet produktvarianter (Segerstedt, 1999). Dessa beskrivs kort nedan och visas i Figur 3.2.

• Produktion mot lager

I företag med krav på korta leveranstider, där variantantalet och värdet på produkterna är lågt samt att volymerna är stora är produktion mot lager den vanligaste strategin, detta för att snabbt kunna svara på kundernas behov.

• Montering mot kundorder

I företag med krav på korta leveranstider men där variantantalet och värdet på produkterna är större än i föregående fall kan montering mot kundorder vara en lämplig strategi. Det innebär att företaget producerar halvfabrikat mot prognos och sedan monterar dessa när kundordern ankommer.

• Produktion mot kundorder

I företag där produktvärdet och variantantalet är relativ högt och där krav på kort leveranstid ej är avgörande kan produktion mot kundorder vara en lämplig strategi. Det innebär att produktion initieras först när kundorder ankommit. På detta sätt hålls lagret av färdiga artiklar på en låg nivå.

• Konstruktion mot kundorder

När kravet på kundanpassning är stort och variantantalet och produktvärdet är högt är denna strategi applicerbar i företaget. Det innebär att produkten helt eller till viss del konstrueras utifrån kundens önskemål. Ofta är de producerade volymerna små jämfört med föregående fall.

Konstruktion/Beredning

Tillverkning

Montering

Leverans

Konstruktion mot kundorder Produktion mot

kundorder Montering mot

kundorder Produktion mot lager

Figur 3.2 Kundorderpunktens läge i förädlingskedjan, Fritt från Segerstedt, (1999).

Frikopplingspunkten är ett begrepp som är tätt sammankopplat med kundorderpunkten. Med frikopplingspunkt menas det ställe i en produkts produktstruktur där materialförsörjningen och värdeförädlingen är helt

kundorienterad. Ofta sammanfaller frikopplingspunkten med kundorderpunkten men den kan också i vissa fall ligga före, dock aldrig efter. Att

frikopplingspunkten ligger före kundorderpunkten innebär att anskaffning eller produktion av material sker kundorderstyrt trots att det rör sig om material som inte är specifik till någon speciell kundorder (Jonsson & Mattsson, 2003).

3.3 Planering

I planeringen av producerande verksamheter brukar vanligtvis fyra

planeringsnivåer finnas. Dessa är sälj och verksamhetsplanering, huvudplanering, orderplanering och verkstadsplanering. Det som skiljer de olika nivåerna åt är tidshorisont och detaljeringsgrad (Jonsson & Mattsson, 2003). I Figur 3.3 visas hur detaljeringsgraden skiljer sig åt i de olika planerna och vilka stödprocesser som behövs för att utföra dessa. Nedan beskrivs de olika planeringsnivåerna mer ingående.

Prognos

Långsiktig produktionsplanering Resursplanering

Produktionsplanering

Materialplanering

Kapacitetsbehovs- planering

Order- frisläppning

Orderpool

Data för bearbetningsordning

Utförande av order Grov

Kapacitets- planering

Produktstruktur

Lagerstatus

Sälj och

verksamhetsplanering

Huvudplanering

Orderplanering

Verkstadsplanering

Figur 3.3 Planeringsnivåer i företaget. Fritt efter Hopp & Spearman, (1996), samt Jonsson & Mattsson, (2003).

3.3.1 Sälj och verksamhetsplanering

Sälj och verksamhetsplaneringens uppgift är att utifrån företagets affärsidé, strategi och övergripande mål fastställa planer för försäljning, utleveranser och produktion. Denna planeringsnivå är den översta i företaget och tidshorisonten ligger ofta på 1-2 år (Jonsson & Mattsson, 2003). Planeringen på denna höga nivå syftar till att vara underlag för beslut rörande vilken kompetens som

behöver bemannas, från vilka leverantörer material skall anskaffas, vad som skall produceras i fabriken eller läggas ut på underleverantörer samt på vilket sätt som marknadsföringen skall vara utformad.

Den långsiktiga produktionsplanen syftar till att på produkt eller

produktgruppsnivå fastställa produktion, anskaffning och leveranser. Produktions och leveransvolymer uttrycks för det mesta i kronor för att lättare få en koppling till företagets budget och budgetuppföljning (ibid.).

I sälj och verksamhetsplaneringen sker kapacitetsplaneringen på en grov nivå och baseras på en långsiktig planerad produktion. På denna nivå är möjligheterna att förändra kapaciteten stora eftersom tidshorisonten ofta är ett år eller mer.

3.3.2 Huvudplanering

Huvudplanering innefattar en produktionsplan som är kopplad mot en grov kapacitetsplan för respektive produkttyp. Huvudplanens uppgift är att styra materialflödena in, ut och genom företaget samt att planera för att tillräcklig kapacitet finns vid de olika produktionsgrupperna. Planeringshorisonten i huvudplanen måste vara längre än den längsta ackumulerade ledtiden för produkten för att den skall kunna fylla sitt syfte. Huvudplanen är kopplad mot sälj och verksamhetsplanen och skillnaden mellan planerna är

planeringshorisonten och detaljeringsnivån. Dessa båda planer kan, om inget behov att till exempel planera på produktgruppsnivå finns, sammanföras till en planering (Jonsson & Mattson, 2003).

I produktionsplanen bryts en eventuell plan för en produktfamilj ner för varje produkt och vecka. Produktionsplanen ligger som översta nivå i

materialplaneringen och styr mot vilken tidpunkt som produkten levereras (Krajewski & Ritzmann, 2002).

För att snabbt undersöka om kapacitet finns för att producera en produkt mot utsatt tidpunkt är en grov kapacitetsplan nödvändig. Principiellt fungerar den, menar Hopp & Spearman, (1996), genom att den undersöker vilken tidsåtgång varje produkt tar i anspråk i kritiska delar av produktionen och om tillräcklig kapacitet finns att tillgå under den vecka som produktionen skall äga rum. Visar det sig att kapaciteten inte är tillräcklig har planeraren två möjligheter; Antingen väljer denne att flytta fram det planerade leveransdatumet eller att addera

kapacitet. Extra kapacitet kan uppbådas genom att använda sig av övertidsuttag eller lägga ut produktionen på en underleverantör.

Jonsson & Mattsson, (2003), beskriver planeringsgången vid produktion mot kundorder. Denna går igenom fyra principsteg vid framtagandet av en

huvudplan.

• Första steget är prognostisering. Här görs en prognos på produkttyper.

Produkttypen motsvarar en grundkonstruktion som sedan kan modifieras efter kundens önskemål. Genom att prognostisera efter produkttyp, istället för en i detalj specificerad produkt, hävdar Jonsson & Mattson (2003) att prognostiseringen kan göras manuellt då antalet produkter blir relativt lågt.

• Andra steget är att generera en preliminär leveransplan. Som nämns ovan så utgör prognosen produkttyper. Kundorderna däremot utgör

produktvarianter. När en kundorder anländer läggs denna in i

leveransplanen och motsvarande produkttyp räknas av från prognosen.

Utifrån leveransplanen kan sedan avgöras vad som kan levereras under en viss tidsperiod.

• I tredje steget tas en preliminär produktionsplan fram. Till grund för denna plan ligger den preliminära leveransplanen. I närtid består leveransplanen främst av tillverkningsorder. Längre fram i tiden är det främst prognostiserade behov som finns inlagda i leveransplanen. I

mellanskiktet finns det en blandning av dessa två typer. Genom att räkna av tillverkningsorder från det prognostiserade behovet kan kvantiteter att kunna leverera räknas fram. Vid mycket konstruktion mot kundorder görs vanligtvis ingen prognostisering utan den framförhållning som

orderstocken ger får ofta duga som planeringshorisont. Produktionsplanen måste även kontrolleras mot det kapacitetsbehov den genererar. Detta görs, enligt Jonsson & Mattson (2003), lämpligen utifrån

kapacitetsbehovsnycklar eller kapacitetsbehovsprofiler (se kapitel 3.7)

• Sista steget är att fastställa leveransplanen och produktionsplanen vid ett möte med företagets produktionschef, logistikchef och marknadschef. I fallet med mycket konstruktion för varje order är det även lämpligt om personal från konstruktion och beredning finns med.

3.3.3 Orderplanering

Orderplaneringen innefattar materialplanering och kapacitetsbehovsplanering och har som funktion att utföra de planer som tagits fram på de ovanliggande nivåerna. Denna planeringsnivå har således som uppgift att svara för att

anskaffning och produktion av material sker till de tidpunkter som huvudplanen angett samt att tillräcklig kapacitet finns för denna produktion på detaljnivå (Jonsson & Mattson, 2003).

Materialplaneringen har, enligt Jonsson & Mattsson, (2003), som huvuduppgift, att för varje produkt och artikel fastställa kvantiteter och tidpunkter för de order som skapas i syfte att skapa och tillfredsställa ett materialbehov. Detta skall ske så effektivt som möjligt med avseende på kapitalbindning, leveransservice och resursutnyttjande. De metoder som används måste kunna svara på för vilka artiklar order ska planeras in, hur stor kvantitet ordern skall ha, vart och när ordern skall levereras samt även när och om ordern skall köpas eller tillverkas.

På orderplaneringsnivån sker kapacitetsplaneringen efter frisläppta och planerade produktionsorder men kan också vara en direkt konsekvens av kundorder. På

denna nivå handlar kapacitetsanpassningen om att använda övertid eller omfördela arbetskraft (ibid.).

3.3.4 Verkstadsplanering

Verkstadsplanering innebär detaljerad planering för respektive produktionsgrupp och ett verkställande av planeringen som tagits fram på överliggande nivåer. I verkstadsplaneringen omvandlas ordern från att ha varit en planeringsorder till att vara en tillverkningsorder. Produktionen kan antingen initieras från

huvudplanen och de order som är inlagda där eller från materialplaneringen i syfte att fylla upp en lagernivå. Order som släpps skall vara specificerade för tidigaste starttidpunkt, senaste leveranstidpunkt samt kvantitet. Detta ger ett tidsfönster under vilket tillverkningen skall ske. För att kunna frisläppa en order på utsatt tid måste material och kapacitet finnas tillgängligt. När ordern sedan är färdig återrapporteras den. Återrapporteringen är viktig för att kunna följa upp verkliga operationstider och ledtider, för att boka av beläggning och för

uppföljning av kapacitetsutnyttjandet (Jonsson & Mattsson, 2003).

3.4 Lagerstyrning

3.4.1 ABC-analys

I många företag står en liten del av artiklarna som köps hem mot lager för en stor del av utgifterna för inköp. För att få fokus på dessa artiklar kan man

lämpligen göra en ABC-analys och klassificering av dessa där artiklarna delas upp som A, B och C-artiklar. Till A artiklarna hör de 5-10 % av totala antalet artiklar som står för 75-80 % av utgifterna. B-artiklarna är nästa 10-15 % av artiklarna som står för 10-15 % av utgifterna. De resterande C-artiklarna är då ungefär 80

% av de totala artiklarna och står bara för 10 % av utgifterna. (Axsäter, 1991).

3.4.2 Bestämning av orderkvantiteter.

I ett MRP-system (se kapitel 3.5.1) kan orderkvantiteterna som används vara bestämda utifrån en manuell bedömning, köpas lot-for-lot dvs. exakt den kvantitet som behövs eller köpas med ekonomiska orderkvantiteter. Är

efterfrågan känd är ekonomiska orderkvantiteter det vanligaste sättet att använda när beställningspunktsystem används. Framtagandet av den orderkvantitet som är mest ekonomiskt riktig görs genom att väga ordersärkostnaden mot

lagerhållningskostnaden och använda den kvantitet som ger den lägsta totalkostnaden. I Figur 3.4 kan utläsas hur totalkostnaden är som lägst där

ordersärkostnadskurvan och lagerhållningskostnadskurvan skär varandra. I denna punkt är den ekonomiska orderkvantiteten EOQ.

Totalkostnad/år

1000 200300 400500 600700 800900 1000

0,001

100 200 300

400 500

600 700

800 orderkvantitet

kr

Ordersärkostnad Lagerhållningskostnad Totalkostnad

Figur 3.4 Ekonomisk orderkvantitet

Formeln för att beräkna ekonomiska orderkvantiteten kallas Wilsons formel och ser ut enligt Ekvation 1.

l

opt pc

q 2Dc⁰

=

Ekvation 1 Wilsons formel (Axsäter, 1991) qopt= Ekonomisk orderkvantitet

D= Behovet av varan under ett år c0= Ordersärkostnad per påfyllning

p= Pris på varan

cl=Annuell lagerhållningssärkostnadsränta

3.4.3 Bestämning av säkerhetslager och säkerhetstid.

Syftet med säkerhetslager och säkerhetstider, anser Hopp & Spearman, (1996), är att täcka upp för variationer i förbrukning och leveranstid. Ur ekonomisk

synvinkel dimensioneras det genom en avvägning mellan

lagerhållningskostnaden och kostnaden för brist av en artikel. Säkerhetslager kan bestämmas utifrån en manuell bedömning, som procent av ledtidsförbrukningen eller från en önskad servicenivå. Manuella bedömningar görs utifrån erfarenhet och uppskattningar av vad brist respektive kapitalbindningen kostar. Att beräkna säkerhetslagret utifrån en procentsats av ledtidsförbrukningen har fördelarna att säkerhetslagret enkelt kan uppdateras vid ändringar i ledtid eller förbrukning samt att det möjliggör en systematisk differentiering av artikeltyper. Nackdelen är att den inte tar hänsyn till någon variation på efterfrågan eller ledtid.

Mest korrekt är att dimensionera säkerhetslagret utifrån vilken servicenivå man vill hålla. Här finns två olika definitioner; SERV1 och SERV2.

SERV1 är sannolikheten att brist inte uppstår under en lagercykel och SERV2 är andel av efterfrågan som kan levereras direkt från lager. Servicenivån bestäms utifrån överliggande mål om vilka störningar i form av materialbrist som är acceptabla och kan vara differentierad för olika typer av artiklar. En förutsättning för att använda sig av en viss servicenivå är enligt Jonsson & Mattson, (2003), att:

• Medelvärdet och standardavvikelsen för efterfrågan för en tidsenhet är känd.

• Medelvärdet av förbrukningen under ledtiden och standardavvikelsen eller absolutfelet under ledtiden är känd

Är dessa parametrar kända och en servicenivå har bestämts utifrån definitionen för SERV1 kan säkerhetslagret beräknas enligt följande formler. Är

standardavvikelsen okänd kan den beräknas enligt Ekvation 2.

∑

− −

= ⁿ

i i

obs x x

n ₁

2

1

1 ( )

σ*

Ekvation 2 Beräknad standardavvikelse

vikelsen standardav

av skattning observerad

värden e

observerad för

medelvärde x

i period för

värde observerat x

obs i

=

=

=

σ

k SL=σ⋅

Ekvation 3 Bestämning av säkerhetslager

tiden under led davvikelse

ns standar efterfråga

σ

faktor säkerhets k

agret säkerhetsl SL

=

=

=

Säkerhetsfaktorn för olika servicenivåer finns tabellerat i bilaga 1. Efterfrågans standardavvikelse beräknas enligt Ekvation 4

2 2

2 D

LT⋅ _D + _LT ⋅

= σ σ

σ

Ekvation 4 Bestämning av efterfrågans standardavvikelse under ledtiden

viklse standardav ledtidens

riod pe per viklse standardav ns

efterfråga

period per n efterfråga D

lagret på fylla att för perioder i

Ledtiden LT

LT D

=

=

=

=

σ σ

eller approximeras med Ekvation 5 om ledtidens standardavvikelse anses vara försumbar (ibid.).

D⋅ LT

=σ σ

Ekvation 5 Approximation för bestämning av efterfrågans standardavvikelse under ledtiden

Medelvärdet och standardavvikelsen för efterfrågan under en tidsperiod kan bestämmas från historiska statistiska data men görs enklast genom manuella bedömningar. Detta eftersom ett statistiskt underlag ofta är svårt att ta fram och att data måste omfatta en så lång tidsperiod att förutsättningarna hinner ändras (Axsäter,1991).

Vollman et. al. (1997), menar att det är lämpligast att använda sig av säkerhetstid när det råder osäkerhet i efterfrågan och leveranstidpunkt. Säkerhetslager anses mest användbart om det råder osäkerhet i efterfrågan eller levererad kvantitet.

3.5 Metoder för materialplanering

I detta avsnitt beskrivs kortfattat de vanligaste metoderna för materialplanering.

3.5.1 Nettobehovsplanering

Nettobehovsplanering eller MRP är en materialplaneringsmetod som bygger på beräknade tidpunkter för när ett behov uppstår för en artikel, detta utifrån en prognos, kundorder eller ett härlett behov. Behovet uppstår då det beräknade lagret för artikeln är lika med noll eller lika med ett givet säkerhetslager. När behov uppstått sker beordring av artikeln förskjutet med artikelns ledtid plus en eventuell säkerhetstid. Orderkvantiteten bestäms ofta med hjälp av EOQ (se kapitel 3.4.2), fasta orderkvantiteter eller lot-for-lot. Vid nettobehovsplanering av härledda behov bryts behoven ner med hjälp av produktstrukturer.

Utgångspunkten för nettobehovsplaneringen är då huvudplanens planerade behov av slutprodukter (Axsäter, 1991).

3.5.2 Orderbunden materialförsörjning

En variant av nettobehovsplanering är orderbunden materialförsörjning vilket innebär att en produktions eller inköpsorder initieras direkt knuten till en

specifik kundorder. Orderkvantiteten och leveranstidpunkten sätts till behovskvantiteten respektive behovstidpunkten för kundordern.

Behovskvantiteten beräknas genom produktstrukturen för slutprodukten och leveranstidpunkten beräknas genom att räkna av artikelns ledtid plus en

eventuell säkerhetstid. Säkerhetstid används för att gardera sig mot osäkerhet i leveranstid för artikeln (Jonsson & Mattsson, 2003).

3.5.3 Beställningspunktssystem

Med ett beställningspunktssystem menas en materialplaneringsmetod som bygger på att lagersaldot för en viss artikel jämförs mot en nivå på saldot där

beställningspunkten är satt. Om beställningspunkten har underskridits beordras produktion eller inköp av artikeln. Vanligaste formen av beställningspunksystem betecknas (R, Q)- system och (s, S)- system. Skillnaden mellan dessa system är att (R ,Q)- systemet beställer en fix kvantitet varje gång beställningspunkten nås medan (s ,S)- systemet fyller upp mot en bestämd nivå (Axsäter ,1991).

En form av beställningspunktsystem där hänsyn tas till beroende behov mellan artiklar är täcktidsplanering. Till grund för täcktidsplaneringen ligger en

prognostiserad efterfrågetakt av slutförbrukningsartikeln uttryckt i mängdenhet per produktionsdag. Utifrån denna och ett struktursamband kan efterfrågetakten för underliggande artiklar beräknas. För artiklarna räknas deras täcktid fram genom att dividera artikelns tillgång med dess efterfrågetakt. En signal för påfyllnad fås då täcktiden tillsammans med en eventuell bufferttid understiger artikelns ledtid (Segerstedt, 1999).

3.5.4 Tvåbingesystem och Kanban

Tvåbingesystem är en variant av ett beställningspunkssystem där varje artikels lagerplats är uppdelad i två fysiska behållare. Den ena behållaren är den därifrån uttag normalt skall ske och den andra behållaren motsvarar förbrukningen under återanskaffningstiden för artikeln. När den första behållarens kvantitet är

förbrukad sker en beställning och förbrukning sker från den andra behållaren till dess att den första fyllts på vid inleverans. Denna typ av materialstyrning är bäst lämpad för lågvärdesartiklar med jämn efterfrågan (Jonsson & Mattsson, 2003).

Kanban är ett beställningspunktssystem med fler än två stycken lastbärare.

Metoden fungerar principiellt på samma sätt som tvåbingesystem det vill säga att återanskaffning sker när en behållare är förbrukad (Krajewski & Ritzmann, 2002). Antalet lastbärare i ett Kanbansystem beräknas genom Ekvation 6.

c p w lastbärare d

Antalet = ⋅( + )⋅(1+α)

Ekvation 6 Antal lastbärare i ett Kanbansystem

aktor säkerhetsf

lastbärare i

kvantitet c

lastbärare per

sstid medelproce p

lastbärare per

produktion i

tid medelvänte w

takt efterfråge förväntad

d

=

=

=

=

=

α

3.6 Kapacitetsplanering

Enligt Jonsson & Mattsson, (2003), innebär kapacitetsbehovsplanering att ett kapacitetsbehov för en period beräknas och jämförs med tillgänglig kapacitet för perioden i fråga. Kapaciteten justeras sedan beroende på behovet till dess att behov och tillgång har en acceptabel överensstämmelse. Kapacitetsplanering sker i alla planeringsnivåer.

3.6.1 Beräkning av kapacitet

Jonsson % Mattsson, (2003), beskriver fyra kapacitetsnivåer i produktionen som kapacitetsplaneringen bör ta hänsyn till. Dessa är maximal kapacitet, nominell kapacitet, bruttokapacitet och nettokapacitet. Med maximal kapacitet menas den kapacitet som en produktionsgrupp har om produktionen är igång dygnet runt och året om. Denna kapacitetsuppgift är sällan av så stort intresse eftersom så sällan är fallet. Nominell kapacitet innebär att lediga dagar räknas av samt att antal skift tas med i beräkningen. Utifrån den nominella kapaciteten fås bruttokapaciteten då diverse kapacitetsbortfall tas med i beräkningen såsom maskinhaverier, korttidsfrånvaro och underhåll. När sedan hänsyn tas till andra kapacitetsbortfall som nästan oundvikligen uppstår till exempel väntetid på material, tid för genomgång med arbetsledning, ombearbetning vid kassation och akutorder så fås nettokapaciteten. Denna nettokapacitet är den som man enligt Jonsson & Mattsson, (2003), bör räkna med finns tillgänglig för

produktion och som man således även bör planera efter. I Figur 3.5 ses en beskrivning av dessa kapacitetsnivåer.

Kapacitet ej planerad

att utnyttjas Kapacitets

bortfall Ej planerbar

verksamhet Nettokapacitet

Bruttokapacitet

Nominell Kapacitet Maximal kapacitet

Figur 3.5 Kapacitetsnivåer vid kapacitetsplanering (Jonsson & Matsson, 2003).

3.7 Metoder för kapacitetsplanering

Det finns en rad metoder för att planera kapacitet och resursutnyttjande. Dessa metoder kan användas på flera olika nivåer i planeringsarbetet och därför beskrivs metoderna separat i detta kapitel. I Tabell 3.1kan en sammanställning för de beskrivna metoderna ses.

Egenskaps- variabler

Produktions enheter

Kapacitetsbehovs nycklar

Kapacitetsbehovs profiler

Kapacitetsbehovs planering Primärt

planeringsobjekt:

Produktionsplan Produktionsplan Kundorder

Produktionsplan Kundorder

Tillverkningsorder

Objektomfattning: Artikelindivid Artikelgrupp Artikelstruktur

Artikelindivid Artikelgrupp Artikelstruktur

Artikelindivid Artikelstruktur

Artikelindivid

Lagerhänsyn: Nej Nej Nej Ja

Ledtidshänsyn: Nej Nej Ja Ja

Primär planeringsnivå:

Sälj och verksamhets- planering Huvudplanering

Sälj och

verksamhetsplanering Huvudplanering

Sälj och verksamhets- planering Huvudplanering

Materialplanering Verkstadsplanering

Kapacitets- gruppering:

Hela Företaget Avdelning Förmansområde

Hela företaget Enskild produktions- grupp/maskin

Enskild produktions- grupp/maskin

Tabell 3.1 Sammanställning av kapacitetsplaneringsmetoder (Jonsson & Matsson, 2003).

3.7.1 Kapacitetsplanering med produktionsenheter

Ett enkelt sätt att uttrycka kapacitetsbehovet från en produktionsplan eller ett antal tillverkningsplaner är att uttrycka det i samma enhet som producerade

volymer mäts i. En addering av samtliga produktionsplaner blir då i sig ett mått på vilket kapacitetsbehov som finns. Kapacitetsplanering med

produktionsenheter används främst på resursplaneringsnivån och syftet med planen bör vara att på lång sikt skapa underlag för att tillräcklig kapacitet finns tillgänglig. Metoden är i första hand användbar i miljöer med korta

ackumulerade ledtider och där kapacitetsbehovet inte varierar med produktmixförändringar (Jonsson & Mattsson, 2003).

3.7.2 Kapacitetsbehovsnycklar

Att planera kapacitet med kapacitetsbehovsnycklar innebär att man beräknar det samlade kapacitetsbehovet för en produkt vid respektive produktionsavsnitt.

Med hjälp av en produktions eller tillverkningsplan kan sedan kapacitetsbehovet för varje avsnitt under en viss tidsperiod beräknas. Denna metod är främst

anpassad för huvudplaneringsnivån och för företag med kundorderstyrd produktion där genomloppstiderna inte är särskilt långa. Anledningen till att genomloppstiderna helst skall vara korta är den bristande ledtidsförskjutningen i kapacitetsbehoven (ibid.).

3.7.3 Kapacitetsbehovsprofiler

Att kapacitetsplanera med kapacitetsbehovsprofiler bygger på samma metodik som i kapitel 3.7.2. Skillnaden ligger i hur kapacitetsbehovet tidsfördelas över ett önskvärt antal planeringsperioder. Det innebär att de kan ledtidsförskjutas i enlighet med vad leveranstidpunkterna i produktionsplanen eller

tillverkningsplanen säger. Detta till skillnad mot kapacitetsbehovsnycklar där allt kapacitetsbehov förväntas uppkomma i samma planeringsperiod som leverans skall ske. Denna metod är dock jämfört med föregående mer arbetskrävande och systemstöd är nödvändigt. Metoden bör ge bäst resultat då den tillämpas för huvudplanering i företag med påtagligt kundanpassade produkter och

produktion där ledtidsförskjutning behövs på grund av lång genomloppstid (ibid.).

3.7.4 Kapacitetsbehovsplanering (CRP)

Kapacitetsbehovsplanering är en metod som främst är anpassad för tillämpning på material och verkstadsplaneringsnivån. Den innebär att kapacitetsbehovet beräknas med utgångspunkt från frisläppta och pågående tillverkningsorder. I normalfallet används nettobehovsplanering för att generera uppgifter om

planerade order. Start och färdigtidpunkter hämtas ur ett register för operationer i arbete. Denna metod kräver stort systemstöd eftersom en stor mängd data behövs i planeringsprocessen. I systemet som används krävs också att det finns ett materialplaneringssystem som kan generera planerade tillverkningsorder.

Denna metod är lämplig där det föreligger ett stort behov av precision och

detaljeringsgrad. Metoden kan, om produktionen till stor del är

standardkomponenter, även appliceras på huvudplaneringsnivån (ibid.).

3.8 Kapitalbindning

Kapital i en fabrik finns bundet i form av anläggningstillgångar och

omsättningstillgångar. Till anläggningstillgångar hör byggnader och maskiner.

Omsättningstillgångarna består av lager och kundfordringar. Det är främst kapitalet bundet i lager som går att påverka. Materialet ligger normalt bundet i lager, produkter i arbete (PIA) och färdigvarulager. En schematisk bild av detta kan ses i Figur 3.6 (ibid.).

Leverantörer

Förråd av råmaterial PIA – Tillverkning av halvfabrikat

Förråd av köpta komponenter

Förråd av halvfabrikat PIA- montering / sluttillverkning

Färdigvarulager

Kunder

Figur 3.6 Schematisk bild av produkter i arbete och lager (Jonsson & Mattsson, 2003)

Axsäter, (1991), anser att lagerhållningskostnaden för material liggande på lager brukar uppskattas till ca 20 procent av lagerhållningsvärdet. Denna räntesats grundar sig på företagets kalkylränta eller låneränta med ett påslag för vad det kostar med försäkringar, lagerbyggnader och kassationer. Ur detta hänseende är det viktigt att hålla nere nivåerna för värdet av materialet på förråd.

3.9 Köteori

Ett kösystem inom en tillverkande process kännetecknas av en ankomstfrekvens en bearbetningsprocess och en kö. Den bakomliggande teorin för hur dessa tre processer interagerar kallas för köteori och är ett kraftfullt verktyg för att

analysera ett tillverkningssystem. Tre viktiga mätetal; PIA, ledtid och

ankomstfrekvens kopplas samman genom Littles lag som är en av grundpelarna

inom köteorin (Hopp & Spearman, 1996). Detta samband ser ut enligt Ekvation 7.

Ledtid PIA=λ_a*

Ekvation 7 Littles Lag

) . ( )

(

) . / (

dag p systemet lämnat

den att dess tills systemet till

ankommit produkten

att från Tiden Ledtid

St arbete i

Produkter PIA

dag p st kvens Ankomstfre

a

=

= λ =

Ledtiden kan också definieras som summan av väntetid i kö och effektiv processtid. Littles lag tar ingen hänsyn till variationer i de olika variablerna.

Variationer i processen är dock något som enligt Hopp & Spearman, (1996), är väldigt viktigt att ta i beaktande. För att göra detta finns sambandet mellan väntetid i kö, utnyttjandegrad och variation i ankomstfrekvens och processtid enligt Ekvation 8.

p p

a

q t

u c u

CT c

)

*(

−

= +

1 2

2 2

Ekvation 8 samband mellan kötid och varians i ankomstfrekvens och processtid

systemet i

egraden Utnyttjand

u

processtid effektiv

för t Medelvärde t

varians ens

processtid Effektiva

c

varians kvensens

Ankomstfre c

kö i Väntetid CT

p 2 p 2 a q

=

=

=

=

=

Utifrån Ekvation 7 och Ekvation 8 kan man utläsa att standardavvikelserna och ^c samt utnyttjandegraden har stor inverkan på kötidens storlek. Eftersom ledtiden är lika med summan av kötiden och processtiden ökar även den proportionerligt mycket vilket leder till att även PIA ökar enligt Littles lag.

Definieras, i Ekvation 8,

2

ca 2

p

2

2

2 )

(c_a +c_p

som C² visar Figur 3.7 sambandet mellan utnyttjandegrad och väntetid i kö för värden på C² på 1 respektive 0.25. I detta exempel användes t_p=1.

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 0,99 Utnyttjandegrad

CTq

C²=1

C²=0.25

Figur 3.7 Samband mellan utnyttjandegrad och väntetid i kö.

Utifrån ovanstående figur kan utläsas att när utnyttjandegraden närmar sig ett så närmar sig väntetiden i kö och därmed också ledtiden och PIA oändligheten.

Figuren visar även att dessa mätetal ökar snabbare vid ett större värde på C². Utifrån vad som beskrivits ovan argumenterar Hopp & Spearman (1996) för att minska variabiliteten i processer. De menar vidare att variabilitet är som värst när den finns tidigt i processen eftersom den då påverkar alla påföljande steg. Utifrån denna argumentation formulerar de tre lagar gällande variabilitet och

utnyttjandegrad. Dessa kan ses nedan.

Lag 1: Vid processjämvikt orsakar ökande variabilitet alltid att ledtider och produkter i arbete ökar.

Lag 2: Variabilitet tidigt i processen har större inverkan på produkter i arbete och ledtid än motsvarande variabilitet sent i processen.

Lag 3: Om ett system ökar utnyttjandegraden utan att göra några andra ändringar kommer ledtider att öka kraftigt olinjärt.

3.10 Grunddata

Den informationsmängd inom företaget som är nödvändig inom

produktionslogistik kallas med en sammanfattande benämning grunddata. Det är den data som behövs av produktionsledningen för att fatta korrekta beslut och för att nå de uppsatta målen med verksamheten. Till grunddata hör information om företagets produkter, vilka artiklar de består av, hur de tillverkas samt vilka resurser som finns för att tillverka dessa. Man brukar särskilja fyra typer av grunddata, dessa beskrivs nedan (Jonsson & Mattsson, 2003).

• Artikeldata, som innefattar artikelnummer, benämning, enhet, vikt och dylikt.

• Strukturdata som innehåller information om hur produkter och artiklar är uppbyggda.

• Operationsdata med information om hur produkter och artiklar tillverkas samt vilka resurser som krävs för detta.

• Produktionsgruppsdata som innefattar vilka produktionsresurser som finns tillgängliga samt vilken kapacitet och prestanda dessa resurser har.

För att grunddata skall vara möjlig att underhålla krävs någon form av datoriserat system där grunddata lagras och uppdateras. Man talar då om fyra

grunddataregister som motsvarar var och en av ovanstående beskrivna grunddatatyper. Sambandet mellan dessa register beskrivs i Figur 3.8.

Artikelregister Strukturregister Operations register

Produktions gruppsregister

Figur 3.8 Samband mellan olika grunddataregister (Jonsson & Mattsson, 2003).

Kopplingarna mellan dessa register knyter samman hela produktionskedjan och enligt Jonsson & Mattsson, (2003), är en underhållen grunddatabas en nödvändig förutsättning för en effektiv styrning av materialflöden och produktion.

3.11 Förbättringsarbete

Vid förbättringsarbete är det viktigt att arbeta systematiskt och noggrant och att de problem som ger störst lönsamhet angrips först (Bergman & Klefsjö, 1995). I Figur 3.9 och de därefter följande punkterna beskrivs Demingcykeln som är ett verktyg för att systematiskt arbeta med ständiga förbättringar.

Lär Planera

Studera Gör

Figur 3.9 Demingcykeln

Planera: Här gäller det att fastställa de viktigaste orsakerna till problemet och hitta åtgärder för att komma till rätta med det.

Gör: När orsaker och åtgärder fastställts utses ansvariga för att problemet åtgärdas.

Studera: För att undersöka om åtgärderna gett resultat måste undersökningar göras för att kontrollera detta.

Lär: För att inte samma problem skall uppkomma på nytt måste lärdomar dras av förbättringsarbetet.

Ett verktyg som kan användas i inledningsskedet av förbättringsarbetet är

träddiagram. Det ger möjligheter att bryta ner ett problem i dess beståndsdelar så att de verkliga orsakerna framträder. Detta arbete görs lämpligen i grupp där de personer som är berörda av problemet är samlade (Bergman & Klefsjö, 1995). I Figur 3.10 ses ett exempel på ett enkelt träddiagram.

Problem

Orsak 1 Orsak 2

Orsak 1:1 Orsak 1:2 Orsak 2:1 Orsak 2:2

Figur 3.10 Exempel på träddiagram

4 Nulägesbeskrivning

I detta kapitel beskrivs nuläget på företaget och på vilket sätt som man jobbar med material och produktionsstyrning idag.

4.1 Flödet

Verkstadens upplägg är en flödesverkstad uppdelad i produktionsavsnitt för de olika delarna i produktionen. I Figur 4.1 ses ett enkelt flödesschema över produktionen. Ett genomgående problem på samtliga produktionsavsnitt är interna förseningar. Dessa kan ses grafiskt i bilaga 2. I nästföljande avsnitt beskrivs varje del i flödet mer ingående.

Montering Provning Målning&

Packning Rotortillverkning

Lindning Plåtverkstad

Härvverkstad

Ankommande gods

Servar samtliga produktionsavsnitt

Figur 4.1 Översiktligt flödesschema 4.1.1 Ankommande gods

Som första anhalt för materialhanteringen har personalen här till främsta uppgift att rapportera in ankommande gods till systemet och att facka in det på rätt plats.

Arbetsgången för inläsning och infackning av material ser ut på följande sätt:

• Materialet läses in i systemet från följesedeln.

• Materialet placeras i ledigt fack i höglagret.

• Fackplaceringen läses in i systemet.

Problem uppstår när material inte anländer via den ingång som ligger i

anslutning till inrapporteringen eller när material anländer under tider då de är obemannade. I dessa fall missas det ofta att rapportera in material och det får till följd att material måste eftersökas. Här sköts även framtagningen av det material som behövs vid produktionsavsnitten. När frisläppning sker vid ett

produktionsavsnitt skrivs etiketter automatiskt ut på de artiklar som skall plockas fram och dessa plockas sedan ner i pallar och körs ut till verkstaden. Etiketterna

måste sorteras manuellt för att få en lämplig plockordning, något som resulterar i ökad tidsåtgång.

4.1.2 Plåtverkstaden

I plåtverkstaden tillverkas plåtlagda statorer och rotorer. Statorn består av elplåt som lagts i paket och sedan svetsats samman med gavlar och linjaler. En plåtlagd stator ingår i både en synkron och asynkron maskin och går efter plåtverkstaden vidare till lindningen. I Bild 4.1 ses en plåtlagd stator.

Bild 4.1 Plåtlagd stator Bild 4.2 Asynkron rotor

Den plåtlagda asynkronrotorn tillverkas av elplåt som lagts i paket och sedan monterats samman med en rotoraxel och kortslutningsstavar. Efter momenten vid plåtverkstaden går rotorn vidare till rotortillverkningen för balansering och ytbehandling. I Bild 4.2 ses en färdig asynkron rotor.

De störningar som operatörer och produktionsledare upplever som störst i plåtverkstaden är tillförlitligheten på maskiner. Det händer ofta att

rondellspårstansen, som stansar rondellplåt till asynkronstatorer och rotorer, står stilla. Detta problem finns även vid plåtläggningsrobotarna, där statorerna

plåtläggs, men inte i samma omfattning. Dessa störningar i maskinparken samt låg materialtillgänglighet leder, enligt personalen på plåtverkstaden, ofta till omplaneringar och förseningar.

4.1.3 Rotortillverkning

Vid rotortillverkningen tillverkas synkronrotorer samt att asynkronrotorerna färdigställs. Huvudkomponenter i en synkron rotor är en rotoraxel, rotorspolar samt polplattor. Dessa monteras samman för att sedan ytbehandlas och

balanseras. Rotorämnet till rotoraxeln köps in grovbearbetad och viss skärande bearbetning i form av svarvning, fräsning och borrning utförs. Samma gäller för polplattorna. Tillverkningen av kopparspolar sker parallellt med

axelbearbetningen och tanken är att dessa skall bli färdiga samtidigt. I Bild 4.23 ses en färdig synkron rotor.

Bild 4.3 Synkron rotor

Beläggningen för axeltillverkningen och spoltillverkningen varierar beroende på vilken produktmix som tillverkas. För att lösa detta problem läggs viss

produktion ut på lego, något som ökar kostnaden.

Spoltillverkningen upplever att de har mycket koppar på lager, något som blir tydligt då pallställen ständigt är fulla med material. Det inträffar även att koppar som beställts inte räcker på grund av kassationer eller för låg leveransvolym.

Ingående lager för rotorämnena upplevs av såväl operatörer som författare vara stort och någon materialbrist anses inte förekomma.

4.1.4 Härvverkstaden

I härvverkstaden tillverkas härvor till både synkrona och asynkrona maskiner som sedan skall monteras i statorn vid lindningen. En färdig härva tillverkas av uppspolade kopparband som formats och isolerats. I härvverkstaden finns möjligheten att använda sig av legotillverkning om produktionsledaren märker att kapaciteten är för liten för att klara av att producera enligt planeringen.

Färdig härva kan ses i Bild 4.4.

Bild 4.4 Färdig härva

De störningar som personalen i härvverkstaden upplever som allvarligast är långa ställtider vid produktion av ny härvsats samt att det ibland finns brist av koppar när en ny härvsats skall börja tillverkas. De anser att materialbristen ofta leder till förseningar och att omplaneringar görs för att maskiner och personal inte skall stå stilla. För att undvika långa ställtider tillverkas ibland härvsatser till likadana maskiner i följd trots att de enligt körplanen inte skulle ha gjort det.

4.1.5 Lindningen

I detta produktionsavsnitt monteras färdiga statorer av plåtlagda statorer och härvor. Tillverkning av matare till synkronmaskinerna sker även här.

Monteringen av härvor i statorn sker helt och hållet manuellt och arbetet skiljer sig i stort inte mycket åt mellan en synkron och en asynkron maskin. Härvorna placeras i spår i statorn och binds samman med hjälp av stagrep. När ändarna på kopparhärvarna sedan kopplats samman skickas statorn vidare till

hartsimpregnering vartefter den är komplett och färdig för montering. I Bild 4.5 ses en pågående lindning av härvor i statorn.

Bild 4.5 Lindning av stator