Examensarbete i Maskinteknik
Hållbarhetsanalys av produktion
avseende ekonomi och miljö
- En fallstudie på ett
tillverkningsföretag
- Sustainability analysis of production
regarding economy and environment - A case
study of a manufacturing company
Författare: Daniel Thörnblad och Melker Wallström Handledare LNU: Basim Al-Najjar
Examinator LNU: Mirka Kans Datum: 2021-05-26
Kurskod: 2MT14E, 15hp Ämne: Industriell Ekonomi Nivå: Högskoleingenjör
Sammanfattning
I rapporten beskrivs och illustreras hur ekonomisk och miljömässig hållbarhet kan analyseras och följas upp i en produktion.
Analysmetoderna som presenteras är LCC (Life Cycle Cost) och LCA (Life Cycle Assessment) som kan användas till att beräkna en
produktions hållbarhet avseende produktionsprocess, faktorer och kostnader vilket möjliggör identifikation av svagheter och
förbättringspotential.
I rapporten presenteras följande problemformulering:
- Vad krävs och vilka faktorer behöver effektiviseras för att uppnå en hållbar produktion med avseende på ekonomi och miljö?
För att besvara ovan problemformulering har modeller skapats och anpassats för produktionsprocesser. För att illustrera hur
analysmetoderna och modellerna ska användas har modellerna använts i en produktion på ett företag. Företaget efterfrågar en hållbarhetsanalys för en specifik produkt för att få en bättre överblick på den ekonomiska och miljömässiga påverkan. I rapporten har författarna presenterat teori som övergripande handlar om hållbarhet i produktion, tillvägagångssätt för företag samt metod för mätning av produktionens effektivitet och utnyttjande, som kopplas till ekonomisk hållbarhet. Med en grundlig teoristudie har författarna genomfört datainsamling av kostnader och utsläpp från företagets produktion.
Med LCC och LCA analyserna har produktionsdata samlats in och resulterat i ett resultat som tolkar och beskriver produktionens hållbarhet. Efter identifikation av avgörande faktorer har modellerna justerats efter den studerade produktionen. Resultatet presenterar utförandet av en hållbarhetsanalys som också förklarar hur modellerna ska användas för att få ett resultat om produktionens hållbarhet samt vilka faktorer som har förbättringspotential. I den analyserade produktionen var det arbetskostnaden och utsläpp från transport som hade den största förbättringspotentialen. I rapporten presenteras förbättringsförslag för att reducera kostnader vilket är att effektivisera och öka utnyttjandet av monteringsprocessen, detta bekräftas med beräkning av MAE-värde som är ett mätvärde för effektivitet i
Abstrakt
Att uppnå en hållbar produktion är någonting som blir viktigare och viktigare med de ökade miljökrav som ställs. Hållbar produktion innebär att man tar hänsyn till den ekonomiska och miljömässiga livscykeln, som kan analyseras och mätas med hjälp av LCC (Life Cycle Costs) och LCA (Life Cycle Assessment).
Syftet med denna studie har varit att ge en ökad förståelse för hur LCC och LCA kan användas för att förbättra den ekonomiska och
miljömässiga hållbarheten inom produktioner. Målet med studien har varit att identifiera svagheter och förbättringspotential inom
produktionsprocesser för att stärka hållbarheten. Det har även funnits ett syfte att skapa en mall med syfte att främja andra företag att identifiera vilka faktorer som behöver förbättras.
Data har samlats in genom strukturerade intervjuer och annan dokumentation från det studerade fallföretaget.
Resultat och slutsats presenterar att företagets produktion är ekonomiskt och miljömässigt hållbart men att förbättringspotential finns.
De förbättringsförslag som författarna kom fram till var följande: - Reducera kostnader genom att förbättra flödet
- Minska transportsträckan genom lokala leverantörer - Välja miljövänligare transport
Abstract
Achieving a sustainable production has become more important in the same phase as the environmental focus grows. Sustainable production means that you take into consideration the economical and
environmental life cycle, that can be analyzed and measured with help from LCC (Life Cycle Cost) and LCA (Life Cycle Assessment).
The purpose of this study has been to increase the understanding for how LCC and LCA can be used in order to improve the economical and environmental sustainability within manufacturing processes. The goal has been to identify weaknesses and improvement potential in order to strengthen sustainability. There has also been a purpose to create a template with the purpose to promote other companies to identify which factors need to be improved.
Data has been collected through structured interviews and other documents from the studied company.
Results and conclusions present that the studied company’s production is economically and environmentally sustainable but there is room for improvement.
The improvement suggestions that the authors have come up with is following:
- Reduce costs by improving the flow within the production - Shorten the distance of transportation by choosing local suppliers - Choosing more environmentally friendly transportation.
Förord
Detta arbete är ett examensarbete som är ett sista moment i högskoleingenjörsprogrammet inom Industriell Ekonomi på Linnéuniversitetet i Växjö.
Vi vill tacka våra handledare och övrig personal från företaget för visat intresse och engagemang till studien som bidragit med avgörande information för studien. Vi vill även rikta ett stort tack till vår
handledare från Linnéuniversitet, Basim Al-Najjar, som har med expertis gett oss goda råd och vägledning.
Ordlista:
LCC - Life Cycle Costs:
Analys för lönsamhetsberäkning för investeringar och projekt. Analysen tar hänsyn till alla kostnader och intäkter under den ekonomiska
livscykel (Spickova & Myskova, 2015). LCA - Life Cycle Assessment:
“Sammanfattning och utvärdering av inflöde, utflöden och den potentiella miljöpåverkan för ett produktionssystem under dess livscykel” (ISO 14040:2006).
Livscykel:
“Följande och sammanhängande stadier i ett produktionssystem, från anskaffning av råmaterial eller framställning ur naturresurser till slutgiltig kvittblivning” (ISO 14040:2006).
Nulägesanalys:
Nulägesanalys används för att skapa en bild över företagets nuvarande situation och vilka åtgärder som måste utföras för att vara starka på marknaden. Analysen ska ge en korrekt uppfattningen över företagets marknad, konkurrenter eller den egna verksamheten (Projektledning, 2019).
Hållbarhet:
Innehållsförteckning
1. INTRODUKTION ... 1
1.1 BAKGRUND ... 1
1.2 PROBLEMATISERING... 2
1.3 FRÅGESTÄLLNINGAR OCH PROBLEMFORMULERING ... 3
1.4 SYFTE OCH MÅL ... 3 1.5 RELEVANS ... 3 1.5.1 Akademisk relevans ... 4 1.5.2 Industriell relevans ... 4 1.5.3 Samhällsrelevans ... 4 1.6 AVGRÄNSNINGAR ... 4 2. METOD ... 5 2.1 FORSKNINGSMETOD ... 5 2.1.1 Forskningsdesign... 5 2.1.2 Forskningsansats ... 6 2.1.3 Datainsamlingsmetod ... 6 2.1.4 Genomförande ... 7 2.2 URVAL ... 7 2.3 FORSKNINGSKVALITET... 8 2.4 FORSKNINGSETIK ... 8 3. TEORI ... 10 3.1 LITTERATURGENOMGÅNG ... 10 3.2 HÅLLBAR UTVECKLING ... 11 3.3 HÅLLBAR PRODUKTION ... 12 3.4 HÅLLBAR EKONOMI ... 13 3.5 STANDARDER ... 14
3.5.1 Standard SS-EN 60300-3-3 - Livstidskostnad ... 14
3.5.2 ISO 14040:2006 - Livscykelanalys ... 14
3.6 INTRODUKTION TILL LCC OCH LCA ... 15
3.6.1 LCC - Life Cycle Costs ... 16
3.6.2 LCA - Life Cycle Assessment ... 20
3.7 EFFEKTIVITET OCH PRODUKTIVITET I MONTERINGSPROCESS FÖR MANUELL ... 24
HANTERING - MAE ... 24
4. FALLSTUDIE ... 25
4.1 BESKRIVNING AV FALLSTUDIE OCH FALLFÖRETAG ... 25
4.2 BESKRIVNING AV PRODUKT OCH PRODUKTIONSPROCESS... 26
5. RESULTAT - LCC OCH LCA ANALYS ... 27
5.1 DATAINSAMLING OCH MOTIVERING ... 27
5.2 UTFÖRANDE AV LCC OCH LCA ... 28
5.2.1 LCC ... 28
5.2.2 LCA ... 34
5.2.3 MAE - Manual Assembly Efficiency ... 37
6. DISKUSSION OCH SLUTSATS ... 38
6.1 DATADISKUSSION ... 38
6.2 METODDISKUSSION ... 38
6.3 LCC ... 39
6.4 LCA ... 40
6.6 RESULTATDISKUSSION OCH SLUTSATS ... 43
7. REKOMMENDATIONER OCH VIDARE STUDIER ... 45
1. Introduktion
Det här inledande kapitel börjar med en bakgrund som beskriver problemet. Författarna diskuterar senare problemet för denna studie och vilka
frågeställningar som ska besvaras. Efter detta beskrivs syfte och mål, studiens relevans följt av de avgränsningar som finns.
1.1 Bakgrund
Hållbar utveckling är idag ett viktigt område inom produktion och betyder att industrier effektivt ska utveckla de ekonomiska, miljömässiga och sociala aspekterna (Pusavec et al, 2010). De tre aspekterna är viktiga parametrar för att kunna arbeta mot en hållbar produktion. Den ekonomiska aspekten handlar om att utnyttja resurser, den miljömässiga aspekten handlar om att respektera natur och miljö med avseende på utsläpp och den sociala aspekten sätter människan i fokus med syftet att skapa rättvisa och jämställdhet (Bergman och Klefsjö, 2012). Inom hållbar utveckling är hållbar produktion en viktig del eftersom det skapar stabil ekonomi och bidrar till färre utsläpp och konsumtion av naturresurser, som är direkt kopplat till produktion. För att minska utsläppen och utveckla en ekonomisk hållbarhet ska företag sträva efter en mer hållbar produktion (Pusavec et al, 2010).
Med ökat miljöfokus och krav på hållbar produktion har frågor gällande hållbar utveckling blivit aktuella. Begreppet hållbar utveckling skapades 1981 av Lester Brown och innebär att uppfylla behov med befintliga resurser (Bergman & Klefsjö, 2012). Bergman och Klefsjö (2012) beskriver två principer företag ska förhålla sig till för att utveckla en hållbar produktion:
- Ständiga förbättringar för att uppnå hög tillförlitlighet, beakta ekologin och kommande generationer.
- Långsiktigt perspektiv med Life Cycle Costs (LCC) och Life Cycle Assessment (LCA), analyserad livscykel och utvecklad tillväxtmodell. Hållbar produktion är idag ett viktigt område att utveckla och
implementera i en produktionsprocess. Hållbar produktion även kallat produktionshållbarhet innebär en produktion som tar hänsyn till
Hållbar produktion är viktigt på grund av den ökade konkurrensen på marknaden och ständig utveckling av ny teknologi inom produktion. För att upprätta en hållbar produktion krävs det hög integration mellan produktionsprocesser, branscher och ekonomisk verksamhet (Heiner et al, 2014).
Marginaler måste optimeras för att skapa ekonomisk stabilitet samtidigt som det krävs analys av produktens livscykel som identifierar alla kostnader och utsläpp under hela livscykeln (Bergman & Klefsjö, 2012). Genom att utföra Life Cycle Cost (LCC) och Life Cycle Assessment (LCA) i en produktion analyseras data och sammanställer hur hållbar en produktion är med avseende på ekonomi och miljö. För att få kontroll över principer och verksamhetsområden kan LCC- och LCA-analyser vara till stor användning för att nå en hållbar produktion (Bergman & Klefsjö, 2012).
1.2 Problematisering
I en produktion är ekonomiska och miljömässiga aspekter högsta grad relevanta att studera för att uppnå en hållbar produktion, det är även dessa aspekter som analyseras med Life Cycle Costs (LCC) och Life Cycle Assessment (LCA). Den sociala aspekten är också en viktig del inom hållbarhet men används inte inom LCC och LCA. Att upprätthålla hållbar produktion är ett komplicerat arbete för företag med
produktionsprocesser. Arbetet kräver analyser och uppföljning av
produktionsprocesser för att få viktig information om utnyttjandegrad av resurser, CO2 utsläpp och produkternas livscykel. Vidare ska en hållbar produktion kontinuerligt utvecklas och för att möjliggöra detta krävs strategier och kunskap om vilka produktionsprocesser som kräver större fokus (Bergman, Klefsjö, 2012).
Enligt Scipioni et al (2017) kan LCC och LCA analyser vara tidskrävande och kostsamma. Många företag anser att metoderna är komplicerade och svåra att utföra i en produktion. Svårigheterna ligger i att samla in korrekt data och anpassa LCC och LCA efter den aktuella produktionen, något som kan underlättas med tydliga strategier och modell för analyserna.
1.3 Frågeställningar och problemformulering
Frågeställningarna ska leda till studiens syfte och mål. Frågeställningarna som kommer att besvaras är följande:
- Hur kan man använda LCC och LCA för att mäta hållbarhet i produktion?
- Vilka faktorer inom ekonomi kan förbättras för att göra en produktion mer hållbar?
- Vilka faktorer inom miljö kan förbättras för att göra en produktion mer hållbar?
Problemformuleringen för denna studie är en fråga som idag ställs av många industriella företag men även marknaden. Problemet som förekommer är att det finns en hög osäkerhet bland industrier om hur arbetet för en hållbar produktion ska utföras eller vad det innebär.
Problemformulering:
- Vad krävs och vilka faktorer behöver effektiviseras för att uppnå en hållbar produktion med avseende på ekonomi och miljö?
1.4 Syfte och mål
Studien ska ge ökad förståelse om hur LCC och LCA kan användas för uppföljning och verksamhetsutveckling. Syftet är också att skapa en bättre förståelse om hur analysmetoderna kan användas av företag för att förbättra den ekonomiska och miljömässiga hållbarheten.
Målet är att beräkna produktionshållbarhet (produktionsprocess, faktorer och kostnader) genom att utföra nulägesanalys på en produktionsprocess med LCC- och LCA-analyser och därmed identifiera svagheter och förbättringspotential för att nå en starkare hållbarhet.
1.5 Relevans
Studien kopplas till akademisk, industriell och samhällsrelevans.
1.5.1 Akademisk relevans
Denna studies huvudfokus är hållbarhet sett på ekonomi och miljö vilket är ett högaktuellt ämne under ständig utveckling som kommer att
studeras under lång tid framöver (Bergman & Klefsjö, 2020). Studien ska bidra till fortsatta studier inom området för hållbar produktion samt hur användningsområden för LCC och LCA ska vidareutvecklas. 1.5.2 Industriell relevans
Studien ska ge ökad förståelse om hur LCC och LCA kan appliceras i en industri och hur företag kan öka hållbarheten i en produktion. Resultatet av studien ska kunna utnyttjas av hela industrin och inte bara den berörda produktionen. Analysmetoderna ska även kunna användas av andra industrier och produktioner för att öka den ekonomiska och miljömässiga hållbarheten.
1.5.3 Samhällsrelevans
Studiens samhällsrelevans kopplas till minskad miljöpåverkan och ökad hållbar ekonomi i samhället och den cirkulära ekonomin. Studien beskriver hur livscykelanalyser kan presentera en produkts totala resursutnyttjande och utsläpp. Studiens fokus på hållbar ekonomi kan gynna arbetsmarknaden och tillväxten av företag då det skapar en stabil ekonomi och ökad soliditet.
1.6 Avgränsningar
Studien kommer att fokusera på ekonomiska och miljömässiga aspekter i en produktionsprocess av en produkt med beräkning av LCC och LCA. Avgränsning till produktionsprocessen avser interna processer och de tillhörande kostnaderna och dess miljöpåverkan. Studien kommer att avgränsas från:
- Social hållbarhet. Detta på grund av att sociala aspekter inte tas med i beräkningarna för LCC och LCA samt att tidsbegränsningen för denna studie inte lämnar utrymme att undersöka social hållbarhet. - Fullständig livscykelanalys (LCA). Tidsbegränsningen gör att
studiens LCA inte kommer att kunna utföras på alla aktiviteter som en fullständig LCA analys bör innehålla.
2. Metod
Metodkapitlet presenterar studiens datainsamlingsmetod som beskriver val av metoder och hur metoderna kommer att användas. I kapitlet beskrivs också forskningsdesign och hur studien har genomförts.
2.1 Forskningsmetod
Forskningsmetodens syfte är att presentera studiens angreppssätt. Forskningsmetoden ska hjälpa till att uppnå syftet med studien. Som forskningsansats kommer abduktiv ansats att användas. Kvantitativ och kvalitativa metoder kommer att användas under datainsamlingsmetod och forskningsdesignens modell är fallstudie.
2.1.1 Forskningsdesign
En forskningsdesign ska besvara arbetets syfte och frågeställning samt möjliggöra forskning av problematiseringen. Med forskningsdesignen ska korrekt och rättvisande material samlas in som börjar med att välja lämplig modell. En modell kan vara experiment, enkätstudie eller fallstudie (Blomkvist och Hallin, 2012).
I studien har författarna valt att genomföra en fallstudie på ett företag vilket innebär grundlig insamling av empiri som ska användas till analys av LCC och LCA. Enligt Blomkvist och Hallin (2012) så kan en
fallstudie skapa förståelse för nyanserat och komplext material. Metoden är lämplig när forskningen bygger på att studera specifika aspekter. Fallstudie består av dragen att välja ett enskilt exempel, studera och jämföra exemplet, samla in tillräcklig information och slutligen utföra fallstudien systematiskt. Att utföra studien systematiskt innebär att studiens val och tillvägagångssätt ska motiveras och redogöras. För att uppnå studiens syfte krävs stora mängder empirisk data från affärssystem, intervjuer och övrig dokumentation från en produktion. Data från affärssystem och dokumentation kommer att bistås av fallföretaget och består av produktionens alla kostnader som är
Kvalitativa data uttrycker en kvalitet och syftar på beskaffenhet,
egenskaper och kan förekomma i form av ord och bilder och inte möjliga att tilldela ett numeriskt värde (Säfsten & Gustavsson, 2019).
2.1.2 Forskningsansats
I studien kommer abduktiv ansats att användas som angreppssätt vilket innebär att studien växlar mellan teoretisk och empirisk datainsamling. Studien kommer att inledas med litteratursökning och insamling av teori för att skapa en tydlig uppfattning om ämnet och eventuella problem i tidigare studier. Teorin beskriver vilken empirisk data som krävs för att genomföra studien. Efter empirisk datainsamling från fallföretaget kommer författarna att återgå till teorin för att sedan presentera relevanta förbättringsförslag. För vetenskapliga studier finns det enligt Blomkvist och Hallin (2014) tre ansatser varav abduktiv är en. De resterande två ansatser är deduktiv och induktiv ansats där deduktiv innebär att studien börjar med litteratursökning för att identifiera teori som sedan testas med en empirisk studie. En induktiv ansats börjar med en empirisk studie och litteratursökning för sedan använda teori.
2.1.3 Datainsamlingsmetod
Det finns ett flertal olika datainsamlingsmetoder som är lämpliga för studier. Val av metod utgår från den problemställning och de
frågeställningar som är presenterade samt möjligheten att samla in efterfrågad data. Datainsamling delas in i två olika dimensioner, datatillgång och typ av data. Inom datatillgång ska primär- och
sekundärdata delas upp. Primärdata är alltid insamlad i direkt närhet till datakällan med syfte att besvara den gällande frågeställningen.
Sekundärdata är insamlad och sammanställd för andra syften, oftast av någon annan. Typ av data är en dimension som beaktar naturligt förekommande eller artificiell data (Säfsten & Gustavsson, 2019). I denna studie kommer både primärdata och sekundärdata att samlas. Primärdata kommer att samlas i form av strukturerade intervjuer. Sekundärdata kommer att samlas från rapporter och dokumentation. Datainsamlingsmetoderna som används i fallstudien medför både kvantitativ och kvalitativ datainsamling. På grund av Covid-19 kommer observation inte att användas som metod.
Intervjumetoden är lämplig för att samla in information från
erfarenheter, uppfattningar och upplevelser av en produktion från en eller flera personer. Syftet är att få en uppfattning om det faktiska
Strukturerad intervju består av förutbestämda frågor, eventuellt med svarsalternativ vilket kan liknas med en muntlig enkät (Säfsten & Gustavsson, 2019). Intervjuerna i den aktuella studien kommer att vara strukturerade vilket innebär att personerna som intervjuas får frågorna i förväg. På så sätt ökar möjligheten att få så korrekt och stor mängd data som möjligt. Metoden stärker även studiens reliabilitet eftersom den ger möjlighet till verklig data.
2.1.4 Genomförande
Studien inleds med att definiera problemet och studera teori inom området för LCC och LCA vilket skapar förståelse för studien samt viktiga aspekter inom hållbarhet. Teori om hur LCC och LCA ska genomföras och vilken empirisk data som krävs studeras tidigt i studien för att erhålla god kunskap om metoderna och vilka kritiska moment som finns. I nästa steg genomförs empirisk datainsamling från
affärssystem, intervjuer och övrig dokumentation gällande produktionen hos fallföretaget samt hur företaget arbetar med hållbarhetsfrågor. Datainsamlingen kommer att dokumenteras i ett Excel-dokument för att få bra överblick och utforma modeller. Detta följs av strukturering av empirisk data efter vad som är användbart för LCC- och LCA-analys. Analysmodeller ska anpassas efter den data som finns att ta del av. Med teoretisk och empirisk data utformas en modell för analyserna efter ekonomiska och miljömässiga kategorier. Med resultatet från LCC och LCA ska svagheter i produktionens ekonomi och miljö kunna
identifieras. I kombination med resultat, företagets arbetssätt och teori kommer förbättringsförslag för ökad hållbarhet i produktionen att presenteras.
2.2 Urval
I en studie ska lämpligt urval av möjliga objekt och individer genomföras. Urvalet ska effektivt beskriva de element och den
2.3 Forskningskvalitet
En vetenskaplig studie ska uppfylla fyra krav för att uppnå forskningskvalitet. Kraven är: systematiskt, opartiskt, kritiskt och problematiserande och ska leda till att insamlad data hanteras rätt och strukturerat. Kraven innebär att utföra medvetna val som följer metod och vara kritisk och neutral till insamlad information. Forskningskvalitet inkluderas av begreppen validitet och reliabilitet. Validitet innebär att teori ska användas i analysen och besvara syfte och frågeställningar samt att studiens problematisering överensstämmer med metoderna.
(Blomkvist & Hallin, 2014). Reliabilitet betyder enligt Säfsten och Gustavsson (2019) att studien ska innehålla tydliga indikatorer som beskriver genomförandet av studien och de olika angreppssätten. För att uppnå hög trovärdighet har teori och data samlats in från granskade källor och noga utvalda data från det studerade företaget. Strukturerade intervjuer genomfördes med flera olika anställda med olika positioner. Personer som intervjuades var produktionschef, inköpschef, miljöchef och produktionstekniker. Data som presenteras i arbetet har granskats av samtliga intervjuade personer för att säkerställa validiteten. Arbetets syfte och mål har inte varit att komma fram till ett önskat resultat. LCC och LCA-analyserna ska utföras som oberoende parter och resultatet ska visa nuläget i en produktion för att presentera förbättringsförslag.
2.4 Forskningsetik
Ett examensarbete ska utföras etiskt korrekt och följa de
uppförandekoder som finns inom ingenjörsvetenskap. Vetenskapsrådet (2017) presenterar forskningssed och uppförandekod för
samhällsvetenskaplig forskning som ska skydda medverkande individer. Uppförandekoden består av följande krav:
- Informationskrav, studerade personer ska informeras om studiens syfte.
- Samtyckeskrav, personer som studeras ger godkännande till detta. - Konfidentialitetskrav, material som samlas in ska hantera
konfidentiellt, data kan behövas anonymiseras.
- Nyttjandekrav, insamlat material får enbart användas till studiens syfte.
Etik innebär att också att författarna ska ha en säker hantering av data, inte förfalska data eller kränka integritet. Detta omfattas av vetenskaplig oredlighet som innebär att medvetet eller med oaktsamhet leda till förvrängt resultat (Säfsten och Gustavsson, 2019). För att säkerställa att insamlad data hanteras korrekt kommer data att sammanställas i
3. Teori
I kapitel kommer relevant information för att besvara studiens syfte och frågeställningar presenteras. Kapitlet inleds med en
litteraturgenomgång följ av teori. Vad som presenteras under detta kapitel kommer att användas som underlag för LCC och LCA analys.
3.1 Litteraturgenomgång
I litteraturgenomgången ska relevant litteratur för studien presenteras. Litteraturgenomgången ska bidra till en ökad förståelse av området och tidigare studie som finns. Litteraturen ska vara aktuell och kunna kopplas till problematiseringen (Säfsten och Gustavsson, 2019). För att kunna genomföra studien så krävs det teori i form av böcker och vetenskapliga artiklar som är relevanta till den forskning som utförs. Teorin har samlats genom sökningar inom godkända sökmotorer distribuerade av Linnéuniversitet där främst sökmotorn OneSearch använts.
Enligt den vetenskapliga artikeln “Costs Efficiency Evaluation using Life Cycle Costing as Strategic Method” skriven av Spickova och Myskova (2015) kan Life Cycle Costs användas som
lönsamhetsberäkning vid investeringar och projekt för produktion eller enskild maskin i en produktion.
Enligt Farr (2011) är Life Cycle Costs analys en bra teknik för att göra ekonomiska utvärderingar gällande kostnader för att äga, tillverka och avveckla. För att ta fram en passande LCC modell måste kostnader i varje kategori tas fram.
Pusacev et al (2010) beskriver att de globala miljömässiga problemen gör att industrier effektivt måste utveckla den ekonomiska, miljömässiga och sociala prestandan för att utveckla en hållbarhet inom produktion. Enligt Machado (2020) är definitionen för hållbar produktion en process som kan producera med hållbara resurser från fossilfria energikällor och material som håller en hög kvalitet. Varorna som tillverkas ska ha en analyserad livscykel för produktens påverkan på miljö, användare och samhället.
Robert U Ayres (2008) beskriver att hållbar ekonomi inkluderar
3.2 Hållbar utveckling
Med ökade krav och miljömedvetenhet på hållbarhet med avseende på miljö har frågor gällande hållbar utveckling blivit aktuella. Begreppet hållbar utveckling skapades 1981 av Lester Brown som fick stort genomslag med sin rapport “Vår gemensamma framtid”. Definitionen för hållbar utveckling som Lester använde var “utveckling som tillgodoser dagens behov utan att äventyra kommande generationers möjligheter att tillgodose sina behov”.
I rapporten presenterades följande principer för hållbar utveckling: - Ett långsiktigt perspektiv
- Nya tillväxtmöjligheter - Ständiga förbättringar
- Integration av ekonomiska, miljömässiga och sociala aspekter vid beslutsfattande
- Respekt för det ekologiska systemets gränser
- Rättvisa mellan generationer och inom generationer.
Definitionen av hållbar utveckling innehåller tre olika dimensioner:
Ekonomisk hållbarhet:
Är ett komplext begrepp som handlar om att hushålla med resurser, att använda lämpliga resurser och att använda dem så länge som möjligt. Ekonomisk hållbarhet uppnås genom att företag och organisationer skapar en hög kundtillfredsställelse. Företag ska också vara ekonomiskt starka och ha en förmåga att klara av ekonomisk ansträngning.
Miljömässig hållbarhet:
Handlar om att skapa och utveckla produktionsprocesser och produkter som inte skadar miljön under produktionen, under användandet eller efter. Den miljömässiga hållbarheten handlar också om att sträva efter ett samhälle med slutna kretslopp och balans mellan processer utan onödigt slöseri av naturresurser och energi (Bergman & Klefsjö, 2012).
Social hållbarhet:
Har ingen tydlig definition men handlar om människor och dess lika värde. Den sociala hållbarheten lyfter fram betydelsen av att resurser, inflytande och makt ska fördelas rättvist och jämställt. Den inkluderar även att alla människor får tillgång till social service och att individen känner trygghet och delaktighet. För företag innebär detta att kunna erbjudande en meningsfull, säker och stimulerande arbetsmiljö. På global nivå kan den sociala hållbarheten kopplas till problem gällande svält, krig och andra typer av mänskliga utmaningar att jobba med (Bergman & Klefsjö, 2012).
3.3 Hållbar produktion
Miljömässiga problem orsakade av CO2-utsläpp och konsumtion av naturresurser har lett till ökad politisk press och starkare förordningar på tillverkare. För att möta nya förordningar är utveckling av hållbarhet att effektivt utveckla den ekonomiska och miljömässiga prestandan inom produktioner (Pusavec et al, 2010).
Definitionen för hållbar produktion är en produktionsprocess som kan producera med hållbara resurser utifrån fossilfria energikällor och material med hög kvalitet. Tillverkade produkter ska ha en analyserad livscykel för produktens miljöpåverkan och hur de påverkar
produktionspersonal, användare och samhället. Hållbar produktion avser också kostnadsreduktion eftersom arbetet innefattar resursutnyttjande och ett ständigt förbättringsarbete. Att vara konkurrenskraftig och klara av förändringar på marknaden ingår tillsammans med affärsstrategier i arbetet med hållbar produktion (Machado, 2020).
För att utveckla en hållbar produktion ska följande parametrar beaktas och förbättras eller minimeras:
- Resursutnyttjande
- Kostnader för produktion
- Energikonsumtion för maskinprocess - Avfall och utsläpp
- Återvinning av material eller återanvändning av maskinverktyg - Införa metoder för livscykelanalys (LCA).
Parametrarna kan användas som riktlinjer för att förenkla hållbarhetsarbetet (Pusavec et al, 2010).
Hållbar produktion innebär också att förbättra företagets finansiella förmåga för att kunna investera i nya produktionslösningar som är mer effektiva. Tillsammans med hållbar produktion har därför investering av ny teknik en stor sammankoppling. Till exempel investering av Industri 4.0 som är den nya generationens industri och använder sig av
Enligt Machado (2020) kan hållbar produktion delas in i fyra områden: - Tillverkningsteknik: Tillverkningsprocessens utformning med
produktutveckling, anläggningsplanering och processplanering. - Livscykel: Produktdesign avseende vad och hur produkten ska
tillverkas.
- Värdeskapande: Ökad ekonomi och kunskap inom organisationen och dess nätverk.
- Global tillverkning: Tillverkningens avtryck på miljön, ekonomin och samhället globalt.
3.4 Hållbar ekonomi
Begreppet ekonomi härstammar från grekiskan oikos och nomos som betyder “läran om hushållning med knappa resurser”. Ur ett
hållbarhetsperspektiv utvidgas definitionen för ekonomi och det finns två olika definitioner för hållbar ekonomi. Den ena definitionen handlar om att ekonomisk hållbarhet ses som en ekonomisk utveckling som inte medför negativa konsekvenser för den ekologiska eller sociala
hållbarheten. Den andra definitionen handlar mer om att ekonomisk hållbarhet likställs med ekonomisk tillväxt och att den är hållbar så länge det totala kapitalet ökar. Detta kan innebära att den ekonomiska
hållbarheten kan ske på bekostnad av färre tillgångar i olika former, bland annat naturresurser och välfärd (KTH, Ekonomisk hållbarhet 2020)
Hållbar ekonomi inkluderar problemet att upprätthålla ekonomisk tillväxt, samtidigt som utsläpp och effekterna av föroreningar minskas, med fokus på problem kopplade till energiförsörjning,
3.5 Standarder
I kapitlet presenteras två standarder som visar på definition för LCC och LCA. Kapitlet tar upp standardernas innehåll och regelverk för utförandet av analysmetoderna.
3.5.1 Standard SS-EN 60300-3-3 - Livstidskostnad
Standarden SS-EN 60300-3-3 beskrivs viktiga parametrar och nyckeltal som ska användas för analys av LCC. Användningsområdet enligt standarden är att analys av livscykelkostnader ger uppfattning om en produkts totala kostnad under hela livscykeln. Analysen ska vara beslutsunderlag vid kostnadsreduceringar, investeringar och en uppföljning för företagets intressenter.
Standarden beskriver planeringsarbetet för LCC och viktiga
avgränsningar. I standarden presenteras följande instruktioner som ska underlätta planeringen och utförandet:
- Planering för analysering av LCC. Börjar med att definiera analysens omfattning, vilka föremål ska ingå och hur lång arbetets tidsperiod är. - Definiera omfattningen. Detta kan avgöras av företagets intressenter,
mål och strategier som är relevant för analysen avseende ekonomisk hållbarhet.
- Redogörelse för analysens omfattning. Består av avgränsningar, finansiella kriterier, tidigare analyser och data, kostnadsfördelning av kostnadselement och livscykel.
Standarden beskriver också hur analysen ska granskas vilket bör utföras genom att undersöka om objektet och avgränsningarna är lämpliga och kan tolkas. Undersökningen ska kontrollera om korrekt antaganden och datainsamling har gjorts och om det finns tillräcklig data för att utföra LCC-analys. Slutligen ska modellens tillämpning utvärderas utifrån resultatet och att data har hanterats korrekt (SS-EN 60300-3-3, 2017).
3.5.2 ISO 14040:2006 - Livscykelanalys
Direkta tillämpningar som kopplas till syftet med LCA presenteras som - Utveckling och förbättring av produkter
- Strategisk planering
- Utveckling av offentlig policy.
3.6 Introduktion till LCC och LCA
LCC framhäver kostnader för ett system eller en produkts livscykel, LCA analyserar miljöaspekter för systemet och produktens livscykel (Bergman & Klefsjö, 2012).
Analyserna beräknar totalkostnad och CO2 utsläpp som uppstår vid tillverkning, användning och avveckling samt identifierar energi- och besparingspotential. Analyserna används även som beslutsunderlag för investeringar, förbättring av produktionsmetoder och utveckling av företaget (Upphandlingsmyndigheten, 2021).
Life Cycle Cost (LCC) även kallat livscykelkostnad är ett begrepp som började användas under 1960-talet och handlade då om att beräkna den totala kostnaden från inköp till avveckling av militära system. Stora delar av kostnader utgjordes av drift och underhåll samt kostnader för fel. Idag kan livscykelkostnad studeras och beskrivas som vikten av att fokusera på tillförlitlighet, livslängd och alla tillhörande kostnader. Idag läggs betydligt mer in i begreppet livscykel. Alla kostnader ska räknas med, från förbrukning av ändliga resurser i form av mineraler och förstörda naturresurser till återvinning och avveckling vilket beräknas med livscykelanalys, även kallat Life Cycle Assessment (LCA). I analyserna ska även kostnad per tidsenhet tas med (ISO 14040, 2006). Ibland kan inköpskostnaden ses som den enda faktiska kostnaden i en produktion och att restprodukter är en produktions största utsläpp. Kostnader som tillkommer i en produktion är kostnad för utbildning, reservdelar, kassation, drift, underhåll och avveckling. Likaså finns det dolda utsläpp från transporter eller onödig energiförbrukning. Alla kostnader och utsläpp kan identifieras och tas med i beräkning av LCC och LCA. Även medveten feldimensionering som resulterar i kortare livslängd ska tas med i LCA. Ett exempel är tillverkare av elektriska produkter som åldersplanerar sina produkter för att öka konsumtionen (Bergman & Klefsjö, 2012).
Livslängd syftar på både ekonomisk och teknisk livslängd.
- Ekonomisk livslängd: “den tid fram till avvecklingstidpunkten under vilken investeringsobjektet uppvisar optimal lönsamhet”.
Livslängd ska inte förväxlas med livscykel. Livscykel för en produkt består av ett kretslopp med fem faser. Alla faser är sammanhängande och utgörs av alla kostnader och utsläpp som uppstår från att
råmaterialet tas fram till att produkten skrotas eller återvinns. För LCC och LCA är kretsloppet grundläggande för att kunna dela upp
analysarbetet och få översikt över alla faser (Ecochain, 2019).
Faserna i en produkts livscykel beskrivs i figuren nedan:
Figur 1: Livscykelns fem faser
Definition av livscykel: “Följande och sammanhängande stadier i ett produktionssystem, från anskaffning av råmaterial eller framställning ur naturresurser till slutgiltig kvittblivning” (ISO 14040:2006).
3.6.1 LCC - Life Cycle Costs
Life Cycle Costs kan användas vid lönsamhetsberäkning för
investeringar och projekt för en produktion eller en specifik maskin. För att avgöra investeringens lönsamhet används LCC för att analysera alla kostnader och intäkter som associeras med en produktion eller en maskins ekonomiska livscykel. Med kostnader avses
investeringskostnad och förbrukningskostnad under hela den
ekonomiska livslängden. Analysen tar även hänsyn till avkastning och risk (Spickova & Myskova, 2015). Livscykelkostnad i en produktion är total kostnad för drift- och underhållskostnader och med analysen kan energikostnader och underhållskostnader jämföras med
LCC-analys är en bra metod för att göra ekonomiska utvärderingar gällande kostnader för att äga, tillverka och avveckla.
Vid utförandet av LCC görs en modell som anpassas efter den aktuella produktionen. För att kunna ta fram en passande modell måste kategorier utvecklas för att sedan ta fram kostnaderna i varje kategori.
Ska LCC-analysen utföras på ett helt system med processer som för produktutveckling, produktion, support och avveckling måste modellen delas in i mindre processer med huvudkategorier och underkategorier. Om en enskild process analyseras kan fler kategorier tas fram för att göra modellen och därmed analysen mer specifik, detta gör det möjligt att inkludera alla kostnader (Farr, 2011).
För en produktion delar Spickova och Myskova (2015) upp LCC-analysen till kategorier som underlättar insamling och identifikation av kostnader. Kostnad för en process eller maskin kan delas in i följande kategorier: - Investeringskostnader - Operationskostnader - Underhållskostnader - Förbättringskostnader - Avvecklingskostnader
I tabellen redovisas vanligt förekommande kategorier i en
produktionsprocess. Kostnadskategori avser generella kostnader och kostnadselement är kostnader som kan påträffas under en
kostnadskategori, som kan variera mellan olika produktioner.
Kostnadskategori Kostnadselement
Personalkostnad Arbetskraft, support för personal, produktionspersonal och ledning
Förbrukningsvaror Energi och material
Underhållskostnader Underhållsstöd, reservdelar (konsumtion och inköp), utbildning, stöd för nätverk, underhåll av garanti och försäljning Inventariekostnader Anläggningstillgångar, avskrivningar,
material i verksamhet
Utveckling av system Utveckling av mjukvara och hårdvara, integration av system
Företagsutveckling och hållbarhetsarbete Avtalshantering, projektarbete,
produktionsförbättring, produktutveckling, dokumentation, packning och transport, uppgradering och ersättning.
I en LCC-analys ska alla kostnader som kan anknytas till den aktuella produktionen inkluderas. Det är därför viktigt att kostnader kan
identifieras och tas med i analysen, både direkta och indirekta kostnader. Analysen utförs på både nuvarande kostnader och framtida kassaflöde (Spickova, 2015). Efter att en modell har utformats så kan alla kostnader adderas, resultatet är livscykelkostnaden för produktionen och restvärdet (Farr, 2011).
Tillämpning av livscykelkostnad omfattar många områden, från projektplanering med konceptutveckling till bedömning och beräkning av avvecklingskostnad. Alla steg och aktiviteter ska influeras av varandra med en tydlig koppling inom säkerhet och pålitlighet.
Aktiviteter ska identifieras för att stegvis analyseras enskilt för att sedan kunna göra en gemensam analys av alla aktiviteter (SS-EN 60300-3-3, 2017). Se Figur 1 om hur processens alla steg och aktiviteter
sammankopplas.
Figur 2: Processer för alla steg och aktiviteter. Modifierad illustration (SS-EN
60300-3-3, 2017). Beräkning av LCC:
Grundläggande formel för LCC:
LCC = (Kapitalkostnad + Nuvärde av underhåll och energikostnader) – Nuvärdet av restvärdet
Kapitalkostnad:
Energi- och underhållskostnader:
Under energi och underhållskostnader ska de totala årliga kostnaderna för energi och underhåll, löner till operatörer, inspektioner, försäkringar samt hyra av lokaler ingå (Olofsson Oskar, 2021, World class
manufacturing). Restvärde:
Under restvärde ska det uppskattade värdet vid sista året av livscykelperioden beräknas. Restvärdet beräknas på maskiner och utrustning som inte kan flyttas. Ett nyckeltal är att räkna med 20% av den totala inköpskostnaden (Olofsson Oskar, 2021, World class manufacturing).
Om en LCC-analys ska användas som investeringsbeslut eller
uppföljning av förbättringsarbete som sträcker sig under flera år kan det vara svårt att uppskatta framtida kostnader och energi- och
underhållskostnaderna. De årliga kostnaderna kan därför uppskattas vara lika stora för varje år men kräver att nusummefaktorn används för att beräkna kostnaderna till dagens värde (Jernkontoret, 2021).
Beräkning av LCC med hänsyn till livslängd:
𝑁𝑢𝑠𝑢𝑚𝑚𝑒𝑓𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 = (1– (1 + 0,01 × 𝑟𝑘)–𝑛) ÷ (0,01 × 𝑟𝑘) 𝑟𝑘 = 𝐾𝑎𝑙𝑘𝑦𝑙𝑟ä𝑛𝑡𝑎 𝑎𝑛𝑔𝑖𝑣𝑒𝑛 𝑖 𝑝𝑟𝑜𝑐𝑒𝑛𝑡 𝑛 = 𝐸𝑘𝑜𝑛𝑜𝑚𝑖𝑠𝑘 𝑙𝑖𝑣𝑠𝑙ä𝑛𝑔𝑑 (å𝑟) 𝐿𝐶𝐶𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖 = Å𝑟𝑙𝑖𝑔 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑘𝑜𝑠𝑡𝑛𝑎𝑑 × 𝑁𝑢𝑠𝑢𝑚𝑚𝑒𝑓𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟𝑛 𝐿𝐶𝐶𝑑𝑟𝑖𝑓𝑡 𝑜𝑐ℎ 𝑢𝑛𝑑𝑒𝑟ℎå𝑙𝑙 = Å𝑟𝑙𝑖𝑔 𝑢𝑛𝑑𝑒𝑟ℎå𝑙𝑙𝑠𝑘𝑜𝑠𝑡𝑛𝑎𝑑 × 𝑁𝑢𝑠𝑢𝑚𝑚𝑒𝑓𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟𝑛 𝐿𝐶𝐶𝑡𝑜𝑡= 𝐼𝑛𝑣𝑒𝑠𝑡𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔 + 𝐿𝐶𝐶𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖+ 𝐿𝐶𝐶𝑑𝑟𝑖𝑓𝑡 𝑜𝑐ℎ 𝑢𝑛𝑑𝑒𝑟ℎå𝑙𝑙
Nusummefaktorn används för att summera diskonteringsfaktorerna (framtida kostnader) under en tidsperiod. Faktorn används till att
3.6.2 LCA - Life Cycle Assessment
LCA analys är en beräkning av energiåtgång, användning av råmaterial och utsläpp. Insamlad data tas fram genom att utföra mätningar
alternativt ta del av redan insamlad data från exempelvis affärssystem (Kyriaki et al, 2018). Vad som ska ingå i en LCA-analys avgörs av analysens mål och avgränsningar. För att ta fram ett mål måste
produktens nuläge specificeras för att kunna definiera ett tydligt mål och vad analysen kan bidra med i produktionen. Specificering av en
produktionsprocess kan vara ett flödesschema som delar in alla processer inom produktionen eller hela livscykeln med externa transporter och leverantörer (Baumann och Tillman, 2004).
Svenska institutet beskriver att standarden ISO 14040:2006 livscykelanalys (LCA) kan vara till hjälp vid:
- Identifiering av möjligheter till förbättring av miljöprestandan hos produkter vid olika tidpunkter i deras livscykel
- Informerande av beslutsfattare inom industri, statliga eller icke-statliga organisationer
- Val av relevanta indikatorer för miljöprestanda, inklusive mätmetoder
- Marknadsföring.
Definitioner hämtade från svenska institutet för standarder ISO 14040:2006:
LCA (livscykelanalys):
“Sammanställning och utvärdering av inflöden, utflöden och den potentiella miljöpåverkan för ett produktsystem under dess livscykel”. Livscykelperspektiv:
“LCA tar en produkts hela livscykel i beaktande, från utvinning och anskaffning av råmaterial, över energi och materialproduktion och tillverkning, till användning samt resthantering och slutgiltig
kvittblivning av uttjänt produkt. Genom en systematisk översikt och ett sådant perspektiv, kan förflyttningen av en potentiell miljöbelastning mellan livscykelns stadier eller individuella processer identifieras och möjligen undvikas.”
Miljöfokus:
“LCA inriktar sig på miljöaspekter och miljöpåverkan hos ett
Bredd och omfattning:
“LCA behandlar alla egenskaper och aspekter rörande naturmiljö, mänsklig hälsa och resurser. Genom att alla egenskaper och aspekter behandlas i en studie med tvärsnittsperspektiv kan potentiella
kompromisser identifieras och bedömas”.
Life Cycle Assessment (LCA) består av flera olika steg och faser som ska följas för att förstå systemets omfattning och målet med analysen (ISO 14040:2006).
De fyra steg för LCA utförande är följande: 1. Definition av mål och omfattning
2. Inventeringsanalys (LCI)
3. Miljöpåverkansbedömning (LCIA) 4. Tolkning.
1. Definition av mål och omfattning. Definition av mål och omfattning ska
presentera målet och syftet med analysen. Målet för en LCA ska ange den avsedda tillämpningen, skälet för studiens genomförande, avsedd målgrupp och om resultatet är avsett att användas i jämförande miljöpåståenden avsedda att förmedlas till allmänheten (ISO
14040:2006). I denna studie kommer mål och omfattning att tas fram tillsammans med fallföretaget som presenteras i resultatet.
2. Livscykelinventeringsanalys (LCI). LCI är en fas för inventering av data
till LCA och beskrivs av ISO 14040:2006 som “en inventeringsanalys som inbegriper datainsamling och beräkningssätt för att kvantifiera relevanta inflöden och utflöden för ett produktsystem”. Datainsamling till LCA är den tidskrävande delen och kan variera mellan olika produktionssystem. Datainsamlingen ska bestå av numerisk data från produktionens energiförbrukning och CO2 utsläpp från råmaterial till skrotning. Även utsläpp av vatten eller ämnen som kan ha miljöpåverkan ska tas med i analysen (ISO 14040:2006). För att samla in data till LCA används Life Cycle Inventory (LCI). Metoden samlar in data inom miljömässiga aspekter och kan utföras med hjälp av ett flödesschema som beräknar den totala miljöpåverkan som sätts i relation till
produkten. Vid stora mängder data kan ett orsak-verkan-diagram
(fiskbensdiagram) används som flödesschema som underlättar hantering av många parametrar.
Beräkning av insamlad data sker i följande fem steg:
1. Normalisera insamlad data, både inkommande och utgående från produktionen. Datainsamling kan bestå av olika enheter till exempel årlig förbrukning, skrot i kg, energiförbrukning i kWh eller CO2 utsläpp. 2. Beräkning av alla in- och utflöden mellan aktiviteter. Sätta alla
3. Beräkna flödet som passerar systemets gränser. Här används steg 1 och 2 för att beräkna relation mellan flöden och aktiviteter.
4. Sammanfattning. Tillslut ska resursutnyttjande och utsläpp att sammanställas och ge ett resultat för hela systemet.
5. Dokumentation. Noggrann dokumentation är viktigt för uppföljning av förbättringsarbetet (Baumann & Tillman, 2004).
3. Miljöpåverkansbedömning (LCIA). För att tolka resultatet från LCI
används Life Cycle Impact Assessment (LCIA) som är nästa steg i LCA. Resultat från inventeringsanalysen kan bestå av stora mängder data och vara svår att tolka och jämföra. LCIA kategoriserar alla parametrarna från LCI vilket ger ett mer tolkningsbart resultat som blir lättare att följa upp för vidare arbete. Indelningen karakteriseras efter utsläppens ämne och produktionsområde. Resultat från LCIA ska förklara ingående om utsläppens miljöpåverkan och hur varje parameter står i relation till
andra.
Ett orsak-verkan-diagram kan skapas för att kategorisera data och nå ett viktningsbart resultat (Baumann & Tillman, 2004). LCIA ska bedöma den potentiella miljöpåverkan från LCI resultatet. LCIA processen kopplar inventeringsdata till specifika miljöpåverkanskategorier och gör det möjligt att tolka resultatet och förstå miljöpåverkan (ISO
14040:2006).
Begränsningar inom LCIA. En LCIA behandlar bara de miljöaspekter som anges i mål och omfattning. LCIA kan inte alltid presentera
skillnader mellan miljöpåverkanskategorier och relaterade indikator och inte heller göra en fullständig utvärdering av alla miljöaspekter. Detta kan bero på olika anledningar, bland annat begränsningar inom följande områden:
1. Begränsad utveckling av karakteriseringsmetoder 2. Begränsningar inom LCI-fasen
3. Begränsningar i insamlingen av lämpliga och representativa
inventeringsdata för alla miljöpåverkanskategorier (ISO 14040:2006).
4. Tolkning. I tolkningsfasen av LCA ska både resultatet från
inventeringsanalysen och miljöpåverkansbedömning beaktas.
Tolkningsfasen bör ge resultat som stämmer överens med definition av mål och omfattning. Tolkningsfasen är avsedd att ge en lättförståelig, konsistent och fullständig presentation av det resultat som blev från LCA analysen, som stämmer överens med studiens mål och omfattning (ISO 14040:2006).
Eftersom det inte finns ett strikt ramverk för LCA avgörs tid och omfattning av intressenterna, detta innebär att företaget kan tillämpa analysen efter behov. Omfattning och tidsram kan variera under arbetets gång vilket påverkar mål och resultat. Resultatet av LCA kräver egna värderingar eftersom det inte bygger på naturvetenskapliga grunder om hur resultatet ska tolkas. Efter resultat ska en skriftlig slutsats presentera förbättringsförslag för att uppnå målen och en bättre hållbarhet (ISO 14040:2006).
LCA är mycket användbart i en produktion och kan användas för att identifiera så kallade “hot spots” som är den mest kritiska delen i livscykeln med mest miljöutsläpp. Fördelen med LCA är att hela produktionen med externa flöden kan inkluderas i analysen vilket traditionella metoder inte har kunnat göra. Externa flöden innebär hela flödeskedjan med leverantörer, distributörer och transporter till och från anläggningen (Baumann & Tillman, 2004). Inom industrin är det vanligt att försörjningskedjan utgör 80% av den totala miljöpåverkan och bör därför inkluderas i analysen (Ecochain, 2019). Vid tillverkning av produkter där många komponenter köps in kan leverantörernas utsläpp utgöra 60–70% av produktionens totala utsläpp. Leverantörernas utsläpp kan vara svåra att kontrollera och minska men kan förbättras med leverantörskrav och standarder (Baumann & Tillman, 2004).
Enligt Trafikverkets CO2 utsläppsrapport år 2019 släpper en
genomsnittlig lastbil med släp ut 6,7 kg CO2 utsläpp/mil (Trafikverket, 2019).
Intressenterna för LCA är i första hand avdelningar för
3.7 Effektivitet och produktivitet i monteringsprocess för manuell hantering - MAE
Att utföra mätning på produktionens tillgänglighet och produktivitet beskriver hur stor del av anläggningen som utnyttjas och vilken variabel som är mest kritisk. Att utföra mätning på produktionens tillgänglighet och produktivitet är ett bra verktyg för uppföljning av utnyttjandegrad och förbättringsarbete för ekonomisk och miljömässig hållbarhet
(Hagberg & Henriksson, 2018). MAE (Manual Assembly Efficiency) är ett mätetal som används till att beräkna effektiviteten av manuell
montering. Högt MAE värde som avspeglar effektiviteten i en produktion menas att de resurser som finns nyttjas, något som kan kopplas till hållbar produktion. Mätetalet ger också en uppfattning av hur mycket av investerat kapital som utnyttjas.
Att beräkna MAE är lämpligt eftersom det tar hänsyn till fluktuationer vilket är vanligt förekommande i manuella processer. MAE kan delas upp i tillgänglighet, utnyttjande och kvalitet. I ett produktionssystem är det viktigt att kostnadseffektivitet och produktivitet kan kompletteras med kvalitet och utnyttjande. MAE resultatet presenteras i procent där hög procent betyder att processen har en hög effektivitet (Bellgran & Säfsten, 2005).
Formel för MAE:
𝑀𝐴𝐸 = (∑(𝑡𝐼𝑎𝑖 – 𝑡𝑅𝑖) ÷ 𝑁𝑎(𝑡𝑇𝑂𝑇 – 𝑡𝑝𝑠 – 𝑡𝑈𝑁)) × 100 𝑁
𝑖=1
MAE = Effektivitet i manuell hantering (%) N = Antal monterade enheter (enheter)
tIai = ideal monteringstid enheter (tid/enheter) tRi = Omarbete för enhet efter montering (tid/enhet) NA = Antal montörer i arbete (antal)
4. Fallstudie
Detta kapitel kommer ge en kortfattad beskrivning av fallstudie och fallföretaget samt en beskrivning av produkten och
produktionsprocessen hos det studerade företaget.
4.1 Beskrivning av fallstudie och fallföretag
På grund av att data som presenteras i studien är känslig information om fallföretagets produktion och kan vara till intresse för konkurrenter kommer företagsnamn och produktnamn inte att nämnas. Företaget kommer att kallas Företag X och produkten för produkt A. Studien kommer att utföras hos Företaget X som efterfrågar LCC och LCA på deras produktion för att få en uppfattning om produktionens hållbarhet. Studien ska identifiera kostnadsdrivare och miljöpåverkningar för produktionsprocessen av produkt A. Studien ska även undersöka vad som krävs för att uppnå en hållbar produktion med avseende på ekonomi och miljö. Problemet hos företaget är att det inte finns LCC- och LCA-analys över den studerade produktion och att det saknas vetskap om hur hållbar produktionen är. Studien har som avsikt att bidra till en bättre förståelse om hur analysmetoderna kan användas i en produktion och förstärka hållbarheten.
Fallföretaget utvecklar och producerar produkter och elkomponenter för elinstallation där kompetensen är utveckling av kompletta
helhetslösningar för elinstallation. Tillverkningen av elprodukter består av elkomponenter för hemmet och publika miljöer. Företaget bedriver verksamheter i Sverige, Norge, Finland, Irland, Nordirland,
Storbritannien och Polen. Koncernen delas in i Företag X Sverige och Företag X övriga marknader.
I figuren nedan presenteras företaget värdekedja i korta drag, från råmaterial och leverantörer till slutanvändare.
4.2 Beskrivning av produkt och produktionsprocess
Fallstudien utförs på produktionsprocessen för elprodukten produkt A eftersom företaget ansåg att denna produkt hade störst behov av kostnads och miljöanalys. Det fanns ett behov att undersöka produktionens
kostnader och miljöpåverkan eftersom produkten är i en växande
marknad med stort fokus på hållbarhet. Produkt A är också representativ för andra produktmodeller och många komponenter som används
kommer från företagets koncern.
Produktionsprocessen för produkt A består till övervägande del av montering med färdiga komponenter. Komponenter köps in färdiga från leverantörer eller tillverkas inom koncernen vilket innebär att det inte finns några maskiner inom produktionen av produkt A. Totalt utgörs modellen av 117 komponenter, från aluminiumchassi till energimätare. Produktionen delas in i fem faser:
- Förmontering - Slutmontering - Testning - Konfigurering - Packning
I förmontering sker montering av mindre komponenter samt montering av eluttag. I slutmontering monteras elkomponenter och övrig utrustning i produkt A för att sedan lagras i en buffert. Vidare i processen utförs ett funktionstest med högspänning.
Ifall produkten inte godkänns skickas den tillbaka till slutmontering för felsökning och utbyte av felaktig komponent. Nästa steg är
5. Resultat - LCC och LCA analys
I kapitlet presenteras insamlad data för alla kostnader och miljöutsläpp för produktion av den analyserade produkten hos fallföretaget. Därefter presenteras utförandet av LCC och LCA som med analysmodeller redovisar och sammanfattar alla kostnader och utsläpp. Efter att analyser utförts presenteras resultatet som beskriver produktionens hållbarhet.
5.1 Datainsamling och motivering
Datainsamling har genomförts genom att ta del av produktionsdata från intervjuer, affärssystem och övrig dokumentation om ekonomiska eller miljömässiga effekter. Strukturerade intervjuer med produktionschef, inköpschef, miljöchef och produktionstekniker har genomförts för att samla in övrig data och bilda en uppfattning av produktionens upplägg. Företaget X har ett stort sortiment av produkter inom elinstallation. Produkt A som denna studie handlar om utgör 5,9% av den totala produktionen i Företag X. Procentsatsen har använts för att räkna ut schablonbelopp på bland annat energiförbrukning. I
Produktionslinjen fördelas på följande modeller: Produkt A: 3515 st/37%
Produkt B: 3295 st/34% Produkt C: 2800 st/29% Totalt: 9610 st/år
Figur 4: Produkternas andel av produktionslinjen.
Montering av produkt A utförs manuellt och använder samma resurser som i produkt B och produkt C. I produktionen arbetar 11 operatörer med produkt A som fördelas på 7 monteringsbänkar och 4 testbänkar.
5.2 Utförande av LCC och LCA
Här presenteras analys av LCC och LCA. Även redovisning av vilka kostnader som har samlats in för att analyser LCC och vilka parametrar inom miljö som har analyserats i LCA.
5.2.1 LCC
Datainsamling för Life Cycle Costs har genomförts genom strukturerade intervjuer och insamlad dokumentation om produktionskostnader. LCC-analysen avgränsas till produktionsprocessen vilket innebär att AFFO-kostnader inte inkluderats.
Sammanställning av intervju med inköpschef: Montering/produktion
I produktion av produkt A arbetar 11 operatörer med montering i 1 skift. Den totala kostnaden för operatörer och overheadkostnader uppgår till 9 286 200 kr/år. Av utfört arbete är kostnad för montering och
operatörerna den största kostnaden i produktionen. Kostnaden per timme uppgår till 469 kr per operatör där lön, arbetsgivaravgift och
overheadkostnad är inräknad. Underhåll
Underhållsarbete i produktionen utförs främst i testprocessen där utrustningen testas i början på varje arbetsdag. Övrigt underhållsarbete sker i liten utsträckning på verktyg där verktyg avses till exempel skruvdragare. Vissa verktyg kräver kalibrering som är en del av underhållskostnaden. Kostnaden för kalibrering uppgår till 5000 kr/år. Övrig underhållskostnad som direkt kan kopplas till produkt A är 885 kr/år vilket ger en total underhållskostnad på 5885 kr/år.
Utmaning med produktion av produkt A
Tidsåtgången för att montera en produkt A är hög. Produktionen är inte flödesorienterad och kräver ett bättre produktionsupplägg för att minska tiden. En hel produkt A monteras av en operatör vilket kan leda till att produktionstiden varierar samt att risken för mänskliga fel ökar då operatören måste memorera många olika monteringsmoment. Företaget har tidigare fokuserat på att minska materialkostnaderna istället för att effektivisera produktionsprocessen, materialkostnaden har däremot minskat med ca 15%.
Insamling av kostnader:
LCC har beräknats genom att sammanställa alla kostnader relaterade till produktionen av produkt A som är investerat kapital, drift och
Kostnader som har identifierats i produktionen och som är relevanta i LCC delas in i kostnadskategorier med tillhörande kostnadselement. Parametrarna som har identifierats presenteras nedan:
Tabell 2: Identifierade produktionskostnader, uppdelat i kostnadskategori och kostnadselement.
OH = Overheadkostnader. Gemensamma kostnader för olika avdelningar.
Investerat kapital är en kostnad som sker i början av projektets koncept och utvecklingsfas. Kostnaden sker en gång i början av projektet. Kostnader som har identifierats är utvecklingskostnad för
produktframtagning och utveckling av produkt A, detta är en investering som sker i början projektet. Anskaffningskostnad är kostnaden för investering av utrustning, som i detta fall är bänkar till produktionens montering. Övrig investeringskostnad är kostnad för verktyg till produktionen som är plastverktyg och verktyg till aluminiumprofiler. Till investerat kapital inkluderas kapital i lager. Kostnad för kapital i lager är räntan på lager vilket är den årliga avskrivningen. Kalkylränta det vill säga avkastningskravet uppger företaget är 5 år.
Kostnadskategori Kostnadselement
Investerat kapital
- Kapitalkostnad, avskrivningar på anläggningstillgångar,
utvecklingskostnader och kostnader för bundet kapital i lager.
- Utvecklingskostnad för produkt A - Anskaffningskostnad, investeringar i
produktion och testutrustning - Kapital i lager
- Verktygskostnader Drift och tillverkningskostnader
- Kostnader för produktionens drift och underhåll.
- Varukostnad (DM) - Underhållskostnad
- Löner till operatörer (DL) - Produktions OH (Teamledare, Planeringsfunktion, Huvudplanering, Produktionschef, Lager) - Inköps OH (Inköpare + Inköpsledning 20%) - Utskrotning lager - Kalibrering
Energikostnader - Kostnad för förbrukning av el och
I beräkningarna har därmed en kalkylränta på 20% tillämpats. Det vill säga en återbetalningstid på 5 år av investerat kapital. Vid bedömning av lämplig kalkylränta beaktas den tekniska utvecklingen på området. Drift och underhållskostnader är alla kostnader för produktionsprocessen och övriga overheadkostnader (OH). Här inkluderas lönekostnad för operatörer, overheadkostnader för inköp, ledning, planering och lager. Kostnad för underhåll och kalibrering av verktyg inkluderas liksom kostnad för utskrotning av lager. Utskrotning av lager innebär att föråldrade komponenter skickas till återvinning när produkten har utvecklats.
Energikostnad är kostnaden för elförbrukning och uppvärmning. För beräkning av energiförbrukning har en procentsats på 5,9% används för att ta fram ett schablonbelopp av den totala energikostnaden. 5,9% är den yta som produkt A utgör av företagets totala produktionsyta. Det är svårt att beräkna den exakta energiförbrukningen för den aktuella produktionsprocessen. Därför har en procentsats på 5,9% har använts för att ta fram ett schablonbelopp av den totala energikostnaden.
Utformning av modell för LCC-analys:
Modellen som tagits fram för att analysera LCC har utformats med hjälp av Excel. I kalkylarket analyseras alla kostnader som direkt hänförs till produktionen av produkt A. I modellen har en produktionsvolym på 3515 st enheter används, ett försäljningspris på 29 000 kr/st, en livslängd och avskrivningstid på 5 år och 20%. All data som använts i analysen och ekonomiska beräkningar kommer från dokumentation från fallföretaget samt intervjuer.
Kostnaderna har delats in i fyra kategorier för att möjliggöra ekonomiska beräkningar och komma fram till ett resultat. I tabellen nedan beskrivs beräkningarna som gjort i analysen. I analysen har intäkt, varukostnad, arbetskraftskostnad och kalkylmässig avskrivning ansetts vara viktiga parametrar. Parametrarna är viktiga att följa upp och kan komma att korrigeras vid förändring av produktion. Med parametrar kan det illustreras hur resultatet påverkas av eventuell prissänkning eller minskad arbetskraftskostnad per st. I bilaga x redovisas
Excel-dokumentet som är den modellen som tagits fram för analys av LCC. För att tydligt kunna presentera hur den ekonomiska beräkningen har genomförts redovisas produktens bruttovinst och täckningsbidrag. Täckningsbidrag (TB) 1 är produktens förmåga att täcka övriga kostnader efter avdrag av lön för operatörer och varukostnad. TB 2 är produktens förmåga att täcka övriga kostnader efter avdrag av
Tabell 3: Beräkning av produktionens alla kostnader samt resultatberäkning.
Intäkt: 3515 st x 29 000 kr/st 101 935 000 kr
1. Varukostnad (DM):
Direkt material. Kostnad för inköpt material till produkt A.
- 53 006 200 kr
Bruttovinst:
Produktens förmåga att täcka övriga kostnader
48 928 800 Kr
2. Arbetskraftskostnader rörliga (DL):
Direkt lön. Kostnad för arbetskraft i produktionen av produkt A. - 4 998 330 kr TB1: Täckningsgrad (TG): 43 930 470 Kr 43,10%
3. Direkt tillverkningsomkostnader (Dir.TO):
Alla direkta kostnader för produktion och kostnad för kapital i lager. Ränta för kapital i lager är 10%
- 5 601 714 kr
TB 2: 38 328 756 kr
37,60%
4. Under kalkylmässig avskrivning:
Investeringskostnader. Kalkylränta: 20%. Kostnad för avskrivning på investeringar.
- 2 189 600 kr
Total
produktionskostnad:
Alla direkta kostnader för produktion under ett år. Kostnad före avskrivning.
63 606 244 Kr 18 096 kr/st.
Resultat: (Särintäkt-särkostnad)
Produkt As bidrag till gemensamma kostnader (samkostnader) under 1 år. Resultat som ska täcka övriga kostnader, t.ex. AFFO-kostnader.
36 139 156 kr 10 281 kr/st
35,45% av den totala intäkten
Total produktionskostnad för år 2020 är 63,6 mkr och 18 096 kr/st och är totalen av alla direkta kostnader för produktion av produkt A. Resultatet visar produktens bidrag till gemensamma kostnader, produktens intäkt efter produktionskostnader. Av resultatet utgöras 13% av
LCC beräkning:
𝑁𝑢𝑠𝑚𝑚𝑒𝑓𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 = (1– (1 + 0,01 × 𝑟𝑘)–𝑛) ÷ (0,01 × 𝑟𝑘)
𝑟𝑘 = 𝐾𝑎𝑙𝑘𝑦𝑙𝑟ä𝑛𝑡𝑎 𝑎𝑛𝑔𝑖𝑣𝑒𝑛 𝑖 𝑝𝑟𝑜𝑐𝑒𝑛𝑡 𝑁 = 𝐸𝑘𝑜𝑛𝑜𝑚𝑖𝑠𝑘𝑙𝑖𝑣𝑠𝑙ä𝑛𝑔𝑑(å𝑟) 𝐿𝐶𝐶𝑡𝑜𝑡= 𝐼𝑛𝑣𝑒𝑠𝑡𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔 + 𝐿𝐶𝐶𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖+ 𝐿𝐶𝐶𝑑𝑟𝑖𝑓𝑡 𝑜𝑐ℎ 𝑢𝑛𝑑𝑒𝑟ℎå𝑙𝑙
I analysen används nusummefaktor för nuvärdesberäkning. Med en livslängd på 5 år och en kalkylmässig ränta på 8% blir nusummefaktorn 3,9927 från Tabell C.
Investerat kapital: 11 mkr
Total kostnad för energi, drift och underhåll under 1 år: 63,6 mkr Resultatet av LCC-analysen som redovisar produktion av produkt As alla kostnader under hela den femåriga perioden.
Tabell 4: Beräkning av LCC
Uträkning Summa
LCCtot 11 mkr + 63,6 mkr x 3,9927 265 mkr
LCCtot / enhet 265 mkr/ (3515 x 5) 15 078 kr
LCC-resultatet kan utnyttjas till ytterligare ekonomiska beräkningar. Här beräknas produktens överskott efter produktionskostnad och
vinstmarginal. I beräkningen presenteras belopp i miljoner kronor (mkr): Tabell 5: Beräkning av resultat och vinstmarginal.
Uträkning Summa (mkr)
Total intäkt efter 5 år 102 mkr x 3,9927 407
Resultat 407 mkr – 265 mkr 142
Beräknad vinst 13% 142 mkr x 0.13 18
Överskott 142 mkr – 18 mkr 124
Efter investering, produktionskostnad och avdrag av vinstmarginal återstår ett resultat på 124 mkr som är produktens bidrag till företagets samkostnader (övriga kostnader, produktutveckling och nya
5.2.2 LCA
Datainsamlingen till Life Cycle Assessment har samlats genom strukturerade intervjuer och miljörelaterad dokumentation som presenterats av företaget. Nedan kommer en sammanfattning av intervjuer med miljö och produktionschef om LCA:
Sammanfattning av intervju med miljöchef och produktionschef: Produktionens energiförbrukning
Företag X använder bara förnyelsebar energi från vattenkraft, solenergi och biogas. Solenergin kommer från företagets egna anläggning av solpaneler som finns i anslutning till produktionen. Den årliga elförbrukningen uppgår till 1 243 162 kWh/år och uppvärmning av lokaler för 927 747 kWh/år. Summan av uppvärmning och elförbrukning blir 2 170 909 kWh/år. Totalen 2 170 909 KWh är förbrukningen för hela Företag X varav produktionen av produkt A utgör 5,9% av detta vilket resulterar i en elförbrukning om 128 084 kWh/år.
Kassation av material och produkter
Material och produkter som inte uppnår de kvalitetskrav som ställs går tillbaka i produktionen för åtgärd. Åtgärder som utförs kan vara en installation som behöver utföras om eller att komponenter byts ut. All övrig kassation skickas till återvinning, till exempel så skickas
aluminium tillbaka till lokala leverantörer för återvinning. Material och komponenter som är defekta från leverantör skickas tillbaka.
Leverantörskrav
Företaget har flera krav på sina leverantörer för att säkerställa bra kvalitet och kontroll över utsläpp. För val av nya leverantörer och inköp utgår företaget från en checklista som leverantörerna måste uppfylla. I checklistan ingår följande kriterier:
- Lagstiftning. Följer leverantören lagstiftningen, t.ex. lagstiftning för miljöutsläpp, leverans etc. Lagar som ska följas är ytterligare en checklista för inköp.
- Krav på kvalitet och miljö. Leverantören ska uppfylla Företag Xs krav på kvalitet och miljö.
- HR – Arbetsmiljö - Certifierade
- Ska uppfylla supplier code of conduct. - Krav på ISO 9001, kvalitetsarbete. - Standard 14001-miljö
