TVE 14 032
Examensarbete 30 hp Juni 2014
Kylcontainerns teknologiska utveckling
Innovation och utveckling av containerteknologin för transport av kylda varor
Robert Johansson
Dennis Öhlund
Teknisk- naturvetenskaplig fakultet UTH-enheten
Besöksadress:
Ångströmlaboratoriet Lägerhyddsvägen 1 Hus 4, Plan 0 Postadress:
Box 536 751 21 Uppsala Telefon:
018 – 471 30 03 Telefax:
018 – 471 30 00 Hemsida:
http://www.teknat.uu.se/student
Abstract
Kylcontainerns teknologiska utveckling
The technology development of the refrigerated container
Robert Johansson & Dennis Öhlund
The report traces the technological development of reefer containers from the technology’s first
appearance on the market through to the present day.
The report is technically oriented and has hierarchically broken down the technology into smaller systems, in order to more easily study and trace the development in reefer containers. Furthermore, the purpose of this paper is to examine how the theories Dominant Design, Technological trajectory and Component Architectural Innovations correspond to the analysed object's technological development. The research was performed based on the fact that no previous study has both traced the reefer container’s development whilst also linking the technology to the specific theories.
The empirical research is mainly based on articles where the information is supplemented and strengthened by field studies. The research has incorporated different players within the industry, to ensure information is generated from multiple different perspectives. The literature study, together with the field studies, contributed to the presented result.
Through its empirical investigation the report has demonstrated clear performance improvements in the technology, where the development has occurred within the reefer container’s various internal systems.
The overall improvement during the development is a result of the collective progress of all of the
components. Furthermore, a dominant design has strongly been associated with the specific technology performance, where a development starts by a radical innovation, followed by a technology variation, which eventually leads to a stable design being established.
Categorizing changes within the reefer container has proven to be more precise through four dimensions of innovation, comparing to the traditional two
dimensions. Finally, the research indicates that the theories are reinforced after comparison with the actual technological path of reefer containers.
TVE 14 032
Examinator: Enrico Baraldi
Ämnesgranskare: Thomas Lennerfors Handledare: Peter Birch
Sammanfattning
Rapporten har med utgångspunkt från det att kylcontainern först introducerades på marknaden spårat den teknologiska utvecklingen fram till idag. Rapporten är tekniskt inriktad och har hierarkiskt brutit ner tekniken i mindre system för att kunna studera och spåra den teknologiska utvecklingen inom kylcontainern. Vidare är syftet med rapporten att utreda hur teorierna Dominant design, Technological trajectory och Component-‐
Architectural Innovationer stämmer överens mot analysobjektets teknologiska utveckling.
Detta görs för att ingen tidigare forskning har både spårat kylcontainerns utveckling samt analyserat tekniken mot de specifika teorierna.
Den empiriska forskningen har sin tyngdpunkt i forskningsartiklar där informationen har kompletterats samt stärkts genom fältstudier. Forskningen har vänt sig mot olika aktörer inom industrin för att kunna generera information från olika synvinklar. Litteraturstudien har tillsammans med fältstudierna bidragit till det presenterade resultatet.
Rapporten har genom sin empiriska undersökning kunnat påvisa tydliga prestandaförbättringar för teknologin, där utveckling har skett inom kylcontainerns olika interna system. Den totala prestandaförbättringen under utvecklingen är ett resultat av alla komponenternas gemensamma utveckling. Fortsättningsvis har en dominant design starkt kunnat förknippas med den specifika teknikens prestanda, där utvecklingen startar genom en större innovation, följt av en variation av tekniken, där tillslut en stabil design har etablerats. Att kategorisera förändringar inom kylcontainern har visat sig kunna genomföras tydligare genom fyra dimensioner, jämfört med det traditionella synsättet med två dimensioner. Forskningen antyder avslutningsvis att teorierna har förstärkts efter att koppling till kylcontainerns teknologiska bana har utförts.
Förord
Masteruppsatsen har genomförts av Robert Johansson och Dennis Öhlund, uppsatsen motsvarar 30 högskolepoäng och är den avslutande examinationen på masterutbildning i Industriell ledning och innovation på Uppsala Universitet, våren 2014.
Examensarbetet har utförts i samarbete med Uppsala Universitet, där författarna till rapporten vill skicka ett speciellt tack till arbetets handledare samt ämnesgranskare Peter Birch och Thomas Lennerfors. Ett stort tack skickas även till informanterna Ralph Mohlin samt Mukul Ghildiyal som har varit till stort hjälp under projektets gång.
Uppsala juni 2014,
Robert Johansson & Dennis Öhlund
Innehållsförteckning
1 Inledning ... 1
1.1 Syfte ... 2
1.2 Avgränsningar ... 3
2 Metod ... 4
2.1 Litteraturstudie ... 4
2.2 Intervjustudie ... 5
2.3 Observation ... 7
2.4 Frågeformulär ... 8
2.5 Etiska förhållningsätt ... 9
3 Teori ... 10
3.1 Component-‐ Architectural Innovationer ... 10
3.2 Technological trajectory ... 14
3.3 Dominant design ... 16
3.4 Sammanfattning ... 20
4 Empirisk beskrivning av kylcontainerns teknik och marknad ... 22
4.1 Bakgrund till kylcontainern ... 22
4.2 Marknadens utveckling ... 24
4.3 Transporterade varor ... 27
4.4 Kylcontainern ... 30
4.5 Kylsystemet ... 31
4.5.1 Kompressorn ... 32
4.5.1.1 Scrollkompressorn ... 32
4.5.1.2 Kolvkompressorn ... 33
4.5.2 Köldmedium ... 34
4.6 Konstruktion ... 35
4.6.1 Isolering ... 35
4.7 Luftreglering ... 36
4.7.1 CA/MA-‐system ... 36
4.7.2 Packning ... 37
4.8 Kontrollsystem ... 41
4.8.1 Reglersystem ... 42
4.8.1.1 Sensor ... 43
4.8.1.2 Monitorsystem ... 44
4.8.2 Analoga kontrollsystem ... 44
4.8.2.1 Partlowskrivarens funktion ... 45
4.8.2.2 Pre Trip Inspection (PTI) ... 45
4.8.3 Digitala Kontrollsystem ... 47
4.8.3.1 Mikroprocessor ... 47
4.8.3.2 Mjukvaruprogram ... 48
4.8.3.3 Modern PTI ... 49
5 Empirisk spårning av kylcontainerns historiska utveckling ... 51
5.1 Kylsystemet ... 51
5.1.1 Scrollkompressorn ... 53
5.1.1.1 Scrollkompressorns historia ... 53
5.1.1.2 Scrollkompressorn i kylcontainern ... 54
5.1.2 Kolvkompressorn ... 56
5.1.2.1 Kolvkompressorns historia ... 56
5.1.2.2 Kolvkompressorn i kylcontainern ... 57
5.1.3 Köldmedium ... 57
5.1.3.1 Köldmedium i kylcontainrar ... 58
5.2 Containerboxen ... 60
5.2.1 Isolering ... 60
5.2.2 Konstruktion ... 61
5.3 Luftreglering ... 63
5.3.1 Historia om CA-‐system ... 63
5.3.2 Tidig CA-‐teknik i kylcontainrar ... 64
5.3.3 Modern CA-‐teknik ... 67
5.4 Kontrollsystem ... 68
5.4.1 Analoga kontrollsystem ... 68
5.4.1.1 Partlowskrivare ... 69
5.4.2 Digitala Kontrollsystem ... 71
6 Analys ... 73
6.1 Kylsystem ... 73
6.1.1 Kompressor ... 74
6.2 Konstruktion ... 76
6.3 Luftreglering ... 78
6.4 Kontrollsystem ... 79
6.5 Hållbarhetsaspekter ... 80
7 Slutsats ... 82
8 Diskussion ... 85
9 Referenser ... 88
Figurförteckning
Figur 1 -‐ Fyra dimensioner på innovation ... 13
Figur 2 -‐ Två S-‐kurvor ... 17
Figur 3 -‐ Utvecklingsmönster för en teknik ... 19
Figur 4 -‐ Procentuellfördelning för fraktade varor ... 29
Figur 6 – Kylsystem ... 32
Figur 7 -‐ Scrollkompressor ... 33
Figur 8 – Kolvkompressor ... 34
Figur 9 -‐ Korrekt paketerad kylcontainer ... 38
Figur 10 -‐ Luftcirkulation i kylcontainer ... 39
Figur 11 -‐ Paketering utan lastpall ... 40
Figur 12 -‐ Paketering med lastpall ... 40
Figur 13 -‐ Kartong med genomgående hål ... 41
Figur 14 -‐ Sensor ... 43
Figur 15 – Tvåstegsreglering ... 69
Figur 16 – Sammanfattning av utvecklingen ... 72
Figur 17 -‐ Nuvarande design och innovationer ... 81
1 Inledning
Transport av kylda varor kan spåras tillbaka till år 1797 då Engelska fiskare använde naturis för att kyla ner sin fångst. På så sätt kunde fiskarna transportera varorna längre sträckor utan att riskera att kvaliteten blev lidande. Denna teknik förde med sig många fördelar, bland annat kunde fiskare utöka sitt territorium och fiska större fångster. Detta var första indikationen på att det fanns ett behov för frakt av kylda varor, vilket senare kom att utvecklas till en världsomfattande industri. Utvecklingen fortsatte framåt och i mitten av 1800-‐talet etablerades de första transportföretaget för kylda varor på marknaden. Tanken var att transportera kött från Australien till England med fartyg, där en stor efterfråga fanns på grund av en växande befolkning (Stopford 2009, 489).
Inledningsvis var kvaliteten på de fraktade varorna bristfälliga och många leveranser tvingades till att kasseras. År 1870 skedde en förbättring som bidrog till att varorna kunde fraktas och levereras med en högre standard. Den nya teknologin byggde på Ferdinand Carré´s välkända “Ismaskin” som tillät skepparna att producera is genom att använda ammoniak som köldmedium, vilket höll varorna kylda under transporten (Stopford 2009, 489). Kyltransporterna över havet tog vidare fart under 1900-‐talet då Europas befolkningsmängd ökade snabbt. Då hemmamarknaderna inte kunde uppfylla den ökade efterfrågan, importerades främst kött från Nord/Syd-‐ Amerika, Sydafrika, Australien och Nya Zeeland (Stopford 2009, 489). Teknologin byggde på att kylfartygen var konstruerade med ett stort fraktutrymme under däck. Varorna lastades och placerades ut i fraktutrymmet separat där lasten sedan kyldes med hjälp utav is.
Nästa stora steg i utvecklingen som fick stor påverkan på kylfraktsindustrin var uppkomsten av ett standardiserat fraktsätt som fungerade över hav och på land. Där framväxten av den standardiserade containern startade under 1940-‐talet, som ett intermodalt transportsätt anpassat till både tåg och lastbilar (Hoyle & Knowles 2000, 265).
Den 26:e april år 1956 skickades den första containern över havet med företaget Sea-‐Land Service. Samtidigt utvecklades tekniken för kylsystem som senare kunde integreras med containrar. Tekniken spred sig senare vidare till kylcontainerfrakten (Roland 2007).
Idag finns främst två olika teknologier på marknaden, nämligen traditionella kylfartyg och kylcontainrar. De traditionella kylfartygen bygger på den tidiga teknologin, då varorna transporterades i fartygets fraktutrymme. Varorna håller rätt temperatur genom att kall luft pumpas in i utrymmet. Kylcontainrarna bygger på ett integrerat kylaggregat som reglerar temperaturen i containern. Denna teknologi bygger på containrarnas framväxt samt teknik från de integrerade kylsystem vars utveckling tog fart på 1940-‐1950-‐talet
(Wild 1994). Från 1980-‐talet började kylcontainrarna vinna marknadsandelar från de traditionella kylfartygen och fraktar nu uppskattningsvis 70 % av den totala volymen inom industrin. Frågor uppstår om hur denna framväxt kunde ske, där rapporten vill utreda den teknologiska utvecklingen som har skett för kylcontainern, för att få en djupare förståelse om tekniken och prestandautvecklingen.
1.1 Syfte
Uppsatsen huvudsakliga syfte är att spåra kylcontainerns tekniska utveckling för att testa hur väl teorierna Technological trajectory, Component-‐ Architectural Innovationer och Dominant design stämmer överens med kylcontainerns utvecklingsmönster. Kylcontainern har brutits ned i delkomponenter där utvecklingen av respektive del spåras. Detta görs för att undersöka hur innovationer på en lägre hierarkisk nivå kan påverka arkitekturen för ett helt system. Genom ett deduktivt synsätt kan rapporten analysera teorierna mot ett praktiskt fall så som kylcontainern. Detta görs eftersom ingen tidigare forskning har behandlat en teknologisk spårning av kylcontainerns utveckling samtidigt som teorierna Technological trajectory, Component-‐ Architectural Innovationer samt Dominant design utreds. Uppsatsen författarna har därför som avsikt att ytterligare stärka och testa den forskning som har bedrivits kring modellerna Technological trajectory, Component-‐
Architectural Innovationer samt Dominant design, då begreppen jämförs mot analysobjektet kylcontainern.
Ett sekundärt syfte till rapportens utredning är att stärka kunskapen kring kylcontainern till Peter Birch och Thomas Lennerfors. Peter och Thomas bedriver idag forskning inom de traditionella kylfartygen med syfte att publicera en bok som beskriver utveckling inom den svenska marknaden. Kylcontainerfrakterna har expanderat inom industrin och etablerat sig som den ledande tekniken under de senaste 30 åren, vilket har medfört att de traditionella kylfartygens marknadsandelar har minskat. Då Peter och Thomas har till avsikt att publicera en bok inom området, krävs en djupare förståelse inom industrins olika frakttekniker. Uppsatsen sekundära syfte är således att bidra med kunskap till Peter Birch och Thomas Lennerfors arbete, genom att öka förståelse för containerteknologins framväxt samt den teknologiska utvecklingen från introducering på marknaden fram till idag.
Rapporten ska utreda och besvara följande frågor:
1. Hur har kylcontainerns tekniska prestanda utvecklats från marknadsintroduktionen fram till idag?
2. Hur väl stämmer kylcontainerns teknologiska bana överens med de tre teorierna Technological trajectory, Component-‐ Architectural Innovationer och Dominant design?
2.1. Hur påverkar specifika teknikers prestandautveckling övriga komponenter inom systemet?
2.2. Vilka dominanta designer finns inom kylcontainern?
2.3. Utreda hur väl kylcontainerns tekniska utveckling går att beskriva utifrån Henderson & Clarks matris med fyra dimensioner av innovation?
1.2 Avgränsningar
Uppsatsen är tekniskt inriktad och kartlägger samt utreder den teknologiska utvecklingen som har skett för kylcontainern. Rapporten har med utgångspunkt från år 1956 och fram till idag spårat den teknologiska utvecklingen inom kylcontainern. Rapporten har vidare avgränsat sig till att studera kylcontainrar som fraktar livsmedel och som är kompatibla med fartyg-‐, tåg-‐ och lastbilstransporter. Uppsatsens empiri har delat upp kylcontainern i fyra delar, nämligen kylsystemet, konstruktionen, luftregleringen samt kontrollsystemet.
Detta har gjorts för att tydligt kunna bryta ner och spåra de olika tekniker som är förknippade med det större systemet. Genom att göra detta har en tydlig kartläggning kunnat presenteras, där de olika teknikerna historiskt spårats tillbaka till sin uppkomst, vilket även har legat till grund för en jämförelse mot rapportens valda teorier.
Avgränsningar har gjorts för valet av olika tekniker och komponenter i systemet, där stora och radikala förändringarna i kylcontainern har fått störst utrymme i rapporten. Vidare har den historiska spårningen av kylcontainern beskrivits utifrån ett tekniskt perspektiv där andra eventuella drivkrafter från marknaden inte har analyserats djupgående.
2 Metod
För att utreda och analysera rapportens frågeställningar har ett flertal metoder använts.
Rapportens tyngdpunkt består främst utav forskningsartiklar inom det berörda området.
Semistrukturerade intervjuer, frågeformulär och deltagande observationer har utförts som ett komplement till litteraturstudien. Detta i syfte att komplettera med kunskaper inom de områden där den dokumenterade litteraturen för kylcontainerteknologins utveckling är otillräcklig. På så sätt har även forskningsarbete på fält krävts för att utreda och dokumentera information, vilket senare tillsammans med litteraturstudien bidragit till rapportens resultat.
2.1 Litteraturstudie
Merparten av datainsamlingen till uppsatsen är litteratur, där främst artiklar har använts men även till viss del böcker. I starten av projektet riktade sig datainsamlingen till att införskaffa information för att ge en bred kunskap om kylfraktindustrin. Detta gjordes i syfte att sätta in författarna inom ämnet men även för att ge ytterligare information om vad som har publicerats inom området. Avsikten med detta var att kunna studera vilka forskningsstrategier som har tillämpats inom området. Men även om det fanns motsättningar i forskningen eller om det existerade områden som inte har utreds och besvarats vetenskapligt. Den genererade informationen från datasamlingen underlättade utformningen av ett tydligt syfte för uppsatsen, då författarna uppmärksammade att den dokumenterade information inom ämnet inte var fullständig. Genom detta skapades en avsikt för rapporten då en möjlighet till att besvara frågor som inte tidigare har utretts gavs (Bryman 2011, 97-‐102).
Litteraturen som uppsatsen bygger på är tekniskt inriktad, med ett syfte att beskriva kylcontainerns historiska utveckling. För att redogöra för de teknologier som nu är aktuella inom branschen har teknologiska specifikationer använts. Specifikationerna är utgivna från de stora tillverkarna inom industrin och har på så sätt bedömts som aktuella av rapportens författare. Akademiskt publicerade artiklar och böcker som syftar till att beskriva kylcontainerns utveckling har sedan legat till grund för den historiska kartläggningen.
Litteraturstudien är som tidigare nämnt den största informationskällan till den empiriska studien och den bidrar till att i detalj beskriva tekniker som har varit aktuella under utvecklingen. Litteraturen har valts löpande under arbetets genomförande där internet har fungerat som sökmotor för den införskaffade litteraturen. Författarna har i huvudsak inriktat sig mot Google Scholar, vilket är en söktjänst som behandlar vetenskapliga publikationer. För att finna information som bäst lämpar sig mot rapportens syfte har författarna främst använt sökord som innefattar och relaterar till de behandlade
teknikerna samt teorierna.
Specifikt användes artiklar som beskriver enskilda delar eller ett systems utveckling till uppsatsen. Rapporten har även använt sig av en bok från Munton & Stott (1978) som generellt beskriver teknikerna som fanns för kylcontainrar i deras tidiga utvecklingsfas.
Vidare har även litteratur kring teorier som beskriver teknologiska mönster och spårbarhet varit relevanta, där tre teorier har definieras fram (Dominant Design, Component-‐ Architectural Innovationer och Technological Trajectory). Teorierna har avgränsats till det berörda området genom en bredare litteraturundersökning. De författare som i huvudsak kommer ligga till grund för rapportens teoridel är; Utterback (1994), Dosi (1982), Clark & Henderson (1990). Litteraturen har valts ut efter vilka författare som har kunnat återfinnas som referenser i artiklar inom området, vilket ger en hög akademisk trovärdighet.
Målet med litteraturen som behandlas är att artiklarna ska vara granskade samtidigt som ett selektivt urval har kunnat göras (Bryman 2011, 350-‐351). En svårighet för projektets datainsamling som berör kylcontainerns utveckling är att den publicerade litteraturen inte är fullständig inom vissa områden. Detta har försvårat det selektiva urvalet samtidigt som det krävdes andra forskningsmetoder för att utreda och kartlägga den teknologiska utvecklingen för kylcontainern. Då bristfällig litteratur har återfunnits inom området har det varit extra viktigt att ett kritiskt tänkande har infunnit sig (Bryman 2011, 354). Flera publicerade avhandlingar har även använts vilket bidrar till att stärka reliabiliteten inom området. Tidsaspekten för den valda litteraturen har setts som en mindre kritisk parameter, detta eftersom litteraturen har behandlat en fysisk teknologi. En teknologi som har varit aktiv under en specifik period kan inte förändras eller ändra uppfattning. Detta har bidragit till att litteratur som har beskrivit en fysisk teknik under en specifik tidsepok har uppfattats som pålitlig av författarna, även om litteraturen har varit publicerad längre tillbaka i tiden.
2.2 Intervjustudie
Fem intervjuer har genomförts under arbetets gång. Två intervjuer utfördes i ett tidigt skede av uppsatsen med ett syfte att generera en bredare kunskap om kylfraktsindustrin och den historiska utvecklingen. Vidare har även tre ytterligare intervjuer utförts med ett syfte att generera mer djupgående kunskaper om specifika frågor kring hur och varför tekniker har utvecklats. Till skillnad från litteraturstudien har intervjustudien försökt att utreda varför specifika tekniker används inom kylcontainern. Vidare fungerar intervjustudien som tidigare nämnt även som ett komplement till litteraturstudien för att fånga upp information som inte är dokumenterad. Urvalet för respondenterna har skett genom målinriktat urval mot personer som är verksamma inom kylfraktsindustrin. Med ett
målinriktat urval syftar rapporten författare till informanter som kan bidra till uppsatsens syfte (Bryman 2011, 392). Vidare har ett kedjeurval till nya kontakter med informanter erhållits, vilket innebär att rapportens författare har blivit introducerade till nya informanter av de gamla respondenterna. Respondenterna har själva fått välja vilka informanter som de har ansett kunna vara lämpliga som intervjuobjekt.
De personer som intervjuades i ett tidigt skede av arbetet var en kylexpert på NYKCool:s underavdelning till transportföretaget NYK och en före detta Vice President inom Quality and Cargo Care på Cool Carriers. NYKCool är en av världens största operatörer inom traditionella kylfartygsfrakter och de har idag ungefär 30 fartyg som är verksamma.
NYKCool behandlar även kylcontainrar som fraktas med de traditionella kylfartygen (NYKCool 2014). Cool Carriers var en världsledande svensk kylfartygsoperatör som efter ett uppköp ingick i koncernen NYKCool (Randburg 2014). Vidare intervjuades Kylexperten även under senare delar av arbetet där frågorna fokuserade mer djupgående om Kylcontainerteknologin. Den fjärde intervjun, som även den hade en djupgående inriktning, utfördes med en VD på Dole; Banan-‐Kompaniet i frihamnen. Dole på Banan-‐Kompaniet förser dagligvaruhandeln med bananer genom att importera frukten från olika geografiska platser (Dole 2014). Banankompaniet har genom deras transporter av bananer en stor kunskap av kylcontainerfrakt.
Respondenternas erfarenhet och expertis har bidragit till att generera ny kunskap om kylcontainern, resultatet från intervjuerna återses i rapportens huvuddel. Informationen som har genererats från mötena anses vara tillförlitlig av rapportens författare med tanke på respondenternas kunskap och bakgrund. Intervjuerna utformades enligt Steinar Kvale (1996) nio frågekategorier för hur semistrukturerade intervjuer kan se ut (Bryman 2011, 420). Semistrukturerade intervjuer valdes som angreppsätt eftersom experter inom området tilläts diskutera fritt inom de valda frågorna. Något som av rapportens författare anses vara av stor vikt för det valda området, då teknologier diskuterades och beskrevs i detalj. Specifika frågor skulle inom detta område således begränsat respondenternas svar.
Intervjuerna har även bidragit med information som för författarna tidigare varit okänt, vilket även indirekt har bidragit till nya infallsvinklar till rapporten. Intervjuerna genomfördes ute hos informanterna antingen på deras kontor eller i deras hemmamiljö.
Intervjuerna var ungefär 2 timmar långa och spelades in för att sedan transkriberats ner.
Transkriberingen utfördes på ett förenklat sätt där enbart informanternas ord dokumenterades. Transkriberingen har sedan kunnat analyseras där vald information har bidragit till den empiriska utredningen. Fortsättningsvis genomfördes även en semistrukturerad telefonintervju med en General Sales Manager på Johnson Controls Marine Services i Danmark. Johnson Controls Marine Service tillhandahåller teknisk service samt reparationer och underhållning på utrustning inom marina system. Organisationen är även en leverantör av delar och utrustning. Vidare är företaget främst inriktade mot HVAC-‐
system (Heating, Ventilation, and Air Conditioning) (Johnsoncontrols 2014).
Respondentens geografiska placering bidrog till att telefonintervju valdes som intervjumetod då begränsningar i forskningsprojektet inte tillät internationella resor.
Intervjuerna bidrog med tekniska kunskaper samt kompletterande information inom de områden som bristfällig litteratur återfanns. Ett underlag med frågor planerades innan intervjun genomfördes och skickades ut till informanten. Detta gjordes eftersom informanten ville vara förberedd på frågorna. Intervjun spelades in och de delar som ansågs vara relevanta för rapporten dokumenterades.
När en teknik har beskrivits i teorin under en intervju har rapportens författare fått uppleva att vissa svårigheter infunnit sig i att relatera tekniken till praktiken. En observation av en verklig kylcontainer genomfördes således med syfte att ge författarna en bättre förståelse, där teknikerna kunde studeras i praktiken. Genom denna observation blev det enklare för rapportens författare att relatera teorin till praktiken och problemet kunde därför undvikas. Detta kommer beskrivas i senare delar av dokumentet.
Det är även viktigt att förstå att respondenterna kan ha haft subjektiva åsikter under intervjuerna som inte nödvändigtvis behöver spegla verkligheten. Deras kunskaper behöver inte alltid vara fullständiga vilket kan generera svar som påverkar reliabiliteten.
Informanterna arbetar också inom kylindustrin vilket kan bidra till att informationen som respondenterna väljer att dela med sig av kan vara vinklad för att gynna deras eget intresse. Det är relevant för författarna att vara medvetna om att svaren kan speglas av respondenternas subjektivitet (Bryman 2011, 368). Därför har resultatet från informanterna granskats genom att svaren matchas mot flera källor för att uppnå en högre reliabilitet (Bryman 2011, 49). Frågorna har varit av öppen karaktär där utrymme för egen tolkning har getts. Denna metod har valts för att undvika egna inställningarna till ämnet från rapportens författares som kan påverka respondenternas svar. Respondenterna informerades om syftet med intervjuerna och vilka som får ta del av informationen.
Informanterna fick även förfrågan innan intervjuerna påbörjades om de samtyckte till att samtalet spelades in. Detta för att arbetet skall anses ha utförts på ett etiskt och korrekt sätt enligt samtyckes-‐ och informationskravet (Bryman 2011, 131-‐132).
2.3 Observation
En deltagande observation har utförts på företaget Dole; Banan-‐Kompaniet i Frihamnen Stockholm med syfte att erhålla praktiska kunskaper kring utformandet av en kylcontainer.
Den container som observerades var av modellen 40 foot High Cube, med en kylanläggning från tillverkaren Daikin. Ett observationsschema hade planerats in i förväg för hur kylcontainern skulle studeras och vilka frågor som skulle ställas. Specifikt inriktade sig observationen mot kylcontainerns centrala tekniker där kylsystemets uppbyggnad fick
störst utrymme. Direkt efter observationen antecknades kunskapen som genererats för att vidare kunna bearbeta informationen.
Den deltagande observationen utfördes för att generera praktiska kunskaper kring hur en kylcontainer är konstruerad och uppbyggd med olika tekniker. Vidare har observationen bidragit till att en tydligare förståelse kring kylcontainerns olika system skapats. Således kan den information och kunskap som erhållits under intervjun och litteraturstudien lättare bearbetas genom att koppla det till ett praktiskt exempel. Alltså används observationen endast i ett utbildningssyfte och den genererande informationen återses inte i empirin. Ett hinder med observationen var att kylcontainern var en äldre modell.
Vilket betyder att viss modern utrustning saknades på den observerade enheten. Detta är något som har beaktats av författarna då observationen således inte speglar dagens uppdaterade analysobjekt. Genom detta hinder kan vidare undersökningar ha påverkats i den mån att en större kunskap har byggts upp kring vissa delar av containern. Något som kan påverkat forskarnas åsikter kring vilka aspekter som varit väsentliga för utvecklingen av kylcontainern.
2.4 Frågeformulär
Ett frågeformulär har även skickats ut till fem personer; Person 1 -‐ Kylexpert på NYKCool, Person 2 -‐ Director of Refrigerated Transport Information Society i England, Person 3-‐
Regional Service Manager på Carrier, Person 4 -‐ Sales director på Thermo King och Person 5 -‐ Manufacturing Operator på Maersk (MCI). Thermo King och Carrier är två världsledande tillverkare inom kylindustrin, där de bland annat erbjuder luftkonditioneringar och kylcontainrar (Carrier 2014; Thermo King 2014). Maersk Container Industry (MCI) är en enhet inom organisationen Maersk som står för tillverkningen av containerboxar. Containern byggs sedan ihop med kylaggregat från andra tillverkare. Maersk är även verksamma som operatör för transport av kylda varor (Maersk 2 2014). Urvalet till frågeformuläret skedde genom en tidigare respondent från NYKCool. Frågeformuläret skickades ut i senare delen av arbetet i syfte att fånga upp områden där tillgänglig dokumentation varit bristfällig, men även för att erhålla andra infallsvinklar kring utvecklingen av kylcontainern. Frågorna utformades på ett öppet sätt där respondenterna uppmuntrades till att beskriva hur de ser på utvecklingen av olika tekniker inom kylcontainern, men även specifika detaljfrågor som har varit svårt att hitta information om efterfrågades. Frågeformuläret analyserades genom att svaren från respondenterna jämfördes sinns emellan för att utreda och upptäcka avvikande svar.
Rapportens författare gjorde sedan en bedömning av svarens trovärdighet utifrån det samlande intrycket från alla frågeformulär, men även en jämförelse mot vad teorin antyder.
Genom detta tillvägagångsätt har rapporten kunnat använda sig av frågorna för att delvis beskriva den teknologiska utvecklingen men även för att presentera fördelarna med
specifika tekniker.
Fördelarna med ett frågeformulär är att kunskap har kunnat genereras från ett flertal experter inom området. Då författarna av rapporten bor på en geografiskt avlägsen plats från många aktörer inom industrin, har fysiska möten varit svåra att arrangera. En fördel med ett frågeformulär är att flera informanter tar del av samma formulär, vilket således genererar flera infallsvinklar för varje enskild fråga. Ett hinder med denna metod är att relevanta uppföljningsfrågor inte blir möjliga, vilket försvårar tolkningen av vissa svar.
Detta har lösts genom att kompletterande frågor har ställts genom mail.
Vidare publicerades även en fråga genom yrkesnätverket Linkedin. Frågan publicerades i nätverket Maritime Refrigeration som är en grupp bestående av över 2800 deltagare.
Nätverket består ut av olika personer som har någon sorts anknytning till kylindustrin, antingen på en professionell yrkesmässig nivå eller ur ett intresseperspektiv. Frågan publicerades på ett initiativ från informanten från Johnson Controls, med ett syfte att ge olika infallsvinklar på fördelar respektive nackdelar med scroll-‐ och kolvkompressortekniken. De genererade svaren har utnyttjats som inspirationskälla till fortsatt forskning inom området. De olika infallsvinklarna följdes upp genom följdfrågor till olika informanter men låg även till grund för olika litteratursökningar.
2.5 Etiska förhållningsätt
Rapporten kommer bidra till att sprida ett visst resultat inom det vetenskapliga området, vilket medför att de etiska implikationerna behöver behandlas för att kunna förhålla sig inom etikens ramar. De främsta etiska aspekterna som rapporten innehåller är hanteringen av olika tekniker inom industrin. Eftersom vissa slutsatser som presenteras i rapporten kan bidra till negativa konsekvenser för aktörer inom industrin. Om en teknik döms ut som prestandamässigt underlägsen, jämfört med en annan teknologi, kan detta på så sätt påverka den framtida utvecklingen. Vidare kan rapportens innehåll motstrida andra parters uppfattning om en verklighet, vilket problematiserar situationen. Rapporten behöver alltså förhålla sig till dels de konsekvenser som ett publicerat resultat kan få inom industrin, samtidigt som innehållet kan uppfattas olika beroende på läsare. För att behandla problemet och för att förhålla sig inom de etiska ramarna, försöker rapporten visa både för respektive nackdelar med olika behandlade tekniker. Vidare att slutsatserna är baserade på olika infallsvinklar från olika berörda parter inom industrin för att försöka publicera ett så objektivt resultat som möjligt. Genom detta förhållningsätt påvisar rapportens författare att de är medvetna om de konsekvenser som ett publicerat resultat kan få, samtidigt som de understryker vikten av att få olika infallsvinklar, för att sträva efter ett objektivt resultat (Bryman 2011, 143). Rapporten kommer diskutera hållbarhetsaspekter för olika tekniker i del 6.5.
3 Teori
En produkt är ofta uppbyggd av komponenter som är integrerade tillsammans och bildar ett sammanlänkat system, den så kallade arkitektoniska designen. Det är även viktigt att veta att varje enskild komponent kan ses som ett enskilt system, som är uppbyggda med sina egna komponenter. Detta betyder att en produkt kan brytas ner i flera steg, där olika komponenter bildar interna subsystem som sedan samspelar för att uppfylla produktens funktion. Vidare kan även slutprodukten ses som en komponent i ett annat system eller större nätverk, till exempel är kylcontainern en delkomponent i en logistikkedja. Alltså kan produkter vid en viss nivå ses som ett komplext arkitektoniskt system, men samtidigt fungera som en komponent i ett system på en högre nivå. Med detta synsätt är en produkt hierarkiskt uppbyggd med ingående system och komponenter som tillsammans bidrar till produktens prestanda och funktionalitet (Anderson & Tushman 1990).
3.1 Component-‐ Architectural Innovationer
Som tidigare nämnt är en teknologi i regel uppbyggd av flera komponenter eller moduler som tillsammans bygger upp systemets arkitektur och möjliggör produktens funktionalitet.
Systemet kan delas upp i teknikens funktion samt de fysiska komponenter som utgör konstruktionen. Komponenterna är fysiska delar eller moduler som är sammansatta för att tillsammans uppfylla den tänkta funktionen hos produkten. Ett system kan brytas ned i mindre beståndsdelar inom systemet, där teknologier kan göra framsteg på en lägre nivå i hierarkin, vilket kan leda till att den totala prestandan förbättras för hela systemet. Det krävs både kunskap om de enskilda komponenterna, men även vetskap om hur de samspelar med varandra för att uppnå en framgångsrik design. Den kunskap som främst krävs från de enskilda komponenterna är deras egenskaper och prestanda, eftersom de sätter spelreglerna för hur systemet kan integreras. För att uppnå en effektiv arkitektonisk uppbyggnad behöver komponenterna integreras på ett sätt som bidrar till att systemet uppnår det bästa resultatet och produktmålen. Den arkitektoniska kunskapen blir enligt Clark och Henderson (1990) först stabil när en dominant design har valts. Där det krävs tid och resurser för att bygga upp den nya kunskapen kring systemet. Som tidigare nämnt kommer komponent-‐ och arkitektoniska innovationer till stor del utgå från författarna Clark och Henderson. För att påvisa att författarnas teori fortfarande är relevant för modern innovationsforskning kan ett exempel göras. Nämligen, år 2014 har 170 artiklar citerat Clark och Henderson artikel ”Architectural Innovation: The Reconfiguration of Existing Product Technologies and the Failure of Established Firms”. Bland annat i följande artiklar: Product market strategies and innovation types: finding the fit av författaren Shubhabrata Basu samt Competing technologies and industry evolution: The benefits of
making mistakes in the flat panel display industry av författaren J. P. Eggers. Artiklarna har inte vidareutvecklat Clark och Hendersons teori, vilket medför att rapporten kan gå tillbaka till att citera ursprungskällan till teorin.
Ett exempel på en produktarkitektur kan göras med bordsfläkten, som är en produkt där komponenterna främst innefattar; rotorbladen, motorn, skyddet för bladen, styrsystemet samt höljet som sammanfogar delarna. Den övergripande arkitekturen av produkten bestämmer hur komponenterna integreras tillsammans och bestämmer systemets prestanda samt funktion. I detta exempel är systemet uppbyggt för att kunna förflyttar luft i sin omgivning. I fläkten är den elektriska motorn ett exempel på en fysisk komponent som möjliggör bladens rörelse, vilket leder till att systemets funktion uppfylls. Det finns ofta flera olika varianter på komponenter som kan anpassas till ett system, men där ett aktivt val har gjorts vid införandet av den specifika komponenten till systemet. Det finns till exempel substitut till elmotorn som komponent, men där tekniken i systemet används av olika anledningar (Clark & Henderson 1990).
Ett synsätt för att beskriva förändringar som sker inom ett system kan göras genom att skilja på Modulinnovationer och Arkitektoniska innovationer. Modular architecture (Modulinnovationer) innebär att enskilda komponenter inom systemet ersätts eller uppgraderas, utan att större anpassningar krävs för att integrera tekniken till systemet.
Motsatsen till Modular architecture är istället då komponenter påverkar hela systemet samt inverkar på hur komponenterna interagerar med varandra vilket benämns som arkitektoniska innovationer. Detta är tydligt vid en så kallade integrerad arkitektur, där varje specifik komponent är uppbyggda för att anpassas till den givna designen, där en förändring av en nyckelkomponent kommer påverka hela arkitektoniska systemet. (Ulrich
& Eppinger 2012)
Ett annat sätt att se på förändringar inom ett system kan beskrivas med hjälp ut av begreppen radikala och inkrementella innovationer. Begreppen används ofta av forskare när en teknologisk utveckling beskrivs. Från tidiga studier om innovation har forskare försökt att skilja på faktorer som påverkar riktningen och hastighet av den teknikologiska förändringen som sker inom system eller tekniker. Där innovationer som skapar nya riktningar i teknologin kan definieras som radikala innovationer, medan de framsteg som görs under ett etablerat spår kan definieras som inkrementella innovationer (Christensen
& Rosenbloom 1993). Det finns många olika definitioner på vad en radikal respektive inkrementell innovation egentligen är. De flesta forskare inom området är dock överens om att en innovation är en sorts förändring som sker från det befintliga tillståndet. Där en radikal innovation är ny till sin omvärld och skiljer sig markant från tidigare teknologier eller processer, i både kunskap och utformning. En inkrementell innovation bygger istället vidare på den etablerade kunskapen och bidrar endast med små förändringar eller
justeringar till den etablerade tekniken. Samtidigt är en innovation alltid relativ till sin miljö och förändras ofta med tiden. En teknologi som först är en radikal innovation vid sin uppkomst kan senare utvecklas och ses som en etablerad teknik där inkrementella innovationer uppkommer i takt med att kunskapen har ökat inom området. Samtidigt kan en innovation vara inkrementell inom en industri, men om den appliceras i en annan kontext kan den anses vara radikal, eftersom tekniken förändrar utvecklingen och kunskapen i sitt nya sammanhang. Vad som egentligen menas med en innovation kan som texten problematiserar vara svårt att definiera (Schilling 2010). Den definition som rapporten kommer behandla för begreppet, är att radikala innovationer bygger på nya kunskaper och är ny till sin omvärld, medan inkrementella innovationer istället bygger på existerande kunskaper där små förändringar sker för att förbättra tekniken.
Enligt författarna Clark och Henderson (1990) är den traditionella indelningen av innovationer som antingen inkrementella eller radikala ofullständig samt missledande. Där teorin inte tar hänsyn till de stora förändringarna som kan inträffa av tillsynes små förändringar av komponenter eller i ett arkitektoniskt system. De menar att det går att urskilja innovationer för enskilda komponenter i en produkt men även hur de integreras med den övriga arkitekturen i systemet, där en innovation inom en komponent kan få stora effekter på hela systemet. Arkitektoniska innovationer förstör således de tidigare kunskaperna som industrin har byggt upp, detta eftersom det nya systemet bygger på en förändrad teknik som kräver ny kunskapsbas.
Skillnaden mellan att justera och förbättra en existerande konstruktion, inkrementella innovationer, eller införa ett nytt koncept som helt avviker från tidigare kunskaper, radikala innovationer, är ett av de centrala begreppen som diskuteras mest i befintlig litteratur kring tekniska innovationer. Där produkten antingen studeras som helhet i sitt system, eller som enskilda komponenter eller moduler inom systemet. Vilket delvis är ett problem och därför krävs en ytterligare dimension för att kunna beskriva den teknologiska utvecklingen (Clark & Henderson 1990). Som tidigare nämnt har forskning främst skiljt på två olika sorters innovationer, nämligen radikala och inkrementella innovationer. Clark och Henderson (1990) har utvecklat en ytterligare dimension på innovationer som vägs in i den tidigare teorin för att fullständigt kunna beskriva en utveckling i ett system. I matrisen nedan presenteras deras teori, där fyra olika dimensioner på innovationer har genererats för att beskriva utvecklingen i ett system:
Figur 1 -‐ Fyra dimensioner på innovation
Matrisen klassificerar innovationer längs två riktningar. Den horisontella riktningen behandlar hur en förändring påverkar kärnkonceptet och definieras från “reinforced” till
“overturned” vilket betyder att en förändring kan antingen stärka eller stjälpa tidigare kunskaper om konstruktionen. Den vertikala axeln behandlar hur en förändring påverkar sambanden mellan olika komponenter i systemet och bedöms med “unchanged” och
“changed” vilket syftar till hur mycket innovationen påverkar teknikens uppbyggnad.
Matrisen behandlar fyra olika dimensioner av innovationer som tillsammans beskriver en förändring inom ett system. Inkrementella innovationer inom ett system syftar till små förbättringar av prestandan för komponenterna och systemet. Inkrementella innovationer förändrar inte komponenternas design eller den arkitektoniska uppbyggnaden av systemet. Länkarna mellan hur olika komponenter är integrerade med varandra är detsamma som tidigare samtidigt som kärnkonceptet förstärks. Nästa dimension i matrisen är modulinnovation, vilket är en förändring av en komponent i det arkitektoniska systemet som förbättrar prestandan. Systemet behöver ingen större anpassning till den nya komponenten, utan innovationen grundar sig i att en komponent har ersatts för att förbättra systemets prestanda. Länkarna mellan de olika komponenterna förblir detsamma som tidigare, men kunskaperna kring den ersatta komponenten försämras. Nästa dimension får en större påverkan på systemets uppbyggnad eftersom den arkitektoniska innovationen förändrar hur komponenterna integreras med varandra, vilket på så sätt påverkar hela systemet. Länkarna och uppbyggnaden mellan komponenterna förändras vilket kräver ny kunskap kring hur systemet skall designas. Samtidigt förblir komponenterna detsamma som tidigare vilket förstärker kunskaperna för hur de fungerar.
