Estimering av förändrad lagerhållningskostnad när en slutprodukts framställning övergår från att tillverkas enligt en MTO-strategi till en ATO-strategi

Estimering av förändrad

lagerhållningskostnad när en slutprodukts framställning övergår från att tillverkas enligt

en MTO-strategi till en ATO-strategi

En fallstudie utförd hos Bosch Rexroth Mellansel AB

Jonathan Grant Anton Stjernqvist

Civilingenjör, Industriell ekonomi 2018

Luleå tekniska universitet

Institutionen för ekonomi, teknik och samhälle

Förord

Detta examensarbete har genomförts av Jonathan Grant och Anton Stjernqvist och utgör det av- slutande momentet av författarnas civilingenjörsutbildning inom Industriell ekonomi, med mas- terinriktningen industriell logistik, vid Luleå tekniska universitet. Arbetet har utförts under våren 2018 på logistikavdelningen hos Bosch Rexroth Mellansel AB.

Vi vill rikta ett stort tack till vår handledare vid Luleå tekniska universitet, Björn Samuelsson, för all vägledning och feedback som du har givit oss men framförallt för din tid och ditt engagemang.

Ditt stöd har värderats högt och har varit avgörande för studiens resultat. Vi vill även passa på att tacka vår handledare på Bosch Rexroth Mellansel, Ulrica Forsberg – Tack för ditt engagemang under denna tid samt för att du under hela projektets gång haft förtroende för oss. Vidare vill även rikta ett stort tack till Johan Spångberg, Ove Johansson, Benny Moberg och Linn Håkansson på fallföretaget för att ni tagit er tiden och hjälpt oss i alla lägen.

Slutligen vill vi även tacka samtliga medarbetare vid logistikavdelningen som vi har kommit i kontakt med och som bidragit med värdefulla kunskaper och insikter. Ni har alla fått oss att känna oss välkomna från dag ett och vi är glada för de många skratt samt roliga diskussioner som vi har fått dela med er.

Luleå, juni 2018

Jonathan Grant och Anton Stjernqvist

Sammanfattning

På dagens hårt konkurantutsatta marknader tvingas företag hitta nya sätt för att kunna tillhanda- hålla ett större produktsortiment och samtidigt kunna förse sina kunder med produkter på kortare ledtid. För att kunna åstadkomma detta blir det allt vanligare att företag idag styr sin produktion utifrån en assemble-to-order-strategi (ATO). När antalet slutprodukter som framställs utifrån den här tillverkningsstrategin ökar, i syfte att erbjuda dessa på kortare ledtid, krävs det ofta att ett större antal nya komponenter måste lagerhållas samt att kvantiteten av befintligt lagerhållna komponen- ter måste utökas. Kostnaderna för företaget kommer således att öka, i form av ökad kapitalbind- ning, som ett resultat av att antal produkter i arbete ökar.

Denna uppsatts behandlar en fallstudie som utförts på Bosch Rexroth Mellansel AB, som är en ledande leverantör av stora hydrauliska drivlösningar och som framställer flertalet av sina produk- ter utifrån en ATO-strategi. Företaget saknar idag ett tillvägagångssätt för att ta reda på vilka eko- nomiska konsekvenser som deras lagerhållning av komponenter medför när ytterligare hydraul- motorer erbjuds på kortare ledtid. Utifrån detta, samt det faktum att förädlingsvärdet för deras interntillverkade komponenter är betydligt högre än värdet för deras inköpsartiklar, är syftet med denna studie att undersöka hur Bosch Rexroth Mellansel kan estimera den förändrade lagerhåll- ningskostnaden som uppstår för färdigbearbetade interntillverkade komponenter när fler hydraul- motorer erbjuds på kortare ledtid.

Studien genomfördes utifrån en kvantitativ forskningsmetod där data samlades in från fallföreta- gets affärssystem SAP. Den sammanställda data har i denna studie analyserats utifrån Microsoft Excel och programspråket Python. Baserat på studerad litteratur inom området, empiri och analys har studien resulterat i en metodik som omfattar fyra steg som Bosch Rexroth Mellansel rekom- menderas att använda för att estimera den förändrade lagerhållningskostnaden som uppstår när fler hydraulmotorer erbjuds på kortare ledtid. Till följd av hur Bosch Rexroth Mellansel beräknar sina lagernivåer framgick det tydligt att det enbart är en hydraulmotors ingående interntillverkade kom- ponenter som inte lagerhålls som kan komma att ha en inverkan på den förändrade lagerhållnings- kostnaden, när denna ska erbjudas på kortare ledtid.

Abstract

Due to the competitiveness prevailing today’s markets, many companies find themselves com- pelled to find new ways of providing a wider choice of products and at the same time offer their customers with products with a shorter lead time. In order to achieve this, the use of an assemble- to-order (ATO) strategy is becoming more frequently used among companies. As the quantity of products produced from this manufacturing strategy increases, for the purpose of offering them with a shorter lead time, it is often required to store a larger volume of new components but also to increase the volume of components that are already being kept in stock. As a result, the overall company costs will increase in the form of a larger capital being tied up as the work-in-process increases.

This thesis addresses a case study conducted at Bosch Rexroth Mellansel AB, a leading supplier of large hydraulic drive solutions that manufactures numerous of its products based on an ATO- strategy. In the present situation, the company lacks an appropriate method to determine the eco- nomic consequences, which occurs as a larger number of components need to be kept in stock, when additional hydraulic motors are offered with a shorter lead time. Based on this, and since the value of the company´s internally manufactured components are significantly higher compared to the value of components that are purchased, the purpose of this study is to examine how Bosch Rexroth Mellansel can estimate the changed storage cost for internally manufactured components as additional hydraulic motors are being offered with a shorter lead time.

The study was conducted using a quantitative research method. Data was gathered from the examined company´s ERP-system SAP and was compiled and analyzed using the programs Microsoft Excel and Python. Based on the literature, empirical findings and analysis the result of this study is a methodology containing four steps recommended for Bosch Rexroth Mellansel to follow in order to estimate the changed storage cost, as additional hydraulic motors are being of- fered with a shorter lead time. As a result of how Bosch Rexroth Mellansel estimate their storage levels it was made clear that only internally manufactured components that are not being kept in stock will have an impact on the changed storage cost.

Innehållsförteckning

1 Introduktion ...1

1.1 Bakgrund ...1

1.2 Problembeskrivning ...2

1.3 Syfte ...3

1.4 Avgränsningar ...3

2 Teoretisk referensram ...4

2.1 Produktionsstrategier ...4

2.1.1 Jämförelse Make-To-Stock och Make-To-Order ...4

2.1.2 Assemble-To-Order ...5

2.2 KANBAN ...6

2.3 Lagerstyrning vid användande av ett KANBAN-system ...7

2.3.1 Beräkning av antal KANBAN-kort i systemet ...8

2.4 Genomsnittligt lager ...9

3 Metod ...11

3.1 Studiedesign ...11

3.2 Kontinuerlig dialog med fallföretagets personal ...11

3.3 Datainsamling ...12

3.3.1 Litteraturstudie ...12

3.3.2 Kvantitativ data ...12

3.4 Dataanalys ...13

3.5 Kvalitetshöjande åtgärder ...13

4 Fallstudie ...14

4.1 Företagsbeskrivning ...14

4.1.1 Bosch Rexroth AG ...14

4.1.2 Bosch Rexroth Mellansel AB ...15

4.2 Nuläge ...15

4.2.1 Produktionen av tvåveckorsmotorer ...16

4.2.2 Styrning av interntillverkade komponenter tillhörande tvåveckorsmotorer ...17

4.2.3 KANBAN-systemets uppbyggnad för interntillverkade komponenter ...18

4.3 Empirisk data ...19

4.4 Beräkningar ...20

4.5 Empiriskt resultat ...23

4.6 Analys av det empiriska resultatet ...23

5 Resultat och analys ...26

5.1 Framtagen metodik ...27

6 Diskussion och slutsats ...30

6.1 Rekommendationer ...30

6.2 Begränsningar och fortsatt forskning ...31

7 Referenser ...32 Bilaga A – Programmeringsscript Python ... I    

Terminologi

Benämning Definition som använts i denna uppsats

Assemble-to-order (ATO) Färdiga komponenter lagerhålls och först när för- frågan från kund har mottagits initieras monte- ring av själva slutprodukten.

Beställningspunkt När lagernivån når eller underskrider beställ- ningspunkten ges signal för påfyllnad.

KANBAN Signalsystem som synkroniserar och levererar instruktioner till olika tillverkningsprocesser i produktionen.

Ledtid Tiden från det att en order mottages tills det att den finns färdig i lager.

Make-to-order (MTO) Produktionen av produkter initieras först efter det att en specifik kundorder mottagits.

Make-to-stock (MTS) Produktionen av produkter initieras innan kund- order mottagits och tillverkas således mot lager.

Order Penetration Point (OPP) Den punkt i försörjningskedjan där den tillver- kade produkten kopplas till en specifik kundor- der.

1   Introduktion

I följande avsnitt presenteras bakgrunden till det valda forskningsområdet med en tillhörande pro- blemdiskussion. Vidare presenteras studiens syfte med tillhörande frågeställning och slutligen dis- kuteras de avgränsningar som gjorts.

1.1   Bakgrund

Enligt Christoffer och Towill (2001) är det på dagens marknader inte företag i sig som konkurrerar mot varandra utan snarare deras försörjningskedjor. Rouwenhorst, Reuter, Stockrahm, van Houtum, Mantel och Zijm (2000) menar därför på att ett företags konkurrenskraft återspeglas i dess förmåga att reagera och anpassa sin försörjningskedja utifrån marknadens ständigt tilltagande krav. Följaktligen anser Eltawy och Gallear (2017) att försörjningskedjor hos företag därför är ett utvecklingsområde som under senare år har fått allt större uppmärksamhet. I takt med den ökade globaliseringen intensifieras konkurrensen på våra marknader. Detta, i kombination med den ökade insikten om vikten av en reaktiv och anpassningsbar försörjningskedja, har resulterat i att tillverkande företag idag eftersträvar att skapa en effektiv produkttillverkning vars ledtider är kor- tare än konkurrenternas (Li, Tang, Chin, Luo, Pu & Jiang, 2012). Vidare menar författarna på att denna insikt har direkt inverkan på hur verksamheten utvecklas, vilket således kan komma att avgöra huruvida ett företag överlever eller ej på dagens hårt konkurrensutsatta marknad.

Ledtid har på senare tid kommit att spela en allt viktigare roll för företag vad gäller hanteringen av försörjningskedjan och brukar definieras som tiden från det att en order mottages tills det att pro- dukten finns färdig i lager (Silver, Pyke & Peterson, 1998; Segerstedt, 2008). Ben-Daya och Hariga (2003) menar på att ledtid har stor inverkan på den servicenivå som företaget erbjuder sina kunder samt företagets lagerhållningskostnader. Vidare menar författarna på att ledtid specifikt kan komma att ha en avgörande roll i företagets eftersträvan att uppnå konkurrensfördelar, detta genom att kunna uppnå snabb respons på skiftande kundbehov.

På dagens hårt konkurrensutsatta marknad betraktas reducering av ledtider som ett effektivt sätt för att förverkliga försörjningskedjans snabba gehör på marknadens förändrade krav samt som en av de viktigaste källorna för att uppnå konkurrensfördelar (Tersine & Hummingbird, 1995; Glock, 2012). Att reducera ledtider är enligt Glock (2012) särskilt viktigt i marknadssituationer där kun- dens efterfrågan är osäker. Detta eftersom att långa ledtider innebär att företagets lager riskerar att uttömmas innan man har erhållit order från kund. Flertalet studier visar på att reducering av ledti- der kan leda till mindre säkerhetslager, reducerad risk för tomma lager och tillhörande kostnader samt en förbättrad kundservicenivå (Ouyang & Wu, 1997; Ye & Xu, 2010; Glock, 2012).

I takt med den ökande konkurrensen samt ett mer krävande klientel tvingas företag idag att söka nya sätt för att tillhandahålla ett större produktsortiment samt kortare ledtider (Ro, Liker & Fixson, 2007). I strävan att uppnå detta har det blivit allt vanligare att företag anammar en så kallad assemble-to-order-strategi (ATO) (Hsu, Lee & So, 2006; Ro et al., 2007; Xiao, Chen & Lee, 2010).

Denna tillverkningsstrategi innebär att en slutprodukts alla ingående komponenter tillverkas eller köps in mot lager utifrån prognoser, medan själva slutprodukten tillverkas först vid mottagande av en specifik kundorder (Reiman, Wan & Wang, 2016). För många företag, särskilt de som använder sig av en make-to-order-strategi (MTO), är ofta anförskaffningstiden för diverse komponenter be-

tydligt längre än själva monteringstiden av slutprodukten (Song & Yao, 2002). För att kunna re- ducera ledtiden menar Hsu et al. (2006) på att företag därför måste lagerhålla alla slutproduktens ingående komponenter. Detta möjliggör snabbare framställning av slutprodukt vid mottagande av kundorder och därmed kan ledtiden reduceras (Hsu et al., 2006). Wemmerlöv (1984) anser att ett företag som använder sig av en MTO-strategi kan dra nytta av en strategiskiftning och istället använda sig av en ATO-strategi, då detta möjliggör reducering av ledtid för somliga slutprodukter.

Flertalet studier menar på att företag kan reducera sin ledtid till kund på flera olika sätt men att det alltid kommer att ske mot en extra kostnad (Ouyang, Chen & Chang, 2002; Yang & Pan, 2004;

Chang, Ouyang, Wu & Ho, 2006; Glock, 2012). Ouyang et al. (2002) och Glock (2012) menar på att för att kunna korta ner ledtiden för fler slutprodukter krävs det ofta att ett större antal nya kom- ponenter måste lagerhållas samt att kvantiteten av befintligt lagerhållna komponenter måste utö- kas. Detta kommer att öka kostnaden för företaget i form av ökad kapitalbindning då antalet pro- dukter i arbete ökar.

1.2   Problembeskrivning

Ett företag som har valt att övergå från en MTO-strategi till en ATO-strategi, i syfte att reducera ledtider på sina slutprodukter, är Bosch Rexroth Mellansel AB. Bosch Rexroth Mellansel AB, härefter kallat Bosch Rexroth Mellansel, är en marknadsledande tillverkar och leverantör av hyd- raulmotorer och hydrauliska drivsystem. I dagsläget erbjuder företaget sex olika typer av hydraul- motorer där den mest centrala skillnaden mellan dessa är hur stort vridmoment som kan genereras.

Samtliga av dessa hydraulmotortyper kan i sin tur modifieras utifrån användningsområde och kundspecifika krav, vilket medför att företaget idag erbjuder ett flertal olika varianter av respektive motortyp.

Under senare år har företaget märkt av marknadens allt hårdare krav på kortare ledtider. På grund av detta upprättade företaget år 2016 ett program med syfte att erbjuda ett större antal olika vari- anter av sin mest efterfrågade hydraulmotortyp, motortyp A, på två veckors ledtid. För Bosch Rex- roth Mellansel innebär detta att företaget har tio arbetsdagar på sig, från det att en order har mot- tagits, att framställa motorn. Därmed ska motorn inom tio arbetsdagar vara färdig att skickas till kund. På grund av att anförskaffningstiden av ingående komponenter till dessa motorer i vissa fall överskrider ledtiden valde företaget att istället tillverka dessa hydraulmotorer utifrån en ATO-stra- tegi. Som ett resultat av detta krävdes lagerhållning av samtliga ingående komponenter tillhörande dessa motorer oavsett om de tillverkas internt eller köps in. För att styra tillverkningen av de in- terntillverkade komponenter valde företaget att använda sig av ett KANBAN-system.

Sedan införandet av tvåveckorsprogrammet pågår det diskussioner inom företaget huruvida fler varianter av hydraulmotortyp A ska erbjudas med två veckors ledtid eller ej samt hur detta kan komma att påverka verksamheten. Dessa diskussioner grundar sig i att olika funktioner påverkas på olika sätt vid en eventuell utökning av tvåveckorsprogrammet, vilket i sin tur har mynnat ut i delad mening gällande vilka motorer som ska, alternativt inte ska, erbjudas med två veckors ledtid.

En av de avdelningar som påverkas mest i sitt dagliga arbete när fler hydraulmotorer erbjudes på kortare ledtid är logistikavdelningen. Avdelningen har idag svårt att uppskatta vilken påverkan som en specifik motor kommer att medföra när dess ledtid reduceras till två veckor. Därmed är avdelningens stöd och underlag vid beslutfattande gällande reducering av motorers ledtid bristfäl-

ligt. På grund av detta efterfrågar dem ett hjälpmedel som bättre visar på vilka ekonomiska konse- kvenser gällande lagerhållning av ingående komponenter som en utökning av programmet har på verksamheten. Enligt Bosch Rexroth Mellansel är det framförallt lagret för färdigbearbetade in- terntillverkade komponenter som kommer att påverkas vid en utökning av programmet. Således är det framförallt den här delen i företagets ATO-system som kommer att medföra betydande ekono- miska konsekvenser då fler hydraulmotorer erbjuds på kortare ledtid.

1.3   Syfte

Bosch Rexroth Mellansel saknar idag ett tillvägagångssätt för att ta reda på vilka ekonomiska kon- sekvenser som deras lagerhållning av komponenter medför när ytterligare varianter av hydraulmo- tortyp A erbjuds på kortare ledtid. Utifrån detta, samt det faktum att förädlingsvärdet för intern- tillverkade komponenter är betydligt högre än värdet för inköpsartiklar, är syftet med denna studie att undersöka hur Bosch Rexroth Mellansel kan estimera den förändrade lagerhållningskostnaden som uppstår för färdigbearbetade interntillverkade komponenter när fler hydraulmotorer erbjuds på kortare ledtid. Således är inte syftet men den här studien att fastställa ett specifikt siffervärde för den förändrade lagerhållningskostnaden utan snarare påvisa en metodik för hur detta värde kan uppskattas. Syftet sammanfattas med hjälp av nedanstående frågeställning.

Hur kan Bosch Rexroth Mellansel estimera den förändrade lagerhållningskost- naden som uppstår, för interntillverkade komponenter, när fler hydraulmotorer erbjuds på kortare ledtid?

1.4   Avgränsningar

Den här studien är avgränsad till enbart en fallstudie som har genomförts hos det tillverkande industriföretaget Bosch Rexroth Mellansel AB. Vidare är studien begränsad till att enbart under- söka en av de sex hydraulmotortyper som företaget erbjuder i dagsläget. Som ett resultat av detta kommer enbart den här studien att undersöka hur lagerhållningskostnaden kommer att förändras för den här hydraulmotortypens ingående komponenter när fler varianter av denna motortyp er- bjuds på kortare ledtid. Då denna typ av hydraulmotor vars ingående komponenter som tillverkas internt är mer kritiska för motorns funktion samt har ett högre förädlingsvärde i förhållande till de komponenter som köps in, kommer denna studie att enbart undersöka den förändrade lagerhåll- ningskostnaden för dessa komponenter. Ytterligare en anledning varför inte samtliga ingående komponenter valdes att undersökas var för att studien då hade blivit för omfattande i förhållande till dess tidsram. Slutledningsvis kommer denna studie ej att innefatta en implementering av resul- tatet vilket medför att det framtagna tillvägagångssättet enbart kommer att presenteras för Bosch Rexroth Mellansel.

2   Teoretisk referensram

I följande avsnitt presenteras de teoriområden som utgör den referensram som har använts under studiens gång, i syfte att besvara studiens frågeställning. Här presenteras således relevant littera- tur samt teori inom det område som studiens syfte berör, exempelvis Assemble-To-Order-system KANBAN samt lagerstyrning.

2.1   Produktionsstrategier

I syfte att välja ut den bäst lämpade produktionsstrategin för verksamheten är det viktigt att före- taget tar reda på hur djupt kundordern tränger in i företagets försörjningskedja (Atan, Ahmadi, Stegehuis, de Kok & Adan, 2017). Vid den punkt i försörjningskedjan där produkten kopplas till en specifik kundorder kallas ofta för ”Order Penetration Point” (OPP) och avgör kundens inverkan på framställningen av produkten (de Kok & Fransoo, 2003; Olhager, 2003). OPP kan för ett till- verkningsföretag komma att skilja sig över tiden mellan olika produkter och Ari Samadhi och Hoang (1995) menar på att olika tillverkningsstrategier kan relateras till olika placeringar av OPP.

Olika strategier så som make-to-order (MTO), make-to-stock (MTS), assemble-to-order (ATO) och engineer-to-order (ETO) (Ari Samadhi & Hoang, 1995) associeras alltså med olika OPP-po- sitioner och avgör enligt Olhager (2003) företagets förmåga att tillgodose skräddarsydda produkter eller ett bredare produktsortiment. Beroende på hur kundspecificerad produkten väljs att vara så separeras de fyra olika strategierna i två grupper, nämligen de som är prognosdrivna och de som är kundorderdrivna (Olhager, 2003; Olhager, 2012; Atan et al., 2017). I Figur 1 nedan redovisas för var i försörjningskedjan som OPP uppstår beroende på den valda produktionsstrategin.

2.1.1   Jämförelse Make-To-Stock och Make-To-Order

Utav de fyra nämnda produktionsstrategier brukar MTS och MTO anses vara de vanligast före- kommande (Ebadian, Rabbani, Jolai, Torabi & Tavakkoli-Moghaddam, 2008; Rafiei & Rabbani, 2011). I ett MTS-system tillverkas färdiga eller halvfärdiga produkter utifrån prognoser som utgår från historisk data. Detta innebär att ingen kundanpassning tas i beaktning vid tillverkning av MTS-produkter, eftersom ordrar först uppstår då produkterna är helt färdigbearbetade och ligger i lager (Hemmati & Rabbani, 2010). Viktigt att inte förglömma är att i konkurrenskraftiga industrier är tiden som produkten spenderar i lager ofta begränsad, vilket innebär att färdiga produkter i ett renodlat MTS-system löper risk för inkurans. Vidare medför ett MTS-system stora volymer av produkter i arbete, både i form av halvfabrikat samt färdiga produkter, vilket innebär höga lager- hållningskostnader (Soman, Van Donk & Gaalman, 2004; Rafiei & Rabbani, 2011).

Figur 1 - Order Penetration Points för de fyra olika produktionsstrategierna

Till skillnad från ett MTS-system så är MTO-systemet helt strukturerat med hänsyn till kundordrar.

I ett MTO-system initieras nämligen produktionen först efter det att en specifik kundorder motta- gits och därmed utgår systemet från kunders faktiska efterfrågan, snarare än prognoser som vid utnyttjande av ett MTS-system (Rafiei & Rabbani, 2011). Problemet med MTO-system är att det ofta innebär att kundorderledtiden är lång. Detta orsakar många gånger eftersläpande ordrar, vilket i sin tur ofta leder till sena leveranser och höga straffkostnader (Zaerpour, Rabbani, Gharehgozli

& Tavakkoli-Moghaddam, 2008; Ghrayeb, Phojanamongkolkij & Tan, 2009).

På senare tid har en förändring kunnat urskiljas vad gäller företags inställning till olika produkt- ionspolicys och det blir allt tydligare att företag gradvis söker sig mot en form av hybridlösning mellan MTS- och MTO-system (Hemmati & Rabbani, 2010). Anledningen till detta är för att kunna utnyttja fördelarna med båda systemen i form av både mindre lager och kortare ledtider. Ett vanligt förekommande exempel på en sådan hybridproduktionsstrategi är ett så kallat assemble- to-order-system (Hemmati & Rabbani, 2010; Rafiei & Rabbani, 2011) och som beskrivs mer in- gående i nästkommande avsnitt.

2.1.2   Assemble-To-Order

Assemble-to-order (ATO) är en produktionsstrategi där färdiga komponenter och delvis färdiga komponentsammansättningar lagerhålls och först när förfrågan från kund har mottagits påbörjas montering av själva slutprodukten (Song & Zipkin, 2003; Mohebbi & Choobineh, 2005; Atan et al., 2017). I denna typ av produktionssystem finns alltså flertalet olika komponenter lagerhållna och utifrån dessa kan flertalet slutprodukter framställas. För att framställa varje enskild slutprodukt krävs således ett specifikt urval av de olika komponenterna som lagerhålls. Vidare innebär detta att flertalet komponenter delas av flera slutprodukter (Song & Zipkin, 2003; Mohebbi & Choobi- neh, 2005), se Figur 2.

Enligt Atan et al. (2017) blir den övergripande tillverkningsprocessen för ett ATO-system en kom- bination av två steg, nämligen anskaffning eller produktion av komponenter samt montering.

Figur 2 - Lagerhållna komponenter som delas av flera olika slutprodukter i ett ATO-system

Mohebbi och Choobineh (2005) menar här att i en typisk ATO-tillverkningsmiljö förvärvas kom- ponenter utifrån prognoser medan färdiga slutprodukter monteras utifrån kundorder. Detta innebär att komponenter tillverkas mot lager, det vill säga enligt en MTS-strategi, och slutprodukterna tillverkas mot kundorder alltså enligt en MTO-strategi (Mohebbi & Choobineh, 2005; Olhager, 2012), se Figur 3. En sådan hybridproduktionsstrategi är särskilt fördelaktigt i situationer där en produkts monteringstid är avsevärt mycket kortare än anförskaffningstiden för dess ingående kom- ponenter och underenheter. Genom detta kan därför en fördelaktig kompromiss mellan lagerhåll- ningskostnader, produktsortiment samt leveranstid uppnås (Mohebbi & Choobineh, 2005; Atan et al., 2017).

2.2   KANBAN

Just-In-Time (JIT) är en tillverkningsfilosofi som bygger på ett dragande system och används framför allt för att minimera lagernivåer samt mängden produkter i arbete och därmed minska kapitalbildningen i produktionen (Chan, 2001). Den underliggande principen för JIT-tillverknings- filosofin kan på ett överskådligt sätt beskrivas som sådan att hela tiden säkerställa att rätt typ av komponenter levereras i rätt mängd, på rätt plats och vid rätt tidpunkt (Kumar & Panneerselvam, 2007). I syfte att uppnå en JIT-produktion är KANBAN ett effektivt styrsystem som idag användas av många olika företag världen över (Junior & Godinho Filho, 2010). KANBAN-systemet skapa- des med syftet att kontrollera lagernivåer, produktion samt leverans av komponenter och är i grun- den ett signalsystem som synkroniserar och levererar instruktioner till olika tillverkningsprocesser i produktionen (Kumar & Panneerselvam, 2007; Junior & Godinho Filho, 2010). Vanligtvis an- vänds så kallade KANBAN-kortkort, fysiska eller elektroniska, innehållandes information om vad som ska produceras, hur mycket som ska produceras samt dess fortsatta färdväg (Shamah, 2013).

KANBAN-korten avser alltså att signalera tidigare processer längre upp i kedjan att det finns ett underskott på material längre ner och att material därför måste flyttas uppifrån och ner i kedjan.

Då KANBAN-kortet har mottagits triggas påfyllningen av den givna produkten och därmed skapas ett dragande system. Genom att använda sig av KANBAN-systemet är det möjligt att fylla på med just de detaljer som förbrukats och nu efterfrågas. Därmed är det möjligt att minska mängden lager i produktionen och även minska mängden produkter i arbete och på så sätt spara pengar genom att minska mängden bundet kapital. (Kumar & Panneerselvam, 2007; Junior & Godinho Filho, 2010;

Shamah, 2013).

Enligt Kumar och Panneerselvam (2007) fungerar ett KANBAN-system som så att när en behål- lare med given kvantitet av en specifik produkt är slut vid station k skickas ett KANBAN-kort uppströms till station k-1. KANBAN-kortet förmedlar instruktioner till station k-1 vad som ska produceras och vilken kvantitet som efterfrågas. Det framgår även vart produkterna ska förflyttas

Figur 3 - ATO-strategins struktur

efter slutförd bearbetning (Chan, 2001; Kumar & Panneerselvam, 2007). Vidare menar Chan (2001) att det är först när station k-1 har mottagit en KANBAN-signal från station k och erhållit material från station k-2 som produktionsprocessen kommer att kunna inledas. I vissa system finns detta material däremot redan på plats i form av ett buffertlager (Chan, 2001; Kumar & Panneer- selvam, 2007). I Figur 4 nedan åskådliggörs hur detta system ser ut genom att illustrera hur både signal- och materialflödet rör sig mellan de olika stationerna.

2.3   Lagerstyrning vid användande av ett KANBAN-system

Vid lagerstyrning menar Axsäter (2015) på att de två vanligaste beställningspunktsystemen som användas för att besluta när påfyllning av lager ska ske antingen är en (R, Q)- eller en (s, S) – policy. Vid användandet av en (R, Q) – policy sker en beställning av en batch av given storlek Q då lagerpositionen har nått ned till eller under beställningspunkten R. Användandet av en (s, S) – policy innebär istället att då lagerpositionen har nått ned till eller under nivån s görs en beställning av varierande kvantitet i syfte att nå den bestämda lagernivån S. Författaren menar på att vid be- stämmande av en lämplig beställningspunkt för en viss artikel kan beställningspunkten baseras på den servicenivå som önskas uppnås eller på de kostnader som uppstår vid bristande lager eller restorder av artikeln. Vidare menar författaren på att det i praktiken oftast är lättare att ange en minimal servicenivå som önskas uppnås och att det utifrån denna bestäms vilken beställningspunkt som krävs för att uppnå detta. En av de mest förekommande definitionerna av servicenivåbegrep- pet är servicenivåtvåbegreppet (S2). S2 definieras enligt Axsäter (2015) som sannolikheten att en viss efterfrågan kan tillgodoses omedelbart från tillgängligt lager.

Enligt Axsäter (2015) är ett KANBAN-system en typ av beställningspunktsystem som utgår från en (R, Q) – policy. Lagerstyrning i ett KANBAN-system syftar till att bestämma antalet KAN- BAN-kort som ska förekomma i produktionen för en specifik artikel i syfte att tillgodose behovet av denna. Antalet KANBAN-kort bestäms utifrån en given batchstorlek Q samt den servicenivå som artikeln önskas kunna levereras med (Axsäter, 2015). Enligt Rabbani, Layegh och Ebrahim (2009) påverkar antalet KANBAN-kort i stor utsträckning hur stora en verksamhets lagernivåer är, vilket i sin tur har en betydande inverkan på företagets kapitalbindning. Vidare har även antalet KANBAN-kort en stor inverkan på produktionsutjämningen mellan processer och kan dessutom påverka antalet ordrar som behövs för att erhålla tillräckligt med material från underleverantörer (Markham, Mathieu & Wray, 1998; Rabbani et al., 2009). Utifrån detta är det alltså vid lagerstyr- ning i ett KANBAN-system grundläggande att bestämma det minimala antalet KANBAN-kort

Figur 4 - KANBAN-systemets flöde

som krävs för respektive artikel för att uppnå den servicenivå som önskas för att minimera kapi- talbindningen.

2.3.1   Beräkning av antal KANBAN-kort i systemet

Enligt Axsäter (2015) kan beställningspunkten R i ett KANBAN-system uttryckas enligt ekvation (1).

𝑅 = 𝑁 − 1 ×Q (1)

N = Antal KANBAN-kort Q = Batchstorlek

Utifrån ovanstående ekvation kan antalet KANBAN-kort N uttryckas enligt följande.

𝑁 =⁽₎+ 1 (2)

För att bestämma beställningspunkten R krävs det kännedom gällande vilken statistisk fördelning som efterfrågan kan approximeras till. Under förutsättningen att efterfrågan är relativt låg är det naturligt att använda sig av en diskret fördelning. Om efterfrågan däremot är relativt stor är det mer praktiskt att approximera efterfrågans fördelning som en kontinuerlig fördelning (Axsäter, 2015). Enligt Axsäter (2015) är det i praktiken väldigt lämpligt och beräkningsmässigt effektivt att använda sig av en Poissonfördelning när efterfrågan följer en diskret fördelning. Som tidigare nämnts är det i praktiken oftast lättare att ange en minimal servicenivå att utgå från vid bestäm- mande av en beställningspunkt. Om efterfrågan följer en Poissonfördelning kan S2 enligt Axsäter (2015) uttryckas enligt ekvation (3).

𝑆_, = ^{-./ 0,2 ×34×5 6780}

9:;

<=>

?4=>

23₄

?4=>                 (3)

j = Fysiskt lager

k = Efterfrågad kvantitet

fk = Sannolikheten att den efterfrågade kvantiteten är k P(IL= j) = Sannolikheten att det fysiska lagret är lika med j

Sannolikheten att det fysiska lagret är lika med j bestäms utifrån ekvation (4) (Axsäter, 2015).

𝑃 𝐼𝐿 = 𝑗 = ^D

) ^(G)28-HI (GD,0 𝑃 𝐷 𝐿 = 𝑘 − 𝑗  𝑑ä𝑟  𝑗 ≤ 𝑅 + 𝑄         (4) Om efterfrågan är relativt stor kan denna approximeras att följa en kontinuerlig fördelning och då antas vanligen en Normalfördelning (Axsäter, 2015). Som tumregel kan en Poissonfördelning ap- proximeras till en Normalfördelning om väntevärdet är större än 15 (Vännman, 2002). Då efter- frågan följer en Normalfördelning uttrycks S2 enligt ekvation (5) (Axsäter, 2015).

𝑆_, = 1 −^P´₎ 𝐺 ^(ST´_P´ − 𝐺 ^(G)ST´_P´                 (5)

Ovanstående ekvation kan förenklas till följande (Axsäter, 2015).

𝑆_, ≈ 1 −^P´₎  𝐺 ^(ST´_P´                     (6)

𝜇´ = Medelefterfrågan under ledtiden 𝜎´ = Standardavvikelsen under ledtiden

2.4   Genomsnittligt lager

Om påfyllnaden av ett lager för en specifik komponent sker omedelbart när beställningen görs innebär detta att det genomsnittliga lagret för den här komponenten kommer att vara ekvivalent med Q/2, där Q motsvarar den beställda orderkvantiteten (Axsäter 2015; Segertstedt, 2008), se Figur 5.

Påfyllnad av lager sker däremot allt som oftast inte i samma ögonblick som beställning görs. Detta beror på att den beställda orderkvantiteten vanligtvis har en bestämd ledtid vilket innebär att det uppstår en fördröjning från det att beställningen görs tills det att den inlevereras. Följaktligen in- nebär detta att vid beräkning av genomsnittligt lager måste hänsyn tas till att det finns en efterfrå- gan under den beställda orderkvantitetens ledtid (Axsäter, 2015). I Figur 6 illustreras att en beställ- ning görs vid lagernivå R men inleverans sker först vid tidpunkten I ty den beställda kvantiteten har en bestämd ledtid. Under den här tidsperioden finns det en efterfrågan, µL, som motsvarar den lagerminskning som sker, vilket illustreras med hjälp av dem röda strecken i figuren.

Figur 5 - Lagerförändring vid direkt påfyllnad

Utifrån Figur 6 och ovannämnt resonemang kan det genomsnittliga lagret, i situationer då dess påfyllnad inte sker i samma ögonblick som beställningen genomförs, uttryckas enligt ekvation (7).

𝐺𝑒𝑛𝑜𝑚𝑠𝑛𝑖𝑡𝑡𝑙𝑖𝑔𝑡  𝑙𝑎𝑔𝑒𝑟 =^𝑄₂+ 𝑅 − 𝜇_𝐿                 (7)

𝜇₇ = Efterfrågan under den beställda orderkvantitetens ledtid

Figur 6 - Lagerförändring vid fördröjd påfyllnad

3   Metod

I följande avsnitt presenteras forskningsprocessen och de vetenskapliga metoder som har använts för att uppfylla forskningsändamålet. Vidare presenteras studiens forskningsinriktning, det valda tillvägagångssättet samt vilken strategi som valts för att genomföra studien och besvara formule- rad forskningsfråga. En grundlig beskrivning av hur data har införskaffats samt analyserats pre- senteras följt av en diskussion beträffande studiens kvalitetshöjande åtgärder.

I Tabell 1 nedan presenteras en sammanfattning av studiens metodval inom respektive område.

Dessa motiveras utförligt var för sig i avsnittets senare delar för att visa på hur de olika valen anknyter till studiens syfte.

Tabell 1 - Metodöversikt

Område Metodval

Forskningssyfte Deskriptivt / Explorativt Forskningsstrategi Fallstudie

Datainsamlingsmetod Kvantitativ

3.1   Studiedesign

Studien antog till en början ett deskriptivt forskningssyfte som, enligt Saunders, Lewis och Thorn- hill (2012), sägs kunna tillämpas om studien syftar till att undersöka och förstå processer, männi- skor eller situationer. Med avsikten att förstå, tydliggöra samt kartlägga den nuvarande situationen, innan datainsamling och upprättande av problemformulering, ansågs detta forskningssyfte vara relevant. Vidare menar Saunders et al. (2012) att ett deskriptivt forskningssyfte med fördel kan tillämpas tillsammans med andra forskningssyften på grund av dess användningsområde. Följakt- ligen kombinerades det deskriptiva forskningssyftet med ett explorativt forskningssyfte med mo- tiveringen att det valda problemområdet skulle undersökas grundligt, med syftet att besvara forsk- ningsfrågor av typen ”Hur” (Saunders et al., 2012).

Eftersom denna studie innefattar en empirisk undersökning av ett specifikt fenomen hos ett utvalt företag i ett reellt sammanhang valdes en fallstudie som forskningsstrategi (Saunders et al., 2012).

Fallstudie är en lämplig strategi att tillämpa då den möjliggör insamling av mer djupgående data som sedan ligger till grund för att erhålla en bättre förståelse inom ett specifikt område (Yin, 2009;

Saunders et al., 2012). Utifrån denna motivering ansågs fallstudie vara en passande strategi och blev därmed den forskningsstrategi som utsågs och som har präglat denna studie.

Data och information kan antingen samlas in genom en kvalitativ eller kvantitativ metod (Björk- lund & Paulsson, 2012; David & Sutton, 2016; Saunders et al., 2012). I denna studie valdes en kvantitativ metod eftersom studien ämnade att samla in numerisk data för att genomföra statistiska analyser (Saunders et al., 2012).

3.2   Kontinuerlig dialog med fallföretagets personal

I syfte att erhålla den information som krävdes för att genomföra denna studie har en kontinuerlig dialog förts med personal på företaget som besitter kunskap inom det undersökta området. Med förhoppningen att komma i kontakt med rätt personer på företaget, utifrån den information som

efterfrågades, har en typ av snöbollsurval använts. Enligt David och Sutton (2016) används ett snöbollsurval när populationen anses vara dold och därför svår att definiera. Vidare innebär detta att en respondent används i syfte att komma i kontakt med andra respondenter för att kunna ut- veckla studien (David & Sutton, 2016). Med detta sagt har inga uttalade intervjuer genomförts under studiens gång utan det har som tidigare nämnt förts kontinuerliga dialoger med berörd per- sonal utifrån den information som har efterfrågats. Detta har fungerat rent praktiskt genom att när information har efterfrågats har studiens författare haft möjlighet att uppsöka berörd personal utan att behöva meddela denne i förväg. Vid tillfällen då den uppsökta medarbetaren inte kunde tillhan- dahålla efterfrågad information gavs istället vägledning till andra medarbetare inom Bosch Rex- roth Mellansel som förmodades kunna förse studiens författare med denna information. Detta till- vägagångssätt har varit möjligt tack vare den företagskultur som råder på Bosch Rexroth Mellansel samt den tillmötesgående inställningen som företagets medarbetare har haft gentemot den genom- förda studien.

3.3   Datainsamling

För denna studie har en grundlig litteraturstudie genomförts inom det undersökta problemområdet.

Utöver detta har kvantitativa data från fallstudieföretaget affärssystem SAP samlats in.

3.3.1   Litteraturstudie

I syfte att kunna besvara studiens frågeställning har vetenskaplig litteratur med direkt anknytning till det valda problemområdet studerats och analyserats. Detta har möjliggjorts genom en littera- tursökning via databaserna Scopus och Google Scholar som har tillhandahållits via Luleå tekniska universitet. Den litteratur som har studerats har inhämtas genom sökningar på följande nyckelord:

”Operations Strategies”, ”Order penetration point”, ”Make-to-order systems”, ”Make-to-stock systems”, ”Assemble-to-order systems”, ”Work-in-process”, ”KANBAN”, ”Number of KAN- BAN cards” och ”Inventory control”. För att avgöra vilka artiklar som varit bäst lämpade inom respektive område har tyngdpunkten legat på de artiklar som har citerats flest gånger. Vidare har även källor som de studerade artiklarna refererat till, studerats i syfte att utöka förståelsen ytterli- gare inom området. Även böcker som har ansetts vara fundamentala inom området har studerats och analyserats i syfte att kunna besvara studiens frågeställning. Axsäters bok ”Inventory Control”

från 2015 som behandlar lagerstyrning samt Segerstedts bok ”Logistik med fokus på material- och produktionsstyrning” från 2008 är två sådana exempel.

3.3.2   Kvantitativ data

Den kvantitativa data som studien krävde erfordrades genom företagets affärssystem SAP, där denna i sin tur har inhämtats från flera olika delar av affärssystemet. Som ett resultat av studiens syfte behövdes en sammanställning av samtliga färdigbearbetade interntillverkade komponenter tillhörandes alla olika varianter av hydraulmotortyp A göras. För respektive komponent inhämta- des därefter information beträffande materialnummer, materialbeskrivning, batchstorlek, batchled- tid samt det enskilda förädlingsvärdet, från olika delar av SAP. Utöver detta inhämtades även data som visar vilken förbrukning varje enskild undersökt komponent har haft under verksamhetsåret 2017.

3.4   Dataanalys

För att sammanställa samt analysera inhämtad data har programmen Microsoft Excel och program- språket Python nyttjats. I en och samma Excel-fil, kallad huvudfil, sammanställdes den inhämtade data för samtliga färdigbearbetade interntillverkade komponenter, tillhörandes alla olika varianter av hydraulmotortyp A. I Excel-filens kolumner anges vilken typ av data eller information som redovisas medan varje rad redogör för den verkliga data och information, tillhörande respektive komponent, som har inhämtats. För varje enskild komponent sammanställdas även en separat Ex- cel-fil med information som visade på den dagliga förbrukningen av komponenten under verksam- hetsåret 2017. I samtliga utav de separata Excel-filerna utformades pivottabeller som visade den totala förbrukningen per vecka för respektive komponent. Därefter beräknades medelefterfrågan och standardavvikelsen per vecka för varje enskild komponent i respektive Excel-fil. Denna data exporterades sedan till den gemensamma huvudfilen. Anledningen till att det upprättades separata Excel-filer för respektive komponent var för att endast kunna exportera den data som var av nytta till huvudfilen. Därmed kunde data för samtliga komponenter sammanställas och sorteras på ett mer lättöverskådligt sätt.

För att uppnå studiens syfte krävdes ytterligare beräkningar och dessa genomfördes med hjälp av programspråket Python. Anledningen till att detta tillvägagångsätt valdes var för att kunna genom- föra samtliga beräkningar samtidigt och därmed undvika manuellt arbete och de felberäkningar som detta kan medföra. Utifrån det programmerade scriptet hämtar Python först efterfrågad data från huvudfilen. Därefter körs programmet och Python räknar själv ut det som efterfrågas i scriptet för samtliga komponenter i huvudfilen. Efter att programmet har körts genererar Python-scriptet en ny Excel-fil innehållandes den data som har beräknats och efterfrågats.

3.5   Kvalitetshöjande åtgärder

Reliabilitet avser enligt Saunderset al. (2012) tillförlitligheten hos en studies insamlade data, vilket innebär huruvida liknande resultat kan uppnås vid upprepade tillfällen. Det är viktigt att säkerställa en hög grad av reliabilitet för att visa att den data som samlats in är pålitliga (Halvorsen, 1992).

En hög grad av reliabilitet innebär därmed enligt Halvorsen (1992) och Saunderset al. (2012) att andra ska kunna upprepa undersökningen och därefterdra liknande slutsatser. Till följd av att den data som har använts för denna studie är historisk data från en bestämd tidsperiod och har inhäm- tats direkt från fallföretagets affärssystem SAP kommer denna att vara densamma oberoende av vem som väljer att hämta ut denna specifika data i framtiden.

Validitet syftar till att visa på hur väl den data som samlats in matchar verkligheten (David &

Sutton, 2016). Söderlund (2005) menar på att det handlar om att säkerställa att data som samlats in faktiskt mäter det som studien avser att mäta. Då studien undersöker en mogen produkt som erbjuds på en mogen marknad, där inga indikationer på framtida drastiska förändringar kommer att ske, innebär detta att insamlad data med stor sannolikhet matchar den verklighet som idag råder.

4   Fallstudie

I följande avsnitt ges en mer ingående beskrivning av organisationsstrukturen hos det studerade fallföretaget. Därefter redogörs för de processer och företeelser som har varit grundläggande för studien i detalj. Vidare ges en generell beskrivning av hur det studerade företaget i dagsläget går tillväga vad gäller styrning av interntillverkade komponenter. Slutledningsvis redogörs för de be- räkningar som har gjorts, vilket resultat det har genererat samt en analys av detta.

4.1   Företagsbeskrivning

Bosch-koncernen, med koncernmoderbolaget Robert Bosch GmbH i toppen, är med omkring 400 000 globala medarbetare en ledande internationell leverantör av teknologi och tjänster. Verk- samheten är indelad i fyra affärsområden: Mobility Solutions, Industrial Technology, Consumer Goods, och Energy and Building Technology och omsatte 78 miljarder euro under 2017. Med omkring 440 dotterbolag och lokala företag i ungefär 60 länder världen över är Bosch ett ledande internationellt företag inom IoT, vars strategiska mål är att leverera innovationer för en uppkopplad livsstil (Bosch, 2017a).

4.1.1   Bosch Rexroth AG

Bosch Rexroth AG är ett helägt dotterbolag av Robert Bosch GmbH och är en världsledande leve- rantör inom industriell automation och mobilhydraulik. Företagets produktportfölj innefattar allt från hydraulik, elektriska driv- och styrsystem, linjär- och montageteknik till service och support.

Med verksamhet i över 80 länder och drygt 29 000 anställa har Bosch Rexroth AG en årlig om- sättning på omkring 5 miljarder euro. I Norden finns cirka 950 medarbetare som är fördelade mel- lan 20 säljkontor och fem olika produktionsenheter. Arbetet i Sverige består av utveckling av bland annat skräddarsydda lösningar för tillverkande industri, livsmedelsindustri och för gruvnäring.

Figur 7 - Nyckeltal i korthet, Bosch-koncernen globalt (Bosch, 2017)

Verksamheten återfinns i Älvsjö, Mellansel och Helsingborg med åtskilliga säljkontor runt om i hela landet (Bosch, 2017b).

4.1.2   Bosch Rexroth Mellansel AB

Bosch Rexroths verksamhet i Mellansel är en ledande leverantör av stora hydrauliska drivlösningar som säljs via säljkontor och kanaler över hela världen. Produkterna återfinns i såväl marina som industriella miljöer inom affärsområden som bland annat återvinning, pappersindustrin och gruvindustrin. I Mellansel arbetar drygt 400 medarbetare med utveckling och produktion av mo- torer, aggregat och kontrollsystem. Här tillverkas såväl standardiserade hydraulmotorer som kun- danpassade lösningar utifrån kundspecifika tillbehör och önskemål. Produktfamiljen som företaget erbjuder i dagsläget utgörs av sex olika typer av hydraulmotorer som i sin tur erbjuds i ett flertal olika modifierbara varianter. Det globala ansvaret för försäljning och service av produkterna finns också i Mellansel och härifrån stöds sälj- och serviceorganisationer världen över (Bosch, 2017c).

4.2   Nuläge

Med avsikten att svara på marknadens allt hårdare krav på kortare ledtider valde Bosch Rexroth Mellansel att under 2016 upprätta ett så kallat tvåveckorsprogram. Syftet med detta program var till en början att erbjuda sina mest efterfrågade varianter av hydraulmotortyp A på två veckors ledtid. För Bosch Rexroth Mellansel innebär detta att företaget vid erhållande av kundorder har tio arbetsdagar på sig att färdigställa hydraulmotorn för att den ska kunna skickas till kund. För att kunna framställa de hydraulmotorer som erbjuds på två veckors ledtid inom den utsatta tidsramen valde Bosch Rexroth Mellansel att övergå från att tillverka dessa utifrån en MTO-strategi till en ATO-strategi. Anledningen till att denna produktionsstrategi valdes var till följd av att anförskaff- ningstiden för flera av hydraulmotorernas ingående komponenter, både interntillverkade samt kö- pesartiklar, överskrider den bestämda ledtiden för dessa motorer. Ur ett företagsstrategiskt synsätt vill man på Bosch Rexroth Mellansel genom detta tillvägagångssätt åstadkomma en jämnare pro- duktion, vilket uppnås genom att frikoppla montering av hydraulmotorer från tillverkning och an- förskaffning av ingående komponenter.

Med tiden har allt fler varianter av A-motorer lagts till i programmet som ett resultat av att möta kundernas efterfrågan men även för att stärka sin position gentemot konkurrerande företag. Som ett resultat av att det i dagsläget inte finns några specifika bestämmelser eller ramverk för hur man ska gå tillväga och resonera kring vilka motorer som ska läggas till i programmet och varför så råder det delad mening mellan företagets olika avdelningar. Det faktum att en utökning av pro- grammet påverkar olika funktioner på olika sätt och att det i dagsläget saknas bestämmelser och verktyg, som kan påvisa varför en eventuell utökning är att föredra och hur det ska komma att främja verksamheten i sin helhet, gör att det idag råder olika uppfattningar rörande detta program.

Denna studie har valt att fokusera på hur en utökning av tvåveckorsprogrammet kommer att på- verka den del av logistikflödet som berör lagerhållning av färdigbearbetade interntillverkade kom- ponenter tillhörande olika varianter av hydraulmotortyp A. Studien har till syfte att utveckla en metodik för hur Bosch Rexroth Mellansel kan estimera den förändrade lagerhållningskostnaden av färdigbearbetade komponenter som tillverkas internt, som uppstår när fler hydraulmotorer er- bjuds på kortare ledtid. Vidare önskas studien kunna tillföra Bosch Rexroth Mellansel möjlighet att i framtiden utveckla ett verktyg som kan påvisa vilka ekonomiska följder en eventuell utökning

faktiskt medför för hela logistikflödet. Detta för att kunna tillhandahålla en form av beslutsun- derlag som kan användas vid överläggning huruvida fler hydraulmotorer ska erbjudas med kortare ledtid eller ej. För att uppnå studiens syfte krävs en djupare förståelse för hur produktionen av motorer som erbjuds på två veckors ledtid ser ut.

4.2.1   Produktionen av tvåveckorsmotorer

Produktionen av A-motorer i tvåveckorsprogrammet styrs av en ATO-strategi i syfte att åstad- komma kortare ledtider samtidigt som ett stort utbud av olika motorvarianter erbjuds. Detta inne- bär att alla ingående komponenterna för dessa motorer, både de som tillverkas av Bosch Rexroth själva i Mellansel samt de som köps in, produceras mot lager utifrån prognoser, även känt som en MTS-strategi. Det är först vid mottagande av order som montering av dessa motorer initieras och därmed är det från detta skede som en MTO-strategi appliceras. I Figur 8 nedan presenteras en överskådlig bild för hur Bosch Rexroth Mellansels ATO-system är uppbyggt.

I dagsläget tillverkas alla komponenter tillhörandes A-motorer, som anses vara kritiska för motorns funktion, av företaget själva i Mellansel. Övriga komponenter tillhörandes A-motorer som inte anses vara av lika kritisk karaktär har företaget valt att köpa in istället för att producera på egen hand. Exempel på sådana komponenter är bland annat skruvar, muttrar, tätningar etcetera. Kom- ponenter av detta slag lagerhålls på olika platser i fabriken beroende på i vilket skede i monterings- processen som dessa ska användas. Till skillnad från dessa komponenter lagerhålls samtliga fär- digställda interntillverkade komponenter på en gemensam lagerplats som går under benämningen Supermarket. För att hålla sig inom tidsramen av två veckors ledtid är det avgörande att montering av specifik hydraulmotor påbörjas inom tre arbetsdagar från det att kundorder har mottagits. För att detta ska kunna vara genomförbart är det därför avgörande att samtliga komponenter, tillhöran- des hydraulmotorer i tvåveckorsprogrammet, finns lagerhållna och tillgängliga när kundorder er- hålls.

Vid erhållande av kundorder påbörjas monteringsprocessen med att hydraulmotorns ingående komponenter som finns lagerhållna i Supermarket plockas och placeras på en anpassad tvättställ- ning som sedan färdas genom en maskinell tvättningsprocess. Från tvättningsstationen färdas kom- ponenterna vidare in i monteringshallen där alla företagets hydraulmotorer monteras oavsett typ.

Inne i monteringshallen finns det totalt fem stycken monteringslinor varav en som enbart är avsedd för montering av samtliga A-motorer. När motorn är hopmonterad färdas den vidare till provnings- station där den genomgår olika drifttester för att säkerställa motorns funktion. Beroende på vad kunden efterfrågar kommer motorns fortsatta bearbetningsprocess efter provningen att skilja sig.

Efter provningen kan alltså en hydraulmotor genomgå ett stort antal olika bearbetningsprocesser

Figur 8 - Bosch Rexroth Mellansels ATO-system

som ett resultat av vad kunden efterfrågar. Exempelvis kan en motor komma att behöva en specifik tillbehörsmontering eller målas hos ett externt måleri men gemensamt för alla hydraulmotorer är att de slutligen anländer färdigbearbetade till packningsavdelningen. Här paketeras samtliga hyd- raulmotorer för vidare transport till kund. I Figur 9 nedan presenteras en överskådlig bild över ovan nämnt flöde.

Som tidigare nämnt är det avgörande att samtliga komponenter, tillhörandes hydraulmotorer i två- veckorsprogrammet, finns lagerhållna och tillgängliga när kundorder erhålls. Då denna studie har valt att fokusera på hur lagerhållningen av färdigbearbetade interntillverkade komponenter kom- mer att förändras när fler varianter av hydraulmotortyp A erbjuds på två veckors ledtid krävs för- ståelse för hur detta tillverkningsflöde styrs.

4.2.2   Styrning av interntillverkade komponenter tillhörande tvåveckorsmotorer

Produktionen av interntillverkade komponenter som ingår i A-motorer och som erbjuds på två veckors ledtid styrs med hjälp av KANBAN. För att bestämma antalet KANBAN-kort som ska finnas i flödet för respektive komponent utgår Bosch Rexroth Mellansel från historisk data. Utifrån denna data väljer företaget att analysera hur mycket av respektive komponent som har förbrukats under en bestämd tidsperiod för att bestämma antalet kort som ska finns i systemet. Den förbruk- ning som företaget utgår från är den totala förbrukningen för respektive komponent under tidspe- rioden. Därmed bestäms antalet KANBAN-kort för en specifik komponent utifrån den totala mängd av denna komponent som har tagits ut från Supermarket under tidsperioden, oavsett om uttaget var ämnat att ingå i en tvåveckorsmotor eller en icke tvåveckorsmotor.

Vid beräkning av antal KANBAN-kort använder Bosch Rexroth Mellansel en formel som har ar- betats fram av Bosch-koncernen och som appliceras på alla av organisationens produktionssiter världen över. Formeln tar hänsyn till flertalet parametrar som är noga utvalda utifrån Bosch verk- samhet centralt. Viktigt att nämna är att formeln i dagsläget inte tar hänsyn till den leveransprecis- ion som företaget önskar att KANBAN-systemet ska generera.

Figur 9 - Flödet för hydraulmotortyp A efter erhållen kundorder

4.2.3   KANBAN-systemets uppbyggnad för interntillverkade komponenter

Flödet för KANBAN-systemet är uppbyggt på så sätt att då ett KANBAN-kort har tömts i Super- market scannas detta, vilket genererar ett behov och initierar tillverkning av fler komponenter i tillverkningsprocess k, se Figur 10. I tillverkningsprocess k påbörjas bearbetning av antingen rå- material eller redan halvfärdiga komponenter. Detta är ett resultat av hur produktionsprocessen för respektive komponenttyp ser ut. Beroende på om det i tillverkningsprocess k bearbetas råmaterial eller halvfärdiga komponenter är hela produktionsflödet av den specifika komponenttypen upp- byggt av en eller flera KANBAN-loopar. För tillverkning av komponenttyper där KANBAN-kor- tet färdas hela vägen från Supermarket till att initiera bearbetning av råmaterial existerar endast en KANBAN-loop. Däremot, för de komponenttyper där KANBAN-kortet färdas från Supermarket till att istället initiera fortsatt bearbetning av redan halvfärdiga komponenter, är hela produktions- flödet från råmaterial till färdigbearbetad komponent uppbyggt av flera KANBAN-loopar. Då denna studie är begränsad till att analysera hur lagret av helt färdigbearbetade komponenter kom- mer att förändras kommer endast den första KANBAN-loop som sträcker sig från Supermarket och vidare bak i produktionsflödet till tillverkningsprocess k att studeras. Detta kommer att göras oavsett hur långt bak i produktionsflödet som denna KANBAN-loopen sträcker sig.

Varje typ av komponent genomgår olika bearbetningsprocesser och steg vilket innebär att återfyll- nadstiden för de olika KANBAN-korten skiljer sig beroende på vilka komponenter som de är knutna till. Från tillverkningsprocess k, oberoende på vilken det är, så kan KANBAN-kortet till- sammans med tillhörande batch färdas olika vägar i produktionsprocessen, se Figur 10. Exempel- vis kan batchen färdas direkt till Supermarket och placeras i lager eller via mätrummet för kontroll och därefter till Supermarket. Somliga komponenter kräver ytterligare bearbetning vilket medför att de måste genomgå fler processer varpå dessa förflyttas från tillverkningsprocess k till tillverk- ningsprocess k+1. Tillverkningsprocess k+1 kan utgöras av en eller flera processer beroende på vilken komponent det rör sig om. Därefter kommer batchen antingen att förflyttas direkt till Su- permarket eller via mätrummet för kontroll och därefter till Supermarket. I Supermarket plockas varje KANBAN-kort ut enligt FIFO-regeln i syfte att kunna följa upp och dokumentera historisk bearbetning av komponenter. Detta tillvägagångssätt medför också att när ett KANBAN-kort är återfyllt och åter i Supermarket placeras det längst bak i ledet för den specifika komponenttypen.

Figur 10 – Flödet för KANBAN-loop ett

4.3   Empirisk data

Samtliga siffror och benämningar som anges i figurer och löpande text i följande avsnitt samt i avsnitt 4.4 Beräkningar, 4.5 Empiriskt resultat och 4.6 Analys av det empiriska resultatet är mo- difierade och överensstämmer ej med verkligheten hos fallstudieföretaget.

I Figur 11 nedan presenteras sammanställd data från Excel för ett mindre urval undersökta kom- ponenter. Viktigt att nämna är att den historiska förbrukningen under 2017 för respektive kompo- nent inte framgår här, ty denna data sammanställdes i separata Excel-filer för respektive kompo- nent.

Varje variant av en viss komponenttyp har tilldelats ett unikt material-ID, vilket framgår i den första kolumnen sett från vänster till höger. I nästföljande kolumn ges en kortare beskrivning för att lättare skilja på alla olika komponenter. Vidare anges det monetära värdet för varje enskild komponent i kronor, antalet komponenter som tillverkas per batch samt ledtiden i dagar för varje tillverkad batchstorlek. I kolumnen längst till höger informeras vilka komponenter som idag till- verkas på KANBAN eller inte. De komponenter vars rader har lämnats tomma i denna kolumn tillverkas alltså inte på KANBAN och lagerhålls därför inte.

I Figur 12 nedan presenteras ett utdrag för en specifik komponent och visar en delmängd av dess historiska förbrukning under 2017. Figuren visar hur denna obearbetade data framställdes i Excel efter att den exporterats från företagets affärssystemet SAP. I denna figur framgår det när det har skett ett uttag av den specifika komponenten samt med vilken kvantitet.

Figur 11 - Utdrag ur sammanställning av empirisk data

Figur 12 – Utdrag för historiskt uttag från Supermarket för en enskild komponent

4.4   Beräkningar

För att kunna estimera hur kostnaderna för Bosch Rexroth Mellansel kommer att förändras när fler slutprodukter erbjuds på kortare ledtid, krävs det att man analyser förändringen av lagerhållnings- kostnaden för interntillverkade komponenter. Anledning till detta är för att när framtagningen av en slutprodukt övergår från en MTO-strategi till en ATO-strategi medför det att dess ingående komponenter kräver lagerhållning i större utsträckning. För varje interntillverkad komponent som kräver lagerhållning kommer en ytterligare kostnad att tillkomma. Denna kostnad kommer att bero på hur stort det genomsnittliga lagret för den enskilda komponenten är, dess slutgiltiga förädlings- värde samt den bestämda lagerhållningsräntan och beräknas enligt ekvation (8).

𝐾 = 𝐺𝑒𝑛𝑜𝑚𝑠𝑛𝑖𝑡𝑡𝑙𝑖𝑔𝑡  𝑙𝑎𝑔𝑒𝑟  ×  𝐹ö𝑟ä𝑑𝑙𝑖𝑛𝑔𝑠𝑣ä𝑟𝑑𝑒  ×  𝐿𝑎𝑔𝑒𝑟ℎå𝑙𝑙𝑛𝑖𝑛𝑔𝑠𝑟ä𝑛𝑡𝑎 (8) K = Vad det kostar att binda en specifik mängd kapital

Förädlingsvärdet för samtliga interntillverkade komponenter samt lagerhållningsräntan är känt se- dan tidigare. Resterande parameter att beräkna är således den genomsnittliga lagernivån för re- spektive komponent. Utifrån teoriavsnitt 2.4 Genomsnittligt lager och ekvation (7) beräknas den genomsnittliga lagernivån för en given komponent enligt följande.

𝐺𝑒𝑛𝑜𝑚𝑠𝑛𝑖𝑡𝑡𝑙𝑖𝑔𝑡  𝑙𝑎𝑔𝑒𝑟 =⁾_,+ 𝑅 − 𝜇₇      

Batchstorleken Q för samtliga interntillverkade komponenter är känd sedan tidigare medan respek- tive komponents beställningspunkt R samt medelefterfråga under batchledtiden 𝜇₇ återstår att be- räknas. I ett KANBAN-system kan beställningspunkten R anta batchstorleken Q eller en multipel av Q. Detta innebär att om Q är 4 så kommer R att potentiellt kunna vara 4, 8, 12 och så vidare.

För att beräkna R utgår man från medelefterfrågan per vecka. Detta innebär att hur R beräknas avgörs beroende på hur stor medelefterfrågan per vecka är. Som nämnts i teoriavsnitt 2.4.1 Beräk- ning av antal KANBAN-kort i systemet kan efterfrågan antas tillhöra en Normalfördelning om me- delefterfrågan är större än 15 medan om medelefterfrågan är lika med eller mindre än 15 så är det i praktiken användbart att anta att efterfrågan tillhör en Poissonfördelning. Genom att ta hänsyn till detta kan R för samtliga interntillverkade komponenter beräknas oberoende av hur stor deras medelefterfrågan per vecka är. Följaktligen är det medelefterfrågan per vecka för respektive kom- ponent som behöver beräknas. Då efterfrågan antas följa en Normalfördelning krävs även standar- davvikelsen för att kunna beräkna R.

För att kunna beräkna medelefterfråga och standardavvikelse per vecka för varje enskild kompo- nent sammanställdes den historiska förbrukningen för respektive komponent genom en pivottabell i Excel. I Figur 13 nedan presenteras ett utdrag för en specifik komponent och visar hur summering av antalet uttagna enheter per vecka under verksamhetsåret 2017 kan ha sett ut för komponenten.

Vid beräkning av medelefterfråga och standardavvikelse har enbart veckor med förbrukning av komponenten tagits med i beräkningen. Detta har gjorts till följd av att erhålla ett så verklighets- skildrande resultat som möjligt för de veckor där förbrukning av respektive komponenter har exi- sterat.

För att kunna estimera hur stora de förändrade kostnaderna kommer att bli krävdes det att all in- gående data fanns sammanställd och tillgänglig på samma plats. Därmed exporterades medelefter- frågan och standardavvikelsen per vecka samt antal veckor med uttag för respektive komponent till den gemensamma huvudfilen. Hit exporterades även övrig data så som material-ID, material- beskrivning, förädlingsvärde, batchstorlek, batchledtid samt om respektive komponent idag till- verkas på KANBAN eller ej. I Figur 14 nedan presenteras ett utdrag ur den gemensamma Excel- filen för ett mindre urval av de undersökta komponenterna.

För att bestämma R för respektive interntillverkad komponent utgår man från att en viss service- nivå vill uppnås. Utifrån den servicenivå företaget vill erbjuda sina kunder är det avgörande att slutproduktens ingående komponenter uppfyller en högre servicenivå. För Bosch Rexroth Mellan- sel innebär detta att om en hydraulmotor ska kunna levereras på två veckors ledtid med en viss servicenivå, måste den interna servicenivån för leverans av motorns ingående komponenter vara högre än den slutgiltiga servicenivån. Den servicenivå som en hydraulmotors ingående kompo- nenter måste uppfylla baseras på den slutgiltiga servicenivå som motorn ska levereras med. Om hydraulmotorn består av X antal ingående komponenter och dess bestämda servicenivå är Y % måste de ingående komponenterna uppfylla en servicenivå som minst motsvarar ^j 𝑌. För Bosch Rexroth Mellansel innebär detta att om en specifik hydraulmotor består av fem ingående kompo- nenter och ska levereras på två veckors ledtid med 90 % leveranssäkerhet kommer komponenter- nas interna servicenivå behöva vara minst ^m 0,90= 0,97914 … ≈ 0,98 alltså 98 %. Om antagan- det görs att Bosch Rexroth Mellansel vill leverera samtliga hydraulmotorer som erbjuds på två veckors ledtid med 90 % servicenivå och att samtliga utav dessa består av fem stycken ingående komponenter måste varje motorers ingående komponenter ha en intern servicenivå som uppgår till minst 98 %.

Figur 13 - Pivottabell för en enskild komponents historiska förbrukning under verksamhetsåret 2017

Figur 14 - Utdrag ur huvudfil som visar data som sammanställts