ISRN UTH-INGUTB-EX-M-2020/005-SE
Examensarbete 15 hp
Juni 2020
Flödesoptimering av manuell
montering
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
Flow optimization of manual assembly
Erik von Arronet
The study is covered by the purpose of streamlining and increasing the production volume of a mounting process at a manufacturing company, with a high model variation in relatively low volumes. Often, manufacturing companies suffer from a lack of space when increasing production volumes, of which optimization of existing workplaces often occurs.
The study is based on three issues that briefly involve a current situation analysis, improvement of the current system and potentially future alternative layout of the assembly line. The study's theoretical frame of reference lies in production engineering terms in the form of Lean, assembly lines and event-controlled simulation. Furthermore, the study has a deductive approach where known theories are applied to existing problems. As a basis, a case study has been conducted at a manufacturing
company of aluminum boats. The company gathered information on the current process since it was compiled, and this was used as a basis for continued work. The existing process was modeled, and reference was run in the simulation program, thereby increasing the
reliability of the collected data. In addition, some potential
improvements were simulated. A total of eight improvement proposals are proposed on existing lines and in total the result enables a
reduction of transport distances of 1300m per product and a capacity increase of about 30%.
In addition to the improvements to the existing line, parallel mounting line is compared to the series mounting line, whereby the serial line creates a total capacity increase of about 40% at the expense of flexibility and utilization degree.
Key words: event-controlled simulation, lean, assembly line
ISRN UTH-INGUTB-EX-M-2020/005-SE Examinator: Lars Degerman
i
Abstract
The study is covered by the purpose of streamlining and increasing the production volume of a mounting process at a manufacturing company, with a high model variation in relatively low volumes. Often, manufacturing companies suffer from a lack of space when increasing production volumes, of which optimization of existing workplaces often occurs.
The study is based on three issues that briefly involve a current situation analysis, improvement of the current system and potentially future alternative layout of the assembly line.
The study's theoretical frame of reference lies in production engineering terms in the form of Lean, assembly lines and event-controlled simulation. Furthermore, the study has a deductive approach where known theories are applied to existing problems.
As a basis, a case study has been conducted at a manufacturing company of aluminum boats. The company gathered information on the current process since it was compiled, and this was used as a basis for continued work. The existing process was modeled, and reference was run in the simulation program, thereby increasing the reliability of the collected data. In addition, some potential improvements were simulated. A total of eight improvement proposals are proposed on existing lines and in total the result enables a reduction of transport distances of 1300m per product and a capacity increase of about 30%.
In addition to the improvements to the existing line, parallel mounting line is compared to the series mounting line, whereby the serial line creates a total capacity increase of about 40% at the expense of flexibility and utilization degree.
ii
Sammanfattning
Studiens omfattas av syftet att effektivisera och öka produktionsvolymen av en monteringsprocess, hos ett tillverkande företag med hög modellvariation och relativt låga volymer. Ofta lider tillverkande företag av platsbrist vid ökning av produktionsvolymer varav optimering av befintliga arbetsplatser ofta förekommer.
Studien bygger på tre frågeställningar som kortfattat innebär en nulägesanalys, förbättring av nuvarande system samt ett potentiellt framtida alternativt upplägg av monteringslina.
Studiens teoretiska referensram ligger inom produktionstekniska termer i form av Lean, monteringslinor och händelsestyrd simulering. Vidare har studien en deduktiv ansats där kända teorier sätts i anspråk på befintliga problem.
Som grund har en fallstudie hos ett tillverkande företag av aluminiumbåtar genomförts. Hos företaget samlades information om nuvarande process. Detta sammanställdes och användes som grund för fortsatt arbete. Den befintliga processen modellerades och referens kördes i simuleringsprogrammet varvid reliabiliteten för insamlade data stärktes. Utöver detta simulerades vissa potentiella förbättringar. Totalt föreslås åtta förbättringsförslag på befintlig lina. Resultatet visar på en minskning av transportsträckor på 1300m per produkt samt en kapacitetsökning på ca 30%
Utöver förbättringarna på befintlig lina presenteras en seriemonteringslina som jämförs mot befintliga parallella monteringslina. Serielinan skapar en total kapacitetsökning på ca 40% mot nuläget på bekostnad av flexibilitet och utnyttjandegrad.
iii
Förord
Denna examensarbetsrapport är en avslutande del på högskoleutbildningen i maskinteknik vid Uppsala universitet under vårterminen 2020. Arbetet är utfört på uppdrag av Arronet teknik AB tillverkare av aluminiumbåtar.
Ett stort tack vill riktas till handledaren Håkan von Arronet samt resterande personal vid företaget för behjälpligheten under arbetets gång.
Ett ytterligare tack till familj, sambo och barn vars tålamod och stöd funnits där, framförallt under de mer intensivare perioderna.
Sist men inte minst vill ett särskilt tack riktas till ämnesgranskaren Matías Urenda Moris vid Uppsala universitet som varit en mycket inspirerande lärare genom årens gång samt givit god handledning och konstruktiv kritik.
iv
Terminologi
Nedan följer vanligt förekommande förkortningar och termer som används återkommande i rapporten
SPO – styrpulpetsmodell med fullbreddspulpet
SP – Öppen styrpulpetsmodell med mittmonterad pulpet
CC – kabinmodell med mittmonterad hytt
SPC – Kabinmodell med fullbreddshytt
JIS – Just in sequence, en form av materialflöde
Marriage – Slutlig dockning mellan hytt och skrov
v
Innehållsförteckning
1 Introduktion 1 1.1 Inledning/bakgrund 1 1.2 Problembeskrivning 2 1.3 Syfte 2 1.4 Frågeställningar 2 1.5 Avgränsningar 2 2 Teori 3 2.1 Intro 3 2.2 Processanalyser 3 2.2.1 Volymvärde 3 2.2.2 Processflödesanalys 3 2.2.3 Layoutflödesanalys 4 2.3 Lean 5 2.3.1 5s 6 2.3.2 Kanban 6 2.3.3 Slöseri 7 2.4 Monteringslinor 7 2.4.1 Precedensrelationer 8 2.4.2 Linjebalansering 82.4.3 Serie och parallell monteringslina 9
2.4.4 Mixad monteringslina mot order. 9
2.4.5 Materialhantering till produktionslina 10
2.5 Händelsestyrd simulering 10
3 Metod 14
3.1 Design av studien 14
3.2 Datainsamlingsmetod 16
3.2.1 Observationer och samtal 16
3.2.2 Statistik från databas 16
3.2.3 Litteraturstudie 16
3.3 Dataanalys 17
3.4 Validitet och reliabilitet 17
3.5 Etiska ställningstaganden 17
4 Empiri och resultat 18
4.1 Introduktion till caseföretag 18
vi
4.6 Hyttmontering 20
4.7 Produktionssimulering av nuvarande process 21 5 Resultat
24
5.1 Identifierade förbättringsområden 24
5.1.1 Identifierade förbättringsområden för detaljmonteringen 24
5.1.2 Identifierade förbättringsområden för skrovmonteringen 25
5.1.3 Identifierade förbättringsområden för hyttmonteringen 26
5.2 Förbättringsförslag på befintlig lina (frågeställning 2) 27
5.2.1 Förbättringsförslag på detaljmontering och centrallagret 28
5.2.2 Förbättringsförslag på skrovmonteringen 28
5.2.3 Förbättringsförslag på hyttmonteringen 30
5.3 Alternativ monteringslina (frågeställning 3) 34
5.3.1 Detaljmonteringen 35 5.3.2 Skrovmonteringen 35 5.3.3 Hyttmonteringen 37 5.3.4 Produktionssimulering av ny produktionslina 39 5.4 Sammanställning av resultat 42 6 Analys 44 6.1 Frågeställning 1 44 6.2 Frågeställning 2 44 6.3 Frågeställning 3 47 7 Diskussion 49 7.1 Frågeställning 1 49 7.2 Frågeställning 2 49 7.3 Frågeställning 3 50 7.4 Metoddiskussion 50 8 Slutsatser 52 8.1 Slutsatser av arbetet 52
8.2 Förslag på fortsatt forskning/arbete 53 9 Referenser
54
vii
Tabellförteckning
Tabell 1: Arbetstimmar per skrovmodell ... 19
Tabell 2: Arbetstid för de olika monteringsmomenten för hyttmonteringen ... 21
Tabell 3: Fördelning av tillverkade modeller i ”nuläge” ... 22
Tabell 4: sammanställning av resultat från simulering av ”nuläge” ... 23
Tabell 5: resultat från simuleringsprogrammet av ”en extra hyttmontering” ... 31
Tabell 6: sekvensering av produktionsstart ... 32
Tabell 7: Resultat från ”sekvenserad start” ... 33
Tabell 8: Linjebalansering skrov ... 36
Tabell 9: Linjebalansering två hyttstationer ... 37
Tabell 10: Linjebalansering tre hyttstationer ... 38
Tabell 11: Processtid för stationerna i ”ny serielina 1” ... 39
Tabell 12: Resultat från ”ny serielina 1” ... 40
Tabell 13: Processtid för stationerna i ”ny serielina 2” ... 41
Tabell 14: Resultat från ”ny serielina 2” ... 41
viii
Figurförteckning
Figur 1: 80/20 regeln (Olhager, 2013). ... 3
Figur 2: Layout av fabrik, variation över mängd (Olhager, 2013). ... 5
Figur 3: Exempel på ett precedensdiagram (Thomopoulos, 2014). ... 8
Figur 4, Serie och parallell monteringslina (Olhager, 2013). ... 9
Figur 5: Principbild för JIS materialflöde (Hüttmeir et.al., 2018) ... 10
Figur 6: Schematisk bild vid uppförandet av simuleringsmodell (Banks et.al., UÅ) ... 11
Figur 7: Johnsons fördelning(Evoma, 2020). ... 12
Figur 8: Sammanställning av studiens genomförande ... 15
Figur 9: Övergripande process ... 18
Figur 10: Produktionshall ... 19
Figur 11: Paretofördelning över tillverkade modeller 2019 ... 20
Figur 12: Fördelning av skrov ... 20
Figur 13: Fördelning av överbyggnad ... 20
Figur 14: Monteringslayout ... 16
Figur 15: Detaljmontering 1 vid ingången till lagret från svetsavdelningen. ... 17
Figur 16: Kittad rullvagn till skrovmonteringen. ... 18
Figur 17: Bryggplatts för skrovmontering ... 19
Figur 18: hyttmonteringsstation ... 20
Figur 19: Simuleringsmodell ”nuläge” över nuvarande monteringslina ... 22
Figur 20: Flaskhalsanalys på ”nuläge” från Facts Analyser. ... 23
Figur 21: Flödesväg för detaljmontering ... 25
Figur 22: luftkuddetillförsel ... 25
Figur 23: Lager av hyttdetaljer, glasrutor och slangar. ... 27
Figur 24: Minskat antal bryggplattser för plats av ny väg till centrallagret ... 29
Figur 25: Simuleringsmodell ”en extra hyttmontering” ... 31
Figur 26: Utnyttjandegrad av stationer vid ”en extra hyttmontering” ... 32
Figur 27: Utnyttjandegrad från ”sekvenserad start” ... 33
Figur 28: Ny hyttmontering ... 34
Figur 29: Linjebalansering skrov ... 36
Figur 30: Linjebalansering två hyttstationer ... 37
Figur 31: Linjebalansering tre hyttstationer ... 38
Figur 32: Simuleringsmodell över ”ny serielina 1” ... 40
Figur 33: Flaskhalsanalys samt utnyttjandegrad för ”ny serielina 1” ... 41
Figur 34: Utnyttjandegrad av resurser från ”ny serielina 2” ... 42
ix
Formelförteckning
Little´s lag (formel 1) ………5
1
1
Introduktion
Följande kapitel beskriver bakgrund till studien, syftet samt de frågeställningar som används.
1.1 Inledning/bakgrund
Sverige har från Haparanda till Svinesund en strandremsa medräknat alla öar, en sträcka av 48000km (Wallhagen, 2018). Utöver detta presenterar Sweboat båtbranschens riksförbund, (2019) att Sverige har 95 000 farbara sjöar och totalt 60 000 öar, vilket gör att Sverige har en av världens största skärgårdar. Detta har präglat den svenska befolkningen och idag färdas var tredje av Sveriges vuxna befolkning med en fritidsbåt minst en gång per år. Globalt sett är Sverige med sina grannländer Norge och Finland världens mest fritidsbåttäta länder med ett snitt på 9,6 vuxna personer per fritidsbåt. Detta i jämförelse med exempelvis USA där det går 25 vuxna personer per fritidsbåt.
Framtiden är svårskådad men Framtidsgruppen (2018) skriver i sin rapport. Med bakgrund från de senaste tio åren märks en tydlig trend att de stora familjebåtarna anpassade för att ligga ute i flera veckor i streck har i allt större mängd legat kvar på land under säsongen. Samtidigt har de mindre båtarna anpassade för weekendsturer och dagsturer ökat markant i popularitet. Den äldre generationen som ville känna ett starkt ägandeskap över sin produkt har minskat samtidigt som den yngre generationen inte har följt samma spår i ägandet. Däremot syns en trend att uthyrning av båtar har ökat. Detta då en kostnad för att hyra en båt i ca två veckor under en säsong är jämförbart med att äga en båt under hela året. Hyrs en båt slipper konsumenten hela arbetet med att preparera båten inför säsongen och sedan ställa iordning den för vinterförvaring kort därefter.
Ur detta har efterfrågan på båtar tillverkade av aluminium ökat (Cervantes, 2016). Aluminiumbåtar har fördelen att underhållet är minimalt samtidigt som säsongen för båtlivet utökas pga. en mer stryktåligare båt.
Dessa trender har bidragit till att dagstursbåtar, både öppna och kabinbåtar för transporter av människor och gods tillverkade av aluminium har vuxit på marknaden. I dag råder hög efterfrågan av dessa typer av båtar.
2
1.2 Problembeskrivning
Företag hamnar ofta i behov av förändringar i produktionsvolymer för att möta marknadens krav, och samtidigt hålla produktionen så effektiv som möjligt. Med ett brett produktsortiment vilket ger upphov till stora produktvariationer skapar detta ett behov att både besitta en hög grad av produktflexibilitet samtidigt som ett behov av volymflexibilitet krävs.
Kombinationen av hög produktflexibilitet, större komponenter och högre produktionsvolymer kan ge upphov till att större fabriksyta är att föredra. Att skapa ett högre genomflöde genom fabriksgolven och utnyttja utrymmena på bästa vis är ständigt återkommande för produktionsanläggningar.
En av faktorerna att hålla en effektiv produktionslina är att rätt material kommer fram till linan i rätt tid. Detta blir av extra vikt när komponenterna är av större karaktär och inte får ta onödig plats samtidigt som en viss känslighet för skador finns.
Studien avser därmed undersöka hur ett tillverkande företag av skrymmande produkter med en hög modellvariaton och relativt låga volymer kan utöka kapaciteten för slutmonteringen.
1.3 Syfte
Syftet med examensarbetet är att lägga fram lämpliga åtgärder för att effektivisera och öka produktionsvolymen på en monteringsprocess, med relativt hög grad av produktvariation.
1.4 Frågeställningar
Följande frågeställningar kommer att användas: 1. Hur ser monteringsprocessen ut i dagsläget?
2. Hur kan nuvarande monteringsprocess produktivitet och produktionsvolym ökas?
3. Hur kan en framtida alternativ monteringsprocess anläggas med hänsyn till produktivitet?
1.5 Avgränsningar
3
2
Teori
Följande kapitel innehåller de teoretiska referensramarna som examensarbetet omfattas av. De verktyg och metoder som använts samt tidigare forskning som skett inom området.
2.1 Intro
Olhager (2013) beskriver produktion som en transformationsprocess, genom att framställa företagets produkter med ett minimum av insatta resurser. Med detta som intro, sätter kommande teori rapportens teoretiska referensram.
2.2 Processanalyser
För att skapa en förståelse i hur nuvarande processer ser ut, används ett antal olika verktyg för att analysera processer inom produktion.
2.2.1 Volymvärde
Olhager, (2013) skriver om volymvärde som en artikels värde multiplicerat med den årliga volymen. Vidare beskrivs 80/20 regeln där det oftast är 20% av produkterna som står för 80% av omsättningen Se Figur 1 nedan. Med detta menar Olhager att det är kan vara av fördel att använda olika typer av planeringssystem för de olika produkterna med olika volymvärden. Produkter med högre volymvärde är lättare att prognostisera och värt att ha bättre uppsikt över. Produkter med lägre volymvärde har större variation över tiden varvid en större osäkerhet och variation förekommer för dessa produkter.
Figur 1: 80/20 regeln (Olhager, 2013).
2.2.2 Processflödesanalys
De grundläggande med en processflödesanalys innebär att processen studeras varvid de olika aktiviteterna som processen innehåller dokumenteras (Olhager, 2013). Utöver detta
kategoriseras aktiviteten in i olika kategorier. • Operation ○
4 • Kontroll □
• Lagring ∆ • Hantering ◌
Utifrån dessa kategorier bestäms sedan ifall aktiviteterna är värdeskapande för kunden eller inte (Bergman & Klefsjö, 2012). Utöver detta antecknas även eventuella avstånd som produkten färdas och den tid som varje steg i processen tar. Utifrån processflödesschemat kan det gå att urskilja icke värdeskapande aktiviteter och därmed slöseri för kommande förbättringsarbeten.
2.2.3 Layoutflödesanalys
Layoutflödesanalysen bygger på den fysiska placering av de olika operationerna som en vara genomgår (Olhager, 2013). Utifrån placeringen av maskiner, aktiviteter med mera ritas flödet ut hur materialet flödar genom fabriken. Detta ger förståelse för hur flödet är upplagt samt
eventuella problem som kan uppstå. Vid mycket komplexa flöden med många vägar kan detta diagram även kallas för spagettidiagram (Bergman & Klefsjö, 2012). Tillsammans med
processflödesanalysen kan detta ge en bra överblick över hur produktionen ser ut och vart eventuella förbättringsmöjligheter kan finnas.
Olhager (2013) beskriver olika fabrikslayouter beroende på variationen i produkter samt hur stor mängd som ska tillverkas. Vid väldigt hög variation, få och stora produkter är produktion i projektform med en fast position det vanligaste sättet. Med ökad produktionsvolym och minskad variation övergår layouten mer mot funktionell verkstad där produktionslokalen är uppdelad efter maskiner och utrustning. Liknande moment utförs på samma ställen. Detta har fördelen att liknande resurser blir samlade på samma ställe. Det kan dock bli långa ledtider och onödiga transportvägar för materialet. Vidare vid ännu högre produktionsvolymer och lägre variationer blir flödesgrupper och produktionslina mer förekommande. Produktionslinan bygger på att materialet flödar i en gemensam väg och resurserna i form av maskiner med mera
placeras ut efter operationsföljden på produkten i fabriken. Flödesgrupper innebär att
5
Figur 2: Layout av fabrik, variation över mängd (Olhager, 2013).
2.3 Lean
Lean innehåller många teorier och verktyg på hur processer kan effektiviseras och förbättras, vilket bidrar till studiens syfte. Lean har sin grund i TPS, Toyota Production System. Taiichi Ohno anses vara grundaren till detta då han under sin karriär under Toyota skapade en helt ny filosofi på hur produktiviteten ska ökas (Ohno, 1988).
Lean bygger i stort på att minimera alla former av slöseri. Bland annat genom fokus på flödeseffektivitet i motsatts till resurseffektivitet (Modig & Åhlström, 2016). Genom att studera processen från inkommen order till inkommen betalning och sedan minska denna tid och plocka bort allt som inte tillför något värde för kunden. Att kunna korta ned denna tid innebär att tre saker måste tas i beaktning.
• Little´s lag säger att genomloppstiden är produkter i arbete (PIA) multiplicerat med cykeltiden (Modig & Åhlström, 2016).
𝑮𝒆𝒏𝒐𝒎𝒍𝒐𝒑𝒑𝒔𝒕𝒊𝒅 = 𝑷𝑰𝑨 × 𝒄𝒚𝒌𝒆𝒍𝒕𝒊𝒅 (Formel 1) Med detta kommer att större batcher medför längre genomloppstid.
• Lagen om flaskhalsar, i ett system där någonting flödar finns alltid en flaskhals. Flaskhalsen är det som har lägst genomflöde. Detta blir då begränsningen för hela systemet (Goldratt, 1998). Flaskhalsen kan då sägas styra genomflödeshastigheten i ett system.
6 att jämna ut ett system och ta bort alla flaskhalsar innebär det att variationen måste gå ner till noll (Modig & Åhlström, 2016). Desto högre variation eller högre utnyttjandegrad desto längre genomloppstid.
Vidare förklarar Modig & Åhlström (2016) om en Lean verksamhetsstrategi, vilken har sin hierarki formad som en pyramid med grund i värderingar. Värderingarna sätter grunden för hur agerandet ska ske, oavsett situation. Följt av värderingen kommer principer vilket då är hur beslut ska fattas och vad som ska prioriteras. Därefter kommer metoderna som talar om hur en sak ska utföras. Sist kommer verktygen till vad som ska användas för att utföra en metod.
Ur Leanbegreppet har det vuxit fram en mängd olika verktyg som anses ska hjälpa till att komma underfund med en Lean verksamhet (Bergman & Klefsjö, 2012). Detta är då de arbetssätt som användes av japanerna under tiden då Leanforskningen tog sin början.
2.3.1 5s
Bergman & Klefsjö (2012) skriver om 5s som ett verktyg för att hålla ordning och reda på arbetsplatsen. Allt som behövs för att utföra arbetet ska finnas lättillgängligt, allt som inte behövs ska bort. Detta ska då minska slöseriet vid användning på rätt sätt. De 5s:en står för följande.
• Snyggt och prydligt, vilket innebär att rätt verktyg ska finnas tillhands och allt onödigt ska plockas bort. Med detta skapas förenklingar av arbetet samt effektivt utnyttjande av platsutrymme.
• Strukturera, vilket kan ses som att skapa en effektiv arbetsplats med hjälp av att varje sak ska finnas på rätt plats i förhållande till arbetet som ska utföras. Det ska vara snabbt och enkelt att nå verktygen. Var sak ska ha sin egen uppmärkta plats med tydlig markering. • Städa, Med städning innebär en grundlig rengöring som beskrivs och dokumenteras i
driftsinstruktioner. Alla ska se arbetsplatsen ur en besökares ögon. Alltid tänka på att skapa ett gott intryck
• Standardisera, när de tidigare tre s:en är genomförda ska dessa arbetssätt standardiseras. Genom standardiseringen skapar det goda möjligheter för ordning och reda på arbetsplatsen och för personalen.
• Se över, eller disciplin vilket är en mer korrekt översättning från japanskans shitsuke. Vilket då innebär att standarden ska underhållas och förbättras. De förgående S:en ska alltid uppdateras och åter arbetas för att uppnå kontinuerlig förbättring.
2.3.2 Kanban
7 förbättringar genom att kontinuerligt minska antalet tillgängliga kanbankort och på så vis minska lagerstorlekarna och genomloppstiden.
2.3.3 Slöseri
Olhager (2013) beskriver om sju olika formar av slöseri, vilka ska försöka minimeras i största grad. • Överproduktion, Att producera för mycket av något som inte går åt eller inte har en kund
anses som slöseri
• Onödig väntan, När en detalj ska processas men maskinen eller operationen är upptagen medför onödig väntan för detaljen vilket är slöseri
• Onödiga transporter, Det går i många fall att minska transporterna mellan olika stationer för att minimera transportlängden och transporttiden.
• Onödig lagerhållning, Att hålla onödiga lager utöver det som är absolut nödvändigt för att förse kommande resurser med material i tid är slöseri
• Onödiga rörelser, De fall då operatörer är tvungna att gå omkring för att förse sig med material, verktyg eller hjälp. Även då dessa arbeten utförs med dålig rörelseekonomi är slöseri
• Defekter, Detaljer som behöver omarbetas eller kasseras är ett slöseri, det kan även vara fel i arbetsinstruktioner vilket leder till dåliga detaljer.
• Onödig tillverkning, De fall då arbetet utförs på ett onödigt komplext sätt och skulle kunna utföras på ett betydligt enklare vis är ett slöseri.
2.4 Monteringslinor
Ökande krav från marknaden i form av högre produktsortiment innebär att företag skapar allt fler varianter av produkter samtidigt som livslängden för varje variant minskar (Heilala & Voho Paavo, 2001). Detta innebär att företagen har i stort två olika parametrar att ta hänsyn till. Både variationen i efterfrågan och variationen mellan de olika produkterna. Detta innebär att två former av flexibilitet inom produktion behövs (Heilala & Voho Paavo, 2001).
• Produktflexibilitet • Volymflexibilitet
8
2.4.1 Precedensrelationer
precedensrelationerna visar i vilken ordning något måste ske, vissa operationer kan inte ske utan att vissa föregående har genomgåtts innan. Relationerna lägger en bas för hur monteringsordningen kan läggas upp i ett flöde (Thomopoulos, 2014). Nedan i Figur 3 visas ett exempel på hur ett precedensdiagram kan se ut. Diagrammet utläses från vänster till höger vilket exempelvis innebär att operation sex inte kan påbörjas innan operation fyra och fem är klara.
Figur 3: Exempel på ett precedensdiagram (Thomopoulos, 2014).
2.4.2 Linjebalansering
Olhager (2013) beskriver att vid uppsättandet av en monteringslina bör monteringslinan ha så jämn arbetsbelastning som möjligt över alla stationer som ingår i linan. Detta kallas linjebalansering. En enkel monteringslina är dedikerad till en enda produkt varvid linjebalanseringen är relativt enkel utmed linan. Linjebalanseringen kan utföras på två sätt. Antingen minimeras antalet arbetsstationer givet en specifik cykeltid, eller så minimeras cykeltiden givet ett antal arbetsstationer. Hur väl linan är balanserad mäts med den så kallade balanseringsförlusten 𝑑.
𝑑 =
𝑛𝑐−∑ 𝑡𝑖 𝑖 𝑛𝑐 (Formel 2) Där: 𝑛 = 𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙𝑒𝑡 𝑎𝑟𝑏𝑒𝑡𝑠𝑠𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑒𝑟 𝑐 = 𝑐𝑦𝑘𝑒𝑙𝑡𝑖𝑑𝑒𝑛 𝑡𝑖 = 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠𝑡𝑖𝑑 𝑓ö𝑟 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑖Då 𝑛 sätts som variabel i ovanstående formel märks att balanseringsförlusten kommer att få ett minvärde när cykeltiden multiplicerat med 𝑛 motsvarar summan av operationstiderna. Detta minimum är dock troligt att det inträffar när 𝑛 inte är ett heltal, därav har linan antingen underkapacitet eller överkapacitet.
9
2.4.3 Serie och parallell monteringslina
Vid uppförandet av en monteringslina där takttiden är mindre än arbetstiden för ett enskilt moment kan ett parallellt utförande vara lägligt (Thomopoulos, 2014). Vidare har ett parallellt utförande en bättre störningsmotståndskraft och en annan redundans i systemet. Samtidigt som flexibiliteten i produktionsvolym ökar då det annars krävs en om balansering av hela linan (Olhager, 2013). Nackdelarna vid ett parallellt utförande är att materialhanteringen blir mer komplex och verktygsuppsättningarna blir fler varvid kostnader för produktionsutrustningen normalt ökar (Olhager, 2013). Nedan i Figur 4 följer en jämförande bild mellan serie och parallell monteringslina.
Figur 4, Serie och parallell monteringslina (Olhager, 2013).
2.4.4 Mixad monteringslina mot order.
10 kan det bidra till att materialfasader blir allt för stora varvid andra medel kan behövas (Olhager, 2013).
2.4.5 Materialhantering till produktionslina
Det finns ett antal olika metoder till att få materialet som behövs till en monteringslina. Antingen kan materialet finnas direkt vid linan vid en materialfasad. På detta vis finns allt material vid linan och fylls på vid behov. Ett annat alternativ är att kitta material till linan. I detta fall plockas materialet som behövs till operationen ihop separat från linan och körs sedan till linan. Vilket som är effektivast vid monteringslinan beror i största del på hur mycket tid operatören spenderar på att förse sig med material (Hanson & Medbo, 2011). Det går att kombinera kittning med materialfasad, för att få ut så bra produktivitet som möjligt måste dock hänsyn tas till hur monteringsoperationerna ser ut och fokusera på att få ner tiden operatören spenderar på materialförsörjning.
Sekvenserad materialflöde eller Just in sequence (JIS) är ytterligare en form av materialflöde till monteringslina vilket innebär att materialet som behövs kommer i samma ordning som produkterna kommer i linan (Hüttmeir et.al., 2018). En förklarande figur till detta visas nedan i
Figur 5.
Figur 5: Principbild för JIS materialflöde (Hüttmeir et.al., 2018)
2.5 Händelsestyrd simulering
11 resultat av intresse ska genereras. Vidare beskriver Baines et.al., (2004) att traditionellt sett har produktionssimuleringsprogram mest syftat till simulering av maskiner, transporter mm. Detta har då grundats med stokastiska data. Vid mer manuellt arbetsintensiv tillverkning har dock dessa modeller en tendens att överprestera varvid resultatet vid ett praktiskt införande av systemet blir ett nerslag. En åtgärd för detta är att förstå hur människan fungerar och få en presentabel bild av hur en människa arbetar i simuleringsmodellen.
Vid uppförandet av en simuleringsmodell presenterar Banks et.al., (UÅ) en tolvstegsmodell för att genomföra arbete. Modellen kan ses som guide för hur en modell sätts upp och hur den arbetas fram samt hur resultatet utvärderas och dokumenteras. Modellen visas nedan i Figur 6.
12 1–2: Problemformulering och frågeställning. Inledande till hur en simuleringsmodell ska
uppföras bör starta med en formulering av problemet samt en frågeställning vilken bör vara enkelt att förstå och väl beskrivet. Dessa bör sedan övergå i en projektplan för hur studien ska läggas upp.
3–4: De nästkommande stegen kan ske parallellt med varandra. Det är av fördel att försöka samla så mycket relevant data som möjligt, vid simulering av en produktion kan detta vara en av de större uppgifterna för att få ett bra resultat från modellen. De viktigaste att samla in är enligt Banks et.al. (UÅ) processtiderna samt cykeltiderna för de olika momenten som ska simuleras. När denna data väl är insamlad måste den anpassas in i rätt fördelning. En vanlig fördelning för manuellt arbete liknar något som ”Johnsons fördelning” se Figur 7 nedan. Samtidigt som datainsamlingen sker bör ett koncept för hur modellen är tänkt att byggas upp utföras.
Figur 7: Johnsons fördelning(Evoma, 2020).
14
3
Metod
Kommande kapitel beskriver hur arbetet genomförts, vilken design, hur datainsamlingen genomförts, resultatens validitet och reliabilitet och slutligen etiska ställningstaganden.
3.1 Design av studien
Som grund för studien har en fallstudie genomförts hos ett företag som tillverkar aluminiumbåtar mellan 5-12meter långa. Detta ansågs vara relativt skrymmande produkter samtidigt som en hög modellvariaton återfanns.
15
Figur 8: Sammanställning av studiens genomförande
Frågeställningarna har besvarats genom en mix av kvalitativa samt kvantitativa studier. Den kvantitativa studien har gjorts genom historisk insamlad produktionsstatistik från företaget i fråga. Den kvantitativa studien har bidragit med svar till samtliga frågeställningar.
Utöver den kvantitativa studien har en kvalitativ studie genomförts. Denna har genomförts med dels skuggstudier, tidsstudier samt samtal. Detta har genomförts för att dels stärka den kvantitativa studien samt att identifiera störningar för att besvara frågeställning 2. Den kvalitativa studien har även inneburit litteratursökningar inom relevanta områden för djupare förståelse av fenomen inom området för att kunna besvara frågeställning 3.
16 Som simuleringsmjukvara har produktionssimuleringsprogrammet Facts Analyzer valts. Detta då denna ansågs som relativt användarvänlig men med duglig prestanda (Evoma, 2020).
3.2 Datainsamlingsmetod
Datainsamlingen har dels skett från den interna databasen på företaget, samt med observationer, samtal och kartläggning av processen.
3.2.1 Observationer och samtal
Enligt Blomkvist & Hallin (2015) kan en observation kan göras på olika sätt, antingen kan observatören deltaga i det som observeras, dvs observatören utför de uppgifter parallellt med det som observeras. Detta kallas då för deltagare som observatör. Det andra sättet kan observatören observera parallellt med det som observeras utan att deltaga. I detta fall kan observatören ha större möjlighet att småprata och ställa frågor i vad som sker under arbetets gång. Detta kallas för observatör som deltagare. Fördelen med det förstnämnda sättet är att observatören kan få en större känsla för vad som det observerade innebär för exempelvis arbetsmiljö och likande. Det andra sättet har fördelen att det finns mer tid till att anteckna resultat och observationer samtidigt som ett mer rum kan finnas för frågor och funderingar under observationens gång. I detta fall har det senare används som observationsmetod ”observatör som deltagare”. Under denna observation genomfördes samtal med arbetsledaren för att ge ytterligare data för hur arbetet fördelas och hur denne ser på situationen.
3.2.2 Statistik från databas
Från den interna databasen på företaget som studien utförts åt har det hämtats rådata i form av nedlagda timmar per order. Från denna data har det även hämtats vilka typer av modeller som är mest förekommande. Denna data har senare sammanställts tillsammans med data från observationer och samtal.
3.2.3 Litteraturstudie
Som ingång till litteratursökningen påbörjades enkla sökningar på Uppsala universitets bibliotekstjänst med sökord vilket kunde passa in i frågeställningarna. Inledande sökord som användes var produktion, effektivisering, monteringslina. Detta gav breda sökningar. En mer snävare sökning behöves genomföras varav följande fundering genomfördes.
Vilken typ av litteraturmaterial behövs?
• Olika layoututseenden samt dess för och nackdelar. • Linjebalansering
• Lagerstyrning/produktionsstyrning
17
3.3 Dataanalys
Från tidsstudien samt samtalen skapades en insikt i hur lång tid vissa arbetsmoment tog. Med data från databasen om historiska nedlagda tider per order togs genomsnittliga tider fram för totala arbetstiden för stationerna. Därefter korrigerades arbetstiden för varje moment procentuellt för att direkt motsvara den faktiskt nedlagda arbetstiden per moment. Denna data gav ingångsmateriel till simuleringsmjukvaran FACTS analyser i form av cykeltider och tidsåtgång per moment. Utdata från simuleringsprogrammet analyseras sedan i form av work in progress (WIP), throughput (TP) och leadtime (LT).
3.4 Validitet och reliabilitet
Reliabiliteten stärks i undersökningen genom att dels ta precisa data vid ett tillfälle och sedan slå ut den över en större insamlad total, det blir då ett relativt noggrant resultat.
Validiteten stärks genom god förståelse av processen genom mångårig erfarenhet av företaget som fallstudien genomförts på, samt realistiska simuleringsmodeller.
3.5 Etiska ställningstaganden
Blomkvist & Hallin, (2015) skriver att för alla som vill uppföra en forskningsprocess finns det så kallade uppförandekoder. På nationell nivå i Sverige finns ”vetenskapsrådets forskningsetiska principer inom humanistisk-samhällsvetenskaplig forskning” i dessa principer finns fyra huvudkrav.
• Informationskravet • Samtyckeskravet • Konfidentialitetskravet • Nyttjandekravet
Informationskravet och samtyckeskravet anses uppfyllas då alla som anses påverkas av studien informerats om dess syfte och framfart utan att ha några invändningar.
Konfidentialitetskravet uppfylls genom att lämna studerande personer anonyma till den grad att det ej går att spåra för en utomstående vem som studerats. Ej heller har det tagits individuell beaktning i studien utan endast i hur snittet på en grupp presterat. De individuella resultaten har uteslutits ur studien.
18
4
Empiri och resultat
Följande kapitel innehåller en sammanställning av nulägesbeskrivning, potentiella förbättringsområden, förbättringsförslag samt en sammanställning av det empiriska resultatet.
4.1 Introduktion till caseföretag
Arronet teknik har tillverkning inriktat mot metallprodukter sedan 1992. Idag är huvudsyfteproduktion av aluminiumbåtar. Arronet tillverkar ca 170–180 båtar per år mellan 5-12m långa. Med kunder både yrkesmässiga som privata. Arronet har hela sin produktion styrd mot kundorder och bygger inget mot lager. Varje båt är anpassad efter kundens behov vilket ger upphov till höga variationer i processen.
4.2 Övergripande process
Vid produktionsstarten av en ny båt skärs alla plåtdetaljer som används till båten ut i en skärmaskin. Ett förenklat flöde för tillverkningen syns nedan i Figur 9. Därefter bearbetas detaljerna inför det stundande svetsarbetet beroende på vad som ska göras. Vissa detaljer gradas och kantpressas andra går direkt till svetsavdelningen. I svetsavdelningen går skroven i ett flöde, överbyggnader och detaljer följer separata flöden. Efter svetsavdelningen går båtarna in i måleriet där dom botten målas och putsas upp, hytter målas, kläs och fönsterrutor limmas i. Väl klara i måleriet landar skroven vid en monteringsplats där tank, motor och lösa detaljer monteras fast. överbyggnaden monteras för sig vid sidan av med diverse utrustning som vindrutetorkare mm. Slutligen lyfts hytten på och båten färdigställs. När båten är klar går den vidare till en tvätt och kontrollstation där båten städas ur och en kontrollista gås igenom. Därefter sjösätts och provkörs båten. Efter detta är båten klar för leverans.
Figur 9: Övergripande process
19 någorlunda liknande flöde se Figur 9 ovan jämförs detta flöde med hur produktionshallen är uppbyggd syns detta samband väl.
Figur 10: Produktionshall
4.2.1 Produktionsplanering
I dagsläget sker ordersläppet till produktionen genom FIFO (first in first out) där byggordningen sker efter inkommande orders. Leveransplaneringen sker årsvis räknat efter ett medelvärde för tidsåtgången för båtarna. Detta kan innebära om många ”tyngre” båtar beställs i en följd blir produktionen lidande av detta varvid variation och eftersläpningar sker. Utefter året kan eventuella korrigeringar ske för att kompensera för detta.
4.2.2 Statistisk modellvariaton
Under det senaste året har följande statistik samlats av uppdelningen mellan olika modeller. I
20
Figur 11: Paretofördelning över tillverkade modeller 2019
Den enskilt vanligaste modellen är 20SPC, vilket då är en 20fots hyttbåt. Då Många modeller är likartade med endast olika kombinationer utav olika moduler kan fördelningen istället utföras mot de olika modulerna skrov och överbyggnad. Nedan i Figur 12 och Figur 13 följer modulfördelningen. Moduluppbyggnaden bygger på skrov och överbyggnad där olika skrov kan paras ihop med olika överbyggnader för att skapa olika slutprodukter.
Figur 12: Fördelning av skrov Figur 13: Fördelning av överbyggnad
4.3 Övergripande monteringsprocess
Monteringsavdelningen består i huvudsak av fyra olika arbetsområden. Montering av skrov, montering av överbyggnad, detaljmontering och slutligen tvätt och kontrollplats. De faktiska positionerna i monteringslokalen syns i Figur 14 nedan. Monteringens huvuduppgift är att montera ihop alla detaljer som skruvas eller sätts i båtarna med någon form av förband förutom svetsning. Skroven, överbyggnaderna och vissa detaljer kommer direkt från måleriet medan
16 övriga detaljer som monteras fast mellanlagras antingen i centrallagret, i monteringshallen eller direkt vid arbetsstationerna.
Figur 14: Monteringslayout
4.4 Detaljmontering
17
Figur 15: Detaljmontering 1 vid ingången till lagret från svetsavdelningen.
Den station vilket är placerad i monteringshallen (detaljmontering 2) är mer dedikerad till monteringsprodukter som innefattar elektriska komponenter och orderspecifika detaljer. Detaljmontering2 är även ansvarig över att kitta vagnar tillhörande monteringen. Se Figur 16 nedan.
18
19 När detta är klart påbörjas förmonteringen av instrumentbräda, targabåge samt elcentraler. Vilka mellanlagras bredvid arbetsplatsen.
4.5 Skrovmontering
Skroven kommer in i monteringen från måleriet på vagnar därefter rullas dom in mot en bryggplatts se Figur 17. På skrovet monteras i stort alla detaljer av en montör som färdigställer hela skrovet.
Figur 17: Bryggplatts för skrovmontering
Bryggorna är till för att komma upp i arbetshöjd till skrovet då det annars blir väldigt högt att stiga upp i båten. Utifrån historiska data från företaget sammanställdes monteringstider för olika de olika skrovmodeller studien omfattar. Tiderna visas nedan i Tabell 1, antal visar hur många av varje modell som är medräknad i snittet.
Tabell 1: Arbetstimmar per skrovmodell
Modell Antal Skrov[h]
20 skrov 5 39
20
24 skrov 14 66
När skrovet är klart till dess att det är läge för att lyfta på hytten samspråkar hyttmontören och skrovmontören. De hjälps sedan åt att lyfta hytten på plats och färdigställer därefter båten gemensamt. I bilaga 1 följer gemensamma monteringsmoment på skroven med tilldelade monteringstider.
4.6 Hyttmontering
Monteringen av överbyggnaden sker separat från skrovet vid en egen monteringsplats. Där skruvas hela överbyggnaden ihop för att slutligen lyftas och monteras ihop med skrovet. Arbetet påbörjas med att skruva fast de största väsentliga detaljerna såsom taklucka, dörrar och dyligt. Därefter monteras alla elektriska köpkomponenter som vindrutetorkare och instrumentpanel. Slutligen skruvas alla täckpaneler fast och hytten är redo för att lyftas på skrovet. Figur 18 nedan visar monteringsplatsen för hyttmonteringen
Figur 18: hyttmonteringsstation
21 till monteringsstationen. Endast detaljer som kommer från detaljmonteringen2 lagras på separata ställen.
Monteringstiderna för de olika överbyggnaderna sammanställs nedan i Tabell 2. Dessa Monteringstider är uppdelade mellan monteringsarbetet som utförs på endast hytten samt arbetstiden som går för slutmontaget (marriage) dvs när hytten lyfts på skrovet och båten färdigställs.
Tabell 2: Arbetstid för de olika monteringsmomenten för hyttmonteringen
Modell Antal Hytt[h] Marriage [h] Totalt [h]
spc hytt 19 37 12 52
cc hytt 2 45 12 60
sp pulpet 11 34 14 48
spo pulpet 2 26 32 58
Utöver de genomsnittliga tider som sammanställts ovan har den vanligaste monteringen av en SPC hytt genomgått noggrannare undersökning av de monteringsmoment som ingår i denna hytt.
Bilaga 2 infattar monteringsmoment med hänsyn till precedensrelationer. Även monteringstid
för varje moment är redovisat
4.7 Produktionssimulering av nuvarande process
22
Figur 19: Simuleringsmodell ”nuläge” över nuvarande monteringslina
Indata i form av processtider samt fördelning över tillverkade modeller står i direkt proportion till tidigare presenterade data från företaget. Variationen av modeller är proportionellt utvald i förhållande till 2019 års tillverkning. Eftersom byggstarten går efter FIFO med inkommande orders sattes skapandet av modell till slumpvis efter fördelning i Tabell 3. Data för all simulering återfinns i bilaga 3.
Tabell 3: Fördelning av tillverkade modeller i ”nuläge”
Skrov modell ANDEL Hytt modell ANDEL
20 29% SPC hytt 70%
23 30% CC hytt 5%
24 41% SP pulpet 21%
23 Utifrån resultaten fån simuleringsmodellen sammanställs de väsentligaste i Tabell 4 nedan. Utifrån simuleringsresultaten produceras 0,0544 båtar per arbetad timme vilket blir drygt två båtar i veckan under en 40 timmars arbetsvecka. Totalt befinner sig ca 10 produkter i arbete inne i monteringen i form av överbyggnader och skrov samtidigt. Totala ledtiden för alla produkter är 136h vilket är ca 3.4 veckor.
Tabell 4: sammanställning av resultat från simulering av ”nuläge”
𝐓𝐏 [parts/hr] 0,0544
𝐓𝐏−𝟏 [h/part] 18,4
WIP total [antal] 9,6
Ledtid [hr] 136
Nedan i Figur 20 följer resultatet från en flaskhalsanalys på befintlig lina från Facts Analyser. Från flaskhalsanalysen syns att hyttmonteringsstationerna står som skiftande flaskhalsar mellan varandra.
24
5
Resultat
Nedan följer resultatet från empirin. Identifierade förbättringsområden samt simuleringsresultat
5.1 Identifierade förbättringsområden
5.1.1 Identifierade förbättringsområden för detaljmonteringen
• Materialkittningen
De vagnar som är utformade för materialkittningen till båtarna rymmer inte allt material som behövs till hela båten. De större komponenterna som tank, luftkuddar, motor och värmarlådor ryms inte på vagnen. Dessa behöver då montören själv hämta inne på centrallagret. Utöver att allt inte ryms på vagnen saknas ofta små detaljer varvid ett stressmoment dyker upp att snabbt få fram de saknade komponenterna.
Kittningen av vagnen är dedikerad till en order vilket innebär att vissa komponenter som hamnar på vagnen ska till hyttmonteringen medan de flesta andra komponenterna tillhör skrovmonteringen. Kittningen innefattar många standardkomponenter som förekommer till varje båt. Väl ute vid arbetsstationen där delarna ska användas finns ingen strikt plats för var vagnen ska placeras utan rutin säger att vagnen ska placeras i närheten av skrovet.
• Segregerad detaljmontering
25
Figur 21: Flödesväg för detaljmontering
5.1.2 Identifierade förbättringsområden för skrovmonteringen
• Luftkuddelagret
Alla båtar fylls med luftkuddar för att säkerställa att dom flyter även om de skulle ta in vatten. Luftkuddarna är små säckar som är packade i säckar. Varje säck rymmer totalt ca 1𝑚2 luft i form av kuddar. och det går ca tre säckar per båt. Dessa är placerade i ett lager utanför plåtbearbetningen se Figur 22 nedan.
26 Till detta lager är det ca 140m gångavstånd enkel väg och en person kan maximalt få med sig två säckar per runda. Vilket skapar en vandring av 560m per båt för förseelse av luftkuddar. I detta lager är dom även placerade högt upp på ett pallställ vilket gör dom svåråtkomliga. • Antal bryggplattser
Idag finns det totalt sju bryggplattser att montera ett skrov på. Dock används inte alla bryggplattser samtidigt utan i snitt brukas fyra bryggplattser åt gången varvid de övriga kan innehålla skrov men inget arbete utförs. Detta beror främst på antalet resurser i form av monteringspersonal inte är lika många som antalet bryggplattser.
• Likartade moment
Trots att många olika modeller förekommer är den största mängden arbete som genomförs relativt likartade. Det finns många gemensamma komponenter som monteras på alla båtmodeller. I bilaga 1 återfinns detaljer tillhörande skroven som i allt största grad innefattar de flesta modeller vilket innebär att denna montering i stor grad skulle kunna standardiseras på ett annat vis. De operationstiderna vilka är längst för skrovmonteringen är hyttmontaget samt motorbrunnsdetaljerna. Dessa är likartade mellan alla olika modeller varvid förbättringar kring dessa arbetsmoment skulle ge inverkan på samtliga modeller.
• Materialtillförsel
En montör vandrar i snitt ca tre gånger dagligen till lagret för att förse sig med material vilket inte finns i den kittade vagnen från detaljmonteringen. Vilket ofta innefattar att förse sig med skruv eller andra förbrukningsvaror som finns inne i lagret. Denna vandring omfattar ca 40 meter enkel väg. Med en arbetstid i snitt på ca 54h ger det ca 7arbetsdagar. Vilket totalt ger en vandrings stäcka på ca 1600m per båt
5.1.3 Identifierade förbättringsområden för hyttmonteringen
• Antalet stationer för hyttmontering
Hyttmonteringen har i stort två arbetsstationer dedikerade till hytter till modellerna 20-24fot. Med ett ökat tryck på produktionen har detta lett till att det ofta tillverkas en hytt bredvid på en plats dedikerad till buffertlager. Montering av sp-pulpeter görs ofta på golvet bakom båten varvid detta innebär att transportvägen till skrovet blir blockerad samt att allt material som används vid monteringen av hytten också hamnar omkring denna liggandes på golvet.
• Svåråtkomligt lager
Lagret av dörrar, takluckor och inredning till hytterna finns precis intill hyttmonteringen men detta är relativt svåråtkomligt och för att fylla på lagret krävs truckkörning. Det är även relativt högt upp och det upplevs svårt att få ner varorna härifrån på ett säkert sätt. På grund av detta utnyttjas detta lager väldigt lite och varorna hamnar på golvet framför pallstället istället för i. Se
27
Figur 23: Lager av hyttdetaljer, glasrutor och slangar.
Det har uppstått problem i hanteringen med glasrutorna till hytterna. Dessa levereras i trä backar vilka också har hamnat framför pallstället för hyttdetaljer. Med dålig ordning uppstår ofta skador på varor som ligger på golvet och mycket omflyttningar av material sker för att komma åt det som behövs för stunden. Intill detta pallställ finns lagret för slangar. Slangarna används i största mån till skroven. Detta slanglager är högt och de slangar som hänger högst upp är svåråtkomliga. Detta har resulterat i att slangarna lyfts ned och kapas i rätt längd sedan hängs tillbaka på en lägre mer lättåtkomlig nivå. Detta medför att de undre nivåerna blir överfulla och slangarna ramlar ner på golvet.
5.2 Förbättringsförslag på befintlig lina (frågeställning 2)
För att öka produktiviteten på nuvarande lina och därmed ge svar på frågeställning 2 (Hur kan
nuvarande monteringsprocess produktivitet och produktionsvolym ökas?) listas ett antal
förbättringspunkter. De förbättringsförslag som presenteras anses vara av enklare karaktär med hänsyn till ombyggnationer och produktionsupplägg.
28
5.2.1 Förbättringsförslag på detaljmontering och centrallagret
• Förbättra arbetsplatsen förmontering 1
Att förbättra denna arbetsplats på nuvarande ställe hänger ihop med att skapa ett mer strukturerat centrallager där var sak har sin plats. Vidare skulle ett kanbansystem för de vanligast förekommande egentillverkade detaljerna kunna införas då det i nuläget inte finns något system alls över lagerhållningen mer än visuell manuell kontroll. Kanbantavlorna skulle kunna placeras vid arbetsplatsen förmontering 1 vid ingången till centrallagret från svetsavdelningen då de flesta egentillverkade detaljerna kommer därifrån.
Vidare bör kittningen till vagnarna ses över vilket i sin tur leder till ett mer strukturerat arbete samt att tiden för materialförsörjning minskar. Kittningen av vagnarna behövs förbättras där vanliga standardkomponenter istället kan förvaras i närheten där dom ska användas och mer orderspecifika detaljer prioriteras att kittas.
5.2.2 Förbättringsförslag på skrovmonteringen
• Minska antalet skrovmonteringsplatser
29
Figur 24: Minskat antal bryggplattser för plats av ny väg till centrallagret
Med en ny ingång till lagret minskar transportlängden mer för de skrov som står närmast den ny tilltagna porten samt för de artiklar som ska till skroven som befinner sig i mitten av lagret. Med detta hade det av fördel varit att strukturera lagret på det sätt att de mest frekvent förekomna detaljerna placeras i närheten av den nya porten.
• Effektivisera montering av motorbrunnsdetaljer samt övriga komponenter vid aktern En stor del av tidsåtgången vid monteringen av skroven utförs vid montage av motorbrunnsdetaljer. Intill dessa monteringssteg monteras en del av övriga komponenter som badstege och trimplan. All denna montering sker utanför och bakom båten varvid en flyttbar arbetsstation innehållande rätt material samt rätt verktyg för dessa moment skulle minska tiden för materialförsörjning samtunderlätta tillbringade av rätt verktyg.
• Skapa tydliga parkeringsytor för skrymmande material till skroven
Genom att tydligt markera vart material till skroven ska placeras minskar risken för feltolkningar samt onödiga transporter av varor som står i vägen för andra. Dessa parkeringar målas på golvet och bör rymma den kittade vagnen, tank samt övriga större komponenter som hämtas inne i centrallagret.
• Buffertlager för luftkuddar
30 längsgående brygga mot centrallagret. Med en ren brygga under skulle dessa sedan kunna puttas ned och hamna på bryggan varvid montage kan påbörjas. Alternativt skulle dessa kunna placeras under montagebryggan som i nuläget är ett relativ outnyttjat utrymme. Påfyllning bör ske med en större laddning som körs upp gemensamt med truck från lagret där dom förvaras och tillverkas i dagsläget, detta skulle minska transportsträckan för montören med minst 500meter per båt.
5.2.3 Förbättringsförslag på hyttmonteringen
• Skapa fasta monteringsplatser för CC kabiner och SP pulpeter
31
Figur 25: Simuleringsmodell ”en extra hyttmontering”
Resultat från simuleringen sammanställs nedan i Tabell 5. Utnyttjandegraden för de olika stationerna redovisas i följande Figur 26.
Tabell 5: resultat från simuleringsprogrammet av ”en extra hyttmontering”
𝐓𝐏 [parts/hr] 0,0608
𝐓𝐏−𝟏 [h/part] 16,44
32
Ledtid [h] 117
Figur 26: Utnyttjandegrad av stationer vid ”en extra hyttmontering”
• Sekvensera produktionsstarten
Att dela upp produktionsstarten och jämt fördela ut de olika modellerna efter överbyggnaden istället för slumpmässig start, skapar mindre risk för stockning av produkter i hyttmonteringslinan. Detta innebär att byggstarten är ändrad från slumpvis efter givna proportioner till en sekvens som motsvarar dessa proportioner. Sekvensen visas nedan i Tabell 6.
Tabell 6: sekvensering av produktionsstart
Ordning TYP Antal Totalt Antal Fördelning 1 SPC hytt 2 SPC hytt 24 67%
2 SP pulpet 1 CC hytt 2 5,5%
3 SPC hytt 2 SP pulpet 9 25%
4 CC hytt 1 SPO pulpet 1 2,5%
33 15 SPC hytt 2 16 SP pulpet 1 17 SPC hytt 2 18 SP pulpet 1 19 SPC hytt 2 20 SP pulpet 1 21 SPC hytt 2 22 SP pulpet 1 23 SPC hytt 2 24 SP pulpet 1
Utifrån denna sekvenserade start matades data in i simuleringsmodellen ”en extra
hyttmontering” varvid resultat redovisas i Tabell 7 nedan, samt utnyttjandegraden för stationerna
visas i följande Figur 27. Simuleringsmodellen kallas ”sekvenserad start”.
Tabell 7: Resultat från ”sekvenserad start”
𝐓𝐏 [parts/hr] 0,0718
𝐓𝐏−𝟏 [h/part] 13,92
WIP total [antal] 10,1
Ledtid [hr] 85,2
Figur 27: Utnyttjandegrad från ”sekvenserad start”
34 Nuvarande lager av dörrar och större detaljer tillhörande hyttmonteringen bör ses över och skapa en enklare hantering av varorna. Lagret för slangarna bör flyttas närmare skrovmonteringen där dom används mest frekvent varvid den yta som frigörs kan nyttjas till att placera detaljer i mer marknivå varav hanteringen av dessa underlättas. Samtidigt bör det skapas tydligt märkta fack för varje glasrutemodell där dessa kan placeras istället för träbackarna som används nu för att minska skaderisken på rutorna.
5.3 Alternativ monteringslina (frågeställning 3)
Följande del innehåller ett tänkt framtida flöde anpassat för produktionen sett ur ett mer flödesinriktat perspektiv och därmed ge svar på frågeställning 3 (Hur kan en framtida
alternativmonteringsprocess anläggas med hänsyn till produktivitet?). Detta kräver en större
insatts i form av ändring av layout och ombyggnationer samt produktionsstyrningen.
Som grund ligger en ombyggnation där produktionsytan öppnas upp och väggen mot butiken flyttas till att motsvara halva butikens område. Ovan detta nya område skapas ett bjälklag med en ovanvåning. I övrigt föreslås ett upplägg med montageplatser enligt Figur 28 nedan. Denna produktionslösning bygger främst på en serielina kontra det parallella originalutförandet.
35
5.3.1 Detaljmonteringen
Flytta bägge detaljmonteringsstationer till ovanvåningen över den utökade produktionsytan i butiken. Detta skulle då minska den aktiva transportsträckan för de allra flesta förmonteringsdetaljer från 60 till 25 meter. Matningen av produkter upp på övervåningen bör ske med en transporthiss eller liknande där material kan lastas på hissen via pallvagn.
5.3.2 Skrovmonteringen
Flödet för skroven ändras om från parallellmontering till seriemontering. Detta medför att materialhantering till linan kan ske på samma ställe konstant. Dvs samma detalj matas till linan på endast ett ställe. Med detta kan platsutnyttjandet ökas då det blir färre olika detaljer per station som behövs. Ur detta antas att effektiviteten i att utföra arbetsmomenten samt tillgripa verktyg och material bör kunna ökas med 10% från befintligt arbetssätt. I detta fall föreslås att material till linan matas från centrallagret varvid plockning sker direkt från bryggan vid skrovmonteringen. Materialbeställningar kan ske genom Kanban system till tidigare processteg.
Linjebalansering skrov
36
Tabell 8: Linjebalansering skrov
Station 1 Station 2 Station 3 Station 4
Nr [h] Nr [h] Nr [h] Nr [h] 2 0,4 1 1,7 14 3,2 12 2,4 3 0,6 7 0,8 15 1 16 1,8 4 0,2 8 1,7 19 1,2 17 2,6 5 1,9 9 0,8 20 1,2 18 2,4 6 5,6 10 1,7 22 2,9 21 0,8 26 3,4 11 3,2 24 1,7 23 0,7 - - 13 1,2 - - - - Totalt [h] 12,1 11,1 11,2 10,7
Figur 29: Linjebalansering skrov
Balanseringsförlusten för linan beräknas enligt formel 2 från teoridelen av rapporten.
𝑑 =
𝑛𝑐−∑ 𝑡𝑖 𝑖𝑛𝑐 (2)
Där: 𝑛 = 𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙𝑒𝑡 𝑎𝑟𝑏𝑒𝑡𝑠𝑠𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑒𝑟
𝑐 = 𝑐𝑦𝑘𝑒𝑙𝑡𝑖𝑑𝑒𝑛
𝑡𝑖 = 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠𝑡𝑖𝑑 𝑓ö𝑟 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑖
Vilket i detta fall ger:
𝑑 =4 ∗ 12,1 − 45,1
37
5.3.3 Hyttmonteringen
Då hyttmonteringen utökas till butiksdelen skapar detta extra plats. Att ändra från parallellmontering till seriemontering skapar lika som skrovmonteringen bättre förutsättningar för bättre materialfasader kring linan. Med detaljmonteringen rakt ovanför borgar detta för god kommunikation samt korta transportvägar. Serielinan är endast dedikerad till SPC hytter då dessa är de mest frekvent återkommande varvid CC hytter, SP pulpeter samt SPO pulpeter får en egen monteringsstation utöver linan då dessa skiljer sig mycket åt från SPC modellerna.
Linjebalansering två hyttstationer
Utifrån bilaga 2 delas arbetsmomenten upp i två olika arbetsstationer med hänsyn till precedensrelationer, resultatet sammanställs nedan i Tabell 9 följt av ett paretodiagram i Figur
30.
Tabell 9: Linjebalansering två hyttstationer
Station 1 Station 2 Nr [h] Nr [h] 1 1,6 8 0,8 2 2,5 10 4,1 3 3,3 11 4,9 4 1,6 13 3,2 5 3,3 14 1,6 6 0,8 15 1,6 7 1,6 16 0,8 9 1,6 17 1,6 12 3,3 18 0,8 Totalt [h] 18,9 18,1
38 Balanseringsförlusten för linan beräknas enligt formel 2 vilket ger följande
𝑑 =2 ∗ 18,9 − 37
2 ∗ 18,9 ≈ 0,02 Balanseringsförlusten 𝑑 ligger på ca 2%
Linjebalansering tre hyttstationer
Med hänsyn till cykeltiden på ca 19timmar för hyttmonteringen med två stationer utvärderas även en produktionslina med tre hyttstationer varav linjebalansering för detta också krävs.
Utifrån bilaga 2 delas arbetsmomenten upp i tre olika arbetsstationer med hänsyn till precedensrelationer, resultatet sammanställs nedan i Tabell 10 följt av ett paretodiagram i Figur
31.
Tabell 10: Linjebalansering tre hyttstationer
Station 1 Station 2 Station 3
Nr [h] Nr [h] Nr [h] 1 1,6 5 2,5 8 0,8 2 2,5 6 0,8 11 4,9 3 3,3 7 1,6 14 1,6 4 1,6 9 1,6 15 1,6 12 3,3 10 4,1 16 0,8 - - 13 3,2 17 1,6 - - - - 18 0,8 Totalt [h] 12,33 12,33 12,33
Figur 31: Linjebalansering tre hyttstationer
39 𝑑 =3 ∗ 12,33 − 36,99
3 ∗ 12,33 = 0
Då arbetstiden för varje station är exakt jämnt fördelat blir balanseringsförlusten 0%
5.3.4 Produktionssimulering av ny produktionslina
Utifrån simuleringsmodellen ”sekvenserad start” omarbetas parallellflödet till ett serieflöde i produktionslinorna för hytter och skrov. Den nya simuleringsmodellen ”ny serielina 1” visas i Figur
32 nedan. Med antagandet att en förbättring på processtiden med 10% kan skapas genom kortare
avstånd till verktyg och material anpassas processtiderna efter detta. Dessa redovisas i Tabell 11 nedan.
Tabell 11: Processtid för stationerna i ”ny serielina 1”
40
Figur 32: Simuleringsmodell över ”ny serielina 1”
Från simuleringsmodellen ”ny serielina 1” visas sammanställda resultat i tabellform nedan i Tabell
12. Nedan i Figur 33 följer en flaskhalsanalys samt utnyttjandegrad av resurser. Tabell 12: Resultat från ”ny serielina 1”
𝐓𝐏 [parts/hr] 0,0754
𝐓𝐏−𝟏 [h/part] 13,26
WIP total [antal] 9
41
Figur 33: Flaskhalsanalys samt utnyttjandegrad för ”ny serielina 1”
Med tre stationer i SPC hyttmonteringen samt utan den 10% antagna förbättringen på hyttmonteringen då dessa i dagsläget redan har det mesta materialet i närområdet genomfördes ytterligare en simulering ”ny serielina 2” Denna är densamma som ”ny serielina 1” fast tre SPC hyttstationer med processtider efter Tabell 13 nedan. Resultatet från ”ny serielina 2” sammanställs nedan i Tabell 14 följt av Figur 34 över utnyttjandegraden av resurserna.
Tabell 13: Processtid för stationerna i ”ny serielina 2”
Station Tid [h] Skrov 1 10,8 Skrov 2 10,0 Skrov 3 10,1 Skrov 4 9,7 Marriage 10,3 Hytt 1 12,33 Hytt 2 12,33 Hytt 3 12,33
