Värdeflödesanalys som ett verktyg för att reducera hanteringskostnader, bundet

kapital och överproduktionEn fallstudie på Swegon Operations AB

Faisal JalilKarl Stålbrand

Civilingenjör, Industriell ekonomi 2018

Luleå tekniska universitet Institutionen för ekonomi, teknik och samhälle

Förord

Detta examensarbete omfattar 30 högskolepoäng och har genomförts under perioden

januari 2018 till juni 2018 på Swegon Operations AB i Tomelilla. Det utgör det sista och

avslutande momentet av vår civilingenjörsutbildning på Luleå Tekniska Universitet

(LTU) inom industriell ekonomi med master inom industriell logistik.

Vi vill ta tillfället i akt och rikta ett stort tack till vår handledare Anders Segerstedt som

har bidragit med idéer, värdefull vägledning och intressanta diskussioner. Vidare vill vi

tacka Arne Bokne som handledde oss under tiden på Swegon och även samtliga av de

anställda på Swegon Operations AB i Tomelilla för all den hjälp de har gett oss. Slutligen

vill vi tacka våra familjer som varit med och hjälpt och stöttat oss under denna perioden.

Tack!

2018-06-25

Sammanfattning Denna rapport har haft som syfte att hjälpa företaget Swegon Operations AB att minska

sina hanteringskostnader, bundet kapital och eventuell överproduktion. För att uppnå

syftet gjordes värdeflödesanalyser vilka kartlade tre separata flöden för tre

egentillverkade komponenter. Kombinerat med värdeflödesanalyserna skapades även en

matematisk optimeringsmodell som positionerar Swegons arbetsstationer utifrån deras

interna flöden.

De skapade värdeflödesanalyserna gav ett underlag till fortsatt analys av

hanteringskostnader, bundet kapital och överproduktion. Analysen visade på svårigheter

att identifiera exakt var hanteringskostnader och överproduktion existerade; men högst

bundet kapital fanns i färdigvarulagret. Svårigheten att identifiera brister i fabriken

mynnade ut i två olika tillvägagångssätt för att uppfylla studiens syfte. Det första var att

utföra fyra experiment i Swegons fabrik för att kunna förstå de studerade flödena bättre.

De utförda experimenten baserades på beräkningar av säkerhetslagar via en

programmerad algoritm samt analys av existerande mellanlager där överproduktion

existerade. Det andra tillvägagångssättet var att identifiera hanteringskostnaderna mellan

respektive produktionsstation och använda en matematisk modell för att positionera

stationerna så att material transporteras så korta sträckor som möjligt.

Resultaten från de fyra olika experimenten låg till grund för att minska

hanteringskostnader och bundet kapital i ett av de studerade flödena samt överproduktion

i vart och ett av de flöden som studerats. Experimenten utgjorde även en grund för att

motivera en omplacering av en robot samt två manuella packningsstationer.

För att identifiera hanteringskostnaderna mellan respektive produktionsstation skapades

en matematisk modell baserad på heltalsprogrammering. Modellen användes därefter för

att finna den optimala positioneringen för respektive produktionsstation. Den utförda

analysen, experimenten och den matematiska modellen bidrog slutligen till att ta fram

rekommendationer. Rekommendationerna bidrar till att sänka hanteringskostnader,

minska det bundna kapitalet och reducera en viss del av den överproduktion som

existerade för de tre studerade komponenterna.

Den första rekommendationen är att Swegon ska sänka de nuvarande Kanban-nivåerna

på deras produkter klassificerade som högvolym. Den andra rekommendationen är en

omstrukturering av ett nuvarande flöde där övergång från en materialbehovsplanering till

CONWIP samt omplacering av maskiner kommer bidra till att reducera

hanteringskostnader, bundet kapital och överproduktion.

Abstract The purpose of this study was to help the corporation Swegon Operations AB reduce their

costs associated with materials handling, restricted equity and overproduction. To achieve

the purpose, the Lean method Value-stream mapping was used to map out the material

flow for three separate components. Combined with the Value-stream maps, a

mathematical optimization model for the positioning of work stations was constructed.

The Value-stream maps were then used to further analyse the current situation and

identify where costs associated with materials handling, restricted equity and

overproduction existed. The analysis of the current situation demonstrated difficulties in

identifying where the material handling and overproduction costs existed; but identified

the finished goods inventory as the main contributor to increasing the restricted equity.

Two different approaches were used due to difficulties with identifying the material

handling and overproduction. The first involved experiments that were conducted in

Swegons current production environment to gain deeper knowledge of the current internal

flows. The experiments were based on calculations of the safety stock in the finished

goods inventory through the use of an algorithm programmed in Python and analysis of

current overproduction. The second approach was to identify the material handling

between each work station by the use of the mathematical model so that work stations

could be positioned in an optimal way.

The results from the four experiments acted as a basis to reduce material handling costs

and restricted equity for one of the studied workflows. It also reduced overproduction in

each and every one of the studied workflows. Finally, the experiments motivated a

replacement of one machine and two workstations.

In order to identify the material handling costs between each work station a mathematical

model based on previous research in the field of mixed integer linear programming was

constructed. The model was then used to find the optimal position for each work station

in the factory.

The conducted analysis, the experiments and the mathematical model was then used to

formulate two recommendations. The recommendations will help Swegon reduce the

material handling costs, restricted equity and some of their current overproduction for

each of the three studied components.

The first recommendation is that Swegon should reduce their current Kanban-levels for

their products classified as “high-volume” and the second recommendation is that they

restructure their current work-flow. The second recommendation also opines a shift from

their current materials-requirement-planning to CONWIP for their work-flow which will

help reduce restricted equity and overproduction.

Obs. I denna rapport har information och siffror censurerats alternativt modifierats

för att känslig information inte ska synliggöras.

Centrala begrepp

Operationstid Den sammanlagda tiden det tar att tillverka en produkt.

Ställtid Den tid som åtgår vid en omställning av en maskin för att kunna

producera en annan produkt.

PIA Produkter i arbete.

CONWIP Konstant mängd produkter i arbete.

Täcktid Den tid som tillgängligt lager beräknas täcka aktuella behov.

Coils Stålrulle av härdbart material med en viss dimension.

Batch En mängd komponenter/enheter som ingår i samma

tillverkningsserie.

Kanban Ett sätt att synliggöra materialbehov.

Innehållsförteckning

INLEDNING ............................................................................................................................... 1

1.1 BAKGRUND ........................................................................................................................................ 1 1.2 SWEGON OPERATIONS AB .................................................................................................................... 1 1.3 PROBLEMDISKUSSION........................................................................................................................... 1 1.4 SYFTE ................................................................................................................................................ 2 1.5 TILLVÄGAGÅNGSSÄTT ........................................................................................................................... 2 1.6 AVGRÄNSNINGAR ................................................................................................................................ 3

METOD ....................................................................................................................................... 4

2.1 FALLSTUDIEN SWEGON ......................................................................................................................... 4 2.2 FORSKNINGSANSATS ............................................................................................................................ 4 2.3 HYPOTETISK-DEDUKTIV METOD .............................................................................................................. 4 2.4 LITTERATURSTUDIE .............................................................................................................................. 4 2.5 DATAINSAMLING ................................................................................................................................. 5 2.6 URVAL .............................................................................................................................................. 5 2.7 VALIDITET .......................................................................................................................................... 5 2.8 RELIABILITET ...................................................................................................................................... 6 2.9 LUCIDCHART....................................................................................................................................... 6

DEFINITIONER ......................................................................................................................... 7

3.1 DEFINITION AV BUNDET KAPITAL ............................................................................................................. 7 3.2 DEFINITION AV MATERIALHANTERINGSKOSTNADER ..................................................................................... 7 3.3 DEFINITION AV ÖVERPRODUKTION .......................................................................................................... 7

TEORETISK REFERENSRAM ................................................................................................. 8

4.1 VÄRDEFLÖDESANALYS .......................................................................................................................... 8 4.2 LEAN PRODUCTION .............................................................................................................................. 9 4.3 DRAGANDE PRODUKTIONSSYSTEM ........................................................................................................ 10

4.3.1 Kanban ............................................................................................................................... 11 4.3.2 CONWIP ............................................................................................................................. 11

4.4 TRYCKANDE PRODUKTIONSSTYRNING ..................................................................................................... 11 4.4.1 Nettobehovsplanering ......................................................................................................... 12

4.5 FLASKHALSAR OCH BEGRÄNSNINGSTEORIN ............................................................................................. 12 4.6 GENOMSNITTLIG LAGRINGSTID ............................................................................................................ 13 4.7 MATERIALHANTERING ........................................................................................................................ 13 4.8 LAYOUTPLANERING ............................................................................................................................ 14 4.9 KAPPSÄCKSPROBLEMET ...................................................................................................................... 14 4.10 LAGER ........................................................................................................................................ 15 4.11 TÄCKTIDSPLANERING ..................................................................................................................... 15 4.12 SERV2 PERIODISK INSPEKTION ....................................................................................................... 15 4.13 LAGERSTYRNING ........................................................................................................................... 16

4.13.1 Beställningspunktssystem ............................................................................................... 16 4.13.2 Återfyllnadssystem ......................................................................................................... 17

NULÄGESBESKRIVNING ...................................................................................................... 18

5.1 FÖRSTUDIE ...................................................................................................................................... 18 5.2 BESKRIVNING AV PRODUKTIONSSTATIONER ............................................................................................. 18

5.2.1 Gruppering av produktionsstationer .................................................................................. 18 5.2.2 708/706 ............................................................................................................................... 18 5.2.3 702/703/705 ........................................................................................................................ 19 5.2.4 751/755 ............................................................................................................................... 19 5.2.5 780/790 ............................................................................................................................... 20 5.2.6 770/771 ............................................................................................................................... 20

5.2.7 740/741/715 ........................................................................................................................ 20 5.2.8 725 ...................................................................................................................................... 20 5.2.9 Tidsutnyttjande i respektive produktionsstation ................................................................. 21 5.2.10 Tidsflöden mellan respektive station .............................................................................. 21 5.2.11 Maskiner och rums längd och bredd .............................................................................. 22

5.3 PRODUKTKLASSIFICERING .................................................................................................................... 23 5.4 FÄRDIGVARULAGRET .......................................................................................................................... 23 5.5 LEVERANTÖRSVILLKOR OCH LAGRING AV RÅVAROR ................................................................................... 23 5.6 NUVARANDE PRODUKTIONSUPPLÄGG .................................................................................................... 24

5.6.1 Beställningspunkter ............................................................................................................ 27 5.6.2 Kanban ............................................................................................................................... 27 5.6.3 Daglig produktion............................................................................................................... 27 5.6.4 Swegons nuvarande leveranssäkerhet ................................................................................ 27

5.7 VAL AV PRODUKTER FÖR STUDIEN OCH DERAS KOMPONENTSTRUKTUR ......................................................... 27 5.7.1 E26 ...................................................................................................................................... 28 5.7.2 Produktionsflöde för E26 .................................................................................................... 29 5.7.3 A12 ...................................................................................................................................... 30 5.7.4 Produktionsflöde för A12 .................................................................................................... 31

5.8 UPPRÄTTANDET AV VÄRDEFLÖDESANALYSER ........................................................................................... 32 5.8.1 Indata i värdeflödesanalyserna .......................................................................................... 32 5.8.2 Utförda beräkningar i värdeflödesanalyserna.................................................................... 32 5.8.3 Värdeflödesanalys FE26 ..................................................................................................... 32 5.8.4 Operationstid, tillgänglig tid och ställtid ........................................................................... 33 5.8.5 Råvarulager, mellanlager samt färdigvarulager ................................................................ 33 5.8.6 Kanbankort ......................................................................................................................... 34 5.8.7 In och utleveranser ............................................................................................................. 34

5.9 NULÄGE VÄRDEFLÖDESANALYSER ......................................................................................................... 34 5.9.1 FE26 ................................................................................................................................... 34 5.9.2 S12 ...................................................................................................................................... 35 5.9.3 T16S .................................................................................................................................... 36

NULÄGESANALYS ................................................................................................................. 37

6.1 FLÖDET FÖR E26 .............................................................................................................................. 37 6.1.1 Analys av stationerna som ingår i flödet för komponenten FE26 ....................................... 37

6.2 FLÖDET FÖR A12 .............................................................................................................................. 38 6.3 ANALYS AV MASKINERS POSITION I FABRIKEN .......................................................................................... 38 6.4 ANALYS AV NUVARANDE BESTÄLLNINGSPUNKTSYSTEM .............................................................................. 42 6.5 SAMMANFATTNING AV NULÄGESANALYSEN ............................................................................................ 43

EXPERIMENT.......................................................................................................................... 44

7.1 VAD SOM UTGÖR ETT EXPERIMENT I DENNA STUDIE .................................................................................. 44 7.2 VARFÖR EXPERIMENT UTFÖRS .............................................................................................................. 44 7.3 STRUKTUREN FÖR EXPERIMENTEN ......................................................................................................... 44 7.4 EXPERIMENT 1 .................................................................................................................................. 44

7.4.1 Val av komponent samt tidsperiod för experiment 1 .......................................................... 44 7.4.2 Antagande, målformulering och skapande av hypotes ....................................................... 44 7.4.3 Värdeflödesanalysen för den upprättade Hypotesen .......................................................... 45 7.4.4 Beskrivning av experiment 1: ............................................................................................. 45 7.4.5 EXPERIMENT 1: ................................................................................................................ 45

7.5 EXPERIMENT 2 .................................................................................................................................. 46 7.5.1 Val av komponent samt tidsperiod ...................................................................................... 47 7.5.2 Antaganden, målformulering och hypotes .......................................................................... 47 7.5.3 Värdeflödesanalys för den upprättade hypotesen ............................................................... 48 7.5.4 Beskrivning av experiment 2 ............................................................................................... 48 7.5.5 Beslut om experiment 2 ....................................................................................................... 48

7.5.6 Bildandet av nya antaganden, mål och hypotes.................................................................. 49 7.5.7 EXPERIMENT 2: ................................................................................................................ 49

7.6 EXPERIMENT 3 & 4 ........................................................................................................................... 49 7.6.1 Val av komponenter samt tidsperiod .................................................................................. 49 7.6.2 Antagande, målformulering och skapande av hypotes ....................................................... 49 7.6.3 Framtida Värdeflödesanalys S12 ....................................................................................... 50 7.6.4 Framtida Värdeflödesanalys T16S ..................................................................................... 51 7.6.5 EXPERIMENT 3: ................................................................................................................ 51 7.6.6 EXPERIMENT 4: ................................................................................................................ 52

RESULTAT & ANALYS .......................................................................................................... 53

8.1 RESULTAT & ANALYS AV EXPERIMENT 1 ................................................................................................ 53 8.1.1 Analys av flödet i experiment 1 ........................................................................................... 53

8.2 RESULTAT & ANALYS AV EXPERIMENT 2 ................................................................................................ 54 8.2.1 Analys och vidareutveckling av det icke-implementerade experimentet ............................. 55

8.3 RESULTAT & ANALYS AV EXPERIMENT 3 & 4 ........................................................................................... 56 8.4 RESULTAT & ANALYS AV OPTIMAL POSITIONERING FÖR PRODUKTIONSSTATIONER ........................................... 56

SLUTSATSER OCH REKOMMENDATIONER .................................................................... 57

9.1 REKOMMENDATIONER ....................................................................................................................... 57 9.2 SLUTSATSER ..................................................................................................................................... 57 9.3 FORSKNINGSFRÅGOR.......................................................................................................................... 57

DISKUSSION ............................................................................................................................ 59

10.1 DEN FÖRESLAGNA FÖRÄNDRINGEN:.................................................................................................. 59 10.2 POSITIONERING AV PRODUKTIONSSTATIONER ..................................................................................... 59 10.3 LÄRDOMAR FRÅN DEN UTFÖRDA STUDIEN .......................................................................................... 60 10.4 FÖRSLAG PÅ VIDARE FORSKNING ...................................................................................................... 60

REFERENSER ................................................................................................................................... 61

BILAGOR .............................................................................................................................................I

BILAGA 1 ................................................................................................................................................... I BILAGA 2 ................................................................................................................................................. III BILAGA 3 ................................................................................................................................................ IV BILAGA 4 ................................................................................................................................................. V BILAGA 5 .............................................................................................................................................. VIII BILAGA 6 .................................................................................................................................................. X

Figurer FIGUR 1 TILLVÄGAGÅNGSSÄTT ............................................................................................................................. 3 FIGUR 2 FEM OLIKA STEG FÖR VÄRDEFLÖDESANALYS ................................................................................................ 8 FIGUR 3 SEX AKTIVITETER SOM UTGÖR SLÖSERI ...................................................................................................... 10 FIGUR 4 FEMSTEGSMETOD FÖR FLASKHALSAR ....................................................................................................... 13 FIGUR 5 ÅTERFYLLNADSSYSTEM KÄLLA: MODIFIERAD FRÅN MATTSON OCH JONSSON (2003) S.401 ............................... 17 FIGUR 6 NUVARANDE FLÖDEN PÅ SWEGONS FABRIK I TOMELILLA .............................................................................. 18 FIGUR 7 PÅKOPPLAD COIL I STATION 706 ............................................................................................................ 19 FIGUR 8 MASKIN I STATION 708 ANVÄNDS FÖR STANSNING ..................................................................................... 19 FIGUR 9 LASERSKÄRARE .................................................................................................................................... 19 FIGUR 10 DATOR DÄR OLIKA PROGRAM FÖR ARBETEN STÄLLS IN ............................................................................... 19 FIGUR 11 ANSLUTNINGSRÖR ELLER SÅ KALLAD "STOS" ............................................................................................ 20 FIGUR 12 MANUELL ARBETSSTATION FÖR TILLVERKNING AV STOSAR .......................................................................... 20 FIGUR 13 HELAUTOMATISERAD MASKIN FÖR TILLVERKNING AV STOSAR ...................................................................... 20 FIGUR 14 START AV LINE I STATION 780 ............................................................. FEL! BOKMÄRKET ÄR INTE DEFINIERAT. FIGUR 15 SLUTET AV LINE I STATION 780 ............................................................ FEL! BOKMÄRKET ÄR INTE DEFINIERAT.

FIGUR 16 PRODUKTIONSLINJE I STATION 790 ...................................................... FEL! BOKMÄRKET ÄR INTE DEFINIERAT. FIGUR 17 LINJETILLVERKNING I STATION 740 ....................................................... FEL! BOKMÄRKET ÄR INTE DEFINIERAT. FIGUR 18 AUTOMATION PRESSES TOOLING .......................................................................................................... 21 FIGUR 19 TIDSFLÖDEN MELLAN RESPEKTIVE STATION .............................................................................................. 22 FIGUR 20 FÄRDIGVARULAGRET .......................................................................................................................... 23 FIGUR 21 INPLASTNING FÄRDIGVARULAGRET ........................................................................................................ 23 FIGUR 22 SPECIALTILLVERKAT STÄLL FÖR COILS ..................................................................................................... 24 FIGUR 23 PALLSTÄLL FÖR COILS ......................................................................................................................... 24 FIGUR 24 LAGERHÅLLNING AV UTSTANSAD METALL ................................................................................................ 24 FIGUR 25 FLÖDET FÖR HÖGVOLYMPRODUKTER ..................................................................................................... 25 FIGUR 26 FLÖDET FÖR LÅGVOLYMPRODUKTER ...................................................................................................... 26 FIGUR 27 KANBANKORT SOM ANVÄNDS I DEN DAGLIGA PRODUKTIONEN .................................................................... 27 FIGUR 28 KOLLEKTIONEN PC ............................................................................................................................. 28 FIGUR 29 E26 ................................................................................................................................................ 29 FIGUR 30 FE26 .............................................................................................................................................. 29 FIGUR 31 M26............................................................................................................................................... 29 FIGUR 32 12 .................................................................................................................................................. 29 FIGUR 33 FLÖDE FÖR FE26 ............................................................................................................................... 29 FIGUR 34 FLÖDE FÖR M26 ............................................................................................................................... 30 FIGUR 35 PRODUKTIONSFLÖDE FÖR I2 ................................................................................................................ 30 FIGUR 36 PRODUKTFAMILJ A ............................................................................................................................. 30 FIGUR 37 KOMPONENT T16S ............................................................................................................................ 31 FIGUR 38 KOMPONENT S12.............................................................................................................................. 31 FIGUR 39 PRODUKT A12 .................................................................................................................................. 31 FIGUR 40 PRODUKTIONSFLÖDE FÖR T16S ............................................................................................................ 32 FIGUR 41 PRODUKTIONSFLÖDE FÖR S12 ............................................................................................................. 32 FIGUR 42 VÄRDEFLÖDEANALYS FÖR KOMPONENTEN FE26 ...................................................................................... 33 FIGUR 43 NULÄGE VÄRDEFLÖDE FÖR FE26 .......................................................................................................... 34 FIGUR 44 NULÄGE VÄRDEFLÖDE FÖR M26 .......................................................................................................... 35 FIGUR 45 NULÄGE VÄRDEFLÖDE FÖR S12 ............................................................................................................ 35 FIGUR 46 NULÄGE VÄRDEFLÖDE T16S ................................................................................................................ 36 FIGUR 47 FLÖDE FÖR E26 OCH M26 ................................................................................................................ 37 FIGUR 48 FLÖDE FÖR KOMPONENTER TILLHÖRANDES A12 ...................................................................................... 38 FIGUR 49 HYPOTES FÖR ETT FRAMTIDA TILLSTÅND ................................................................................................. 45 FIGUR 50 ANTAGANDE AV PRODUKTIONSSTYRNING ............................................................................................... 47 FIGUR 51 HYPOTETISK VÄRDEFLÖDESANALYS FÖR FE26 ......................................................................................... 48 FIGUR 52 HYPOTES FÖR DET FRAMTIDA TILLSTÅNDET S12 ....................................................................................... 50 FIGUR 53 HYPOTES FÖR FRAMTIDA VÄRDEFLÖDESANALYS T16S ............................................................................... 51 FIGUR 54 FLÖDET FÖR STATION 740 ................................................................................................................... 53 FIGUR 55 ILLUSTRATION AV ETT FRAMTIDA FLÖDE FÖR STATION 740 ......................................................................... 54 FIGUR 56 PRODUKTIONSUPPLÄGGET EFTER UTVECKLING AV EXPERIMENT 2................................................................. 55 FIGUR 57 NUVARANDE POSITIONERING AV STATIONER I SWEGONS FABRIK .................................................................. 56 FIGUR 58 OPTIMAL POSITIONERING AV STATIONER I SWEGONS FABRIK ...................................................................... 56

1

INLEDNING I det här avsnittet presenteras bakgrund, problemdiskussion, syfte, mål, tillvägagångsätt och

slutligen avgränsningar i syfte att ge läsaren förståelse för den genomförda studien.

1.1 Bakgrund Dagens företag har rört sig från att fungera som en isolerad enhet till att samverka med en

mängd olika enheter i form av en supply-kedja (Lambert & Cooper, 2000). Detta skifte är en

konsekvens av de ökade interna och externa kraven, i form av minskade kostnader och alltmer

krävande kunder (Li, Ragu-Nathan, Ragu-Nathan & Subba Rao, 2006). Supply-kedjan anses

numera vara det huvudsakliga medlet för konkurrens mellan företag inom samma bransch

(Lambert & Cooper, 2000). Lambert och Cooper (2000), hävdar att det därmed är nödvändigt

för ett företag att jobba med hela sin supply-kedja för att klara av konkurrensen med fortsatt

lönsamhet.

En teori vars mål är att sänka kostnader och hålla kunder nöjda är Lean som har spridits runt

hela världen och är idag en dominerande strategi för produktion (Karlsson & Åhlström, 1996).

Fokus inom Lean ligger på att minimera de former av slöseri som finns inom ett företag där

slöseri utgör icke-värdeskapande aktiviteter (Sahoo, Singh, Shankar & Tiwari, 2007; Singh och

Sharma, 2009). Några av de slöseri som existerar är lager, transporter och överproduktion där

överproduktion beskrivs som den värsta formen av slöseri eftersom den ger upphov till andra

former av slöseri (Segerstedt, 2018).

För att kunna identifiera och därefter minimera den icke-värdeskapande tiden och därmed

minimera slöseri används ofta Lean-verktyget Värdeflödesanalys (Sahoo, Singh, Shankar &

Tiwari, 2007). Värdeflödesanalysen kartlägger ett nuvarande flöde för en specifik enhet och

hjälper till att hitta nuvarande och dolda former av slöseri (Rahani & Al-Ashraf, 2012). Enligt

Singh och Sharma utgör värdeflödesanalyser inte bara ett verktyg inom Lean, utan även en form

av hjälp för att identifiera vilka förbättringar som bör implementeras (Singh & Sharma, 2009).

1.2 Swegon Operations AB Swegon är en marknadsledande koncern inom ventilations- och inneklimatssystem. De ägs av

den börsnoterade koncernen Investment AB Latour och ingår som en del av Latours helägda

industriföretag. I dagsläget finns de i Europa, Nordamerika och Asien, bedrivs över fem olika

affärsområden och har cirka 2000 anställda. De fem affärsområdena är: kommersiell

ventilation, enklare kommersiell ventilation, lösningar för hemmet, avkylning samt

Nordamerika.

Koncernen har ett antal olika avdelningar, där varje avdelning har en egen funktion, exempelvis

produktion, försäljning och dylikt. Fabriken belägen i Tomelilla utgör "Swegon Operations"

och är en av deras produktionsfabriker, med den huvudsakliga funktionen att tillverka

ventilationsutrustningen. De tillverkade produkterna skeppas sedan vidare till övriga

avdelningar i Sverige, övriga norden samt Europa där de säljs till slutkunder.

1.3 Problemdiskussion Den 11e november 2017 presenterades författarna till denna rapport inför följande:

"Flödet av våra, framför allt egentillverkade, komponenter är omfattande och vår bedömning

är att detta flöde genom studier med därpå följande genomförda lösningsförslag, avsevärt kan

förbättras. Uppnådda effekter av sådana förändringar kommer ha en direkt påverkan på

2

hanteringskostnader, bindande av kapital, reduktion av eventuell överproduktion. Utfallet

antas även ge en förändrad syn på var i vårt flöde, som det är verkligt optimalt att arbeta med

automatisering av delprocesser."

Citatet ovan är ett utdrag från ett mail där Swegons dåvarande platschef beskrev de förändringar

som de hoppades uppnå efter ett avslutat exjobb. Utifrån mailet drogs slutsatsen att Swegon i

dagsläget har onödiga hanteringskostnader, onödigt bundet kapital och överproduktion i den

nuvarande verksamheten. Dessa tre faktorer bidrar till att skapa kostnader som ut ett Lean-

perspektiv är onödiga enligt Hicks (2007) och bör därmed motverkas för att förbättra företagets

konkurrenskraft.

I dagsläget tillverkar Swegons fabrik i Tomelilla alla Swegons produkter som är avsedda för

inomhusventilation. Fabriken i Tomelilla ska därför kunna leverera till Swegons övriga fabriker

och avdelningar runtom i norden. Detta ställer höga krav på att leverera rätt produkt till rätt

kund i rätt tid, vilket i sin tur leder till höga krav på produktion och lagerhållning. Effekten av

Swegons nuvarande krav på hög leveranssäkerhet har lett till höga lagernivåer, vilket har skapat

långa ledtider och mycket bundet kapital som hade kunnat utnyttjas bättre inom andra delar av

företaget. På grund av detta vill företaget nu se över lösningar för att kunna minska deras bundna

kapital, materialhanteringskostnader och eventuell överproduktion.

1.4 Syfte Syftet med studien är att kartlägga nuvarande flödet för de ingående egentillverkade

komponenterna som tillhör två enskilda produkter E26 och A12 inom produktfamiljerna E och

A. Därefter ska förbättringar som resulterar i minskade hanteringskostnader, lägre bundet

kapital och minskad överproduktion tas fram och presenteras.

För att uppnå studiens syfte ska följande forskningsfrågor besvaras:

• Vilken är strukturen för de ingående egentillverkade komponenterna i E26 och A12s

nuvarande flöde?

• Är positioneringen av produktionsstationerna optimal utifrån den tid respektive station

lägger på att försörja nästkommande station i ett flöde?

• Är nuvarande Kanbansystem optimalt utformat och bidrar därmed inte till

överproduktion för de båda produkterna?

• Är nuvarande lagernivåer, på färdigvarulagret, optimala för de två produkterna utifrån

den mängd enheter de innehar?

1.5 Tillvägagångssätt Studien inleddes med en litteraturstudie om Värdeflödesanalys och därefter en förstudie av

företagets verksamhetssystem. Därefter genomfördes datainsamling och beskrivning av nuläget

i företaget för att kunna analysera och identifiera problem sedan avslutas med

förbättringsförslag och implementering samt utvärdering och uppföljning. Figur 1 nedan

illustrerar övergripande tillvägagångsättet för studien.

3

Figur 1 Tillvägagångssätt

1.6 Avgränsningar Följande avgränsningar har gjorts för att begränsa det område inom vilket studien utförs:

• Studien kommer endast utföras och anpassas för Swegons fabrik i Tomelilla.

• Flödet kommer endast studeras mellan de produktionsgrupper som finns på Swegons fabrik i Tomelilla. Därmed påbörjas flödet vid det första lagret, vilket är råvarulagret

och avslutas vid färdigvarulagret.

• Studien kommer endast ta fram rekommendationer avseende flöden för de komponenter Swegon tillverkar till produkterna E26 samt A12.

• Endast flöden för tre komponenter kommer att studeras. Dessa är FE26, T16S och S12. Komponenter som ingår i dessa flöden kan komma att omfattas i studien.

• Studien kommer inte studera råvarulager eftersom dessa är beroende av ett flöde som har sin början utanför Swegons fabrik. Därmed kan de inte ingå i studien.

4

METOD I detta avsnitt presenteras olika metoder av datainsamling som har använts i studien för att

kunna besvara forskningsfrågorna. Det handlar om vilken forskningsansats som använts samt

studiens datainsamlingsmetoder, forskningssyfte, fallstudie, litteraturstudie samt validitet och

reliabilitet.

2.1 Fallstudien Swegon Studiens avgränsningar innefattade att studera endast två produkter och tre av de ingående

egentillverkade komponenterna. Utöver detta gjordes avgränsningen att endast de interna

flöden som existerar i Swegons fabrik i Tomelilla studerades. Denna typ av studie har därför

utgjort en fallstudie, där en specifik enhet studerats och har inte jämförts med övriga tillgängliga

enheter. David och Sutton (2016) benämner denna typ av studie som en fallstudie, vilket utgör

”djupgående studier av specifika enheter” där det med enheter menas individer, samhälle,

organisationer eller händelser. Patel och Davidsson (2011) för ett likande resonemang och

förklarar att en fallstudie strävar efter att få en djupare förståelse för det enskilda fallet.

2.2 Forskningsansats Under studiens gång insamlades data parallellt med att teori och litteratur inom ämnet

studerades. Via data skapades ett nuläge i form av en beskrivning av den nuvarande situationen

och utöver detta skapades värdeflödesanalyser vilka bidrog till att förklara de studerade

komponenternas flöden. Samtidigt som teori studerades utfördes experiment på Swegons

nuvarande produktion, vilket ökade förståelsen för fallet. Denna form av forskning, där teori

och datainsamling varieras och utgör komplement till varandra, kallas grundad teori enligt

David och Sutton (2016). Grundad teori utgår från ostrukturerad datainsamling, där målet är att

den insamlade datan ska skapa ett tema (David & Sutton, 2016). Grundad teori utgör en

abduktiv metod enligt David och Sutton (2016) och således blev forskningsansatsen i denna

studie abduktiv.

2.3 Hypotetisk-Deduktiv metod Den utförda studien har innefattat experiment på Swegons dagliga produktion. Samtliga utförda

experiment har utgått från en skapad hypotes, varpå en Värdeflödesanalys för det hypotetiska

fallet har bildats. Därefter har experimentet studerats och utfallet har jämförts med den skapade

hypotesen. Denna typ av studie benämns enligt David och Sutton (2016) som en hypotetisk-

deduktiv studie.

Användandet av en hypotetisk-deduktiv studie blev en konsekvens av att värdeflödesanalyser

användes i denna studie eftersom användandet av värdeflödesanalyser kräver att en hypotes för

ett framtida tillstånd skapas och därefter testas. Upprättandet av hypoteser har baserats på indata

i form av tillhandahållna Excel-filer, beräkningar, teori och gissningar. Samtliga experiment

har utgått från upprättade värdeflödesanalyser där de upprättade värdeflödesanalyserna har

utgjort nuläget för respektive komponent.

2.4 Litteraturstudie Enligt David och Sutton (2016) definieras litteraturstudien som en systematisk sökning och

systematisk gränsning samt kvalitetsbedömning av en studie utifrån vetenskapliga artiklar. Vidare

nämner David och Sutton (2016) att syftet med litteraturstudien är att inskaffa kunskap inom ett

specifikt ämnesområde. Göran (1996) nämner även att det är viktigt med en litteraturstudie för

att kunna få en klar överblick över det område som studien berör samt lära sig av andra som har

studerat inom liknande områden.

5

Litteraturstudien inleddes med informationssökning av vetenskaplig litteratur i Luleå Tekniska

Universitetets databaser (Libris), Scopus, ScienceDirect och Google Scholar. Vid sökningar i

databaser användes olika sökord för att finna relevanta artiklar för studien, där sökorden

innefattade: Value stream mapping, Value stream mapping implementation, Lean, CONWIP,

bottleneck, CONWIP, bottleneck, kanban och Värdeflödesanalys. Sammanfattningsvis kommer

informationen från informationssökning i böcker och artiklar i vetenskapliga tidskrifter.

2.5 Datainsamling Enligt David och Sutton (2016) kan insamling av data ske på flera olika sätt, där det finns två

olika typer av datainsamling; primär- och sekundärdata. Primärdata är data som samlas in för

för den huvudsakliga studien och utgör sådan information som inte existerade tidigare.

Sekundärdata är den information som redan finns tillgänglig och kan användas till

undersökningen. Exempel på sekundärdata är data som har samlats in i ett annat syfte än studien

via böcker, databaser och tidigare undersökningsresultat för att sedan jämföra det med

primärdata för att få mer tillförlitligt resultat (David & Sutton, 2016).

I studien har datainsamling skett genom intervjuer, observationer samt tillhandahållet material.

Intervjuerna utfördes löpande med anställda inom Swegon i Tomelilla och skapade en överblick

av den nuvarande situationen. Samtliga intervjuer var ostrukturerade, vilket är en konsekvens

av att intervjuerna pågick löpande under studiens gång. Eftersom intervjuerna fick utföras

löpande användes ingen struktur för intervjuerna. Intervjuerna användes även för att få en

förståelse hur de olika produktionsstationerna arbetar och samverkar. Eriksson och

Wiedersheim (2015) nämner att det finns en risk att intervjupersonen säger en sak men menar

en annan. För att minska risken för missförstånd utfördes alla intervjuer öga mot öga. Sekundära

källor inhämtades via litteratursökningar, alltså insamlandet av teorier från böcker och

vetenskapliga artiklar och även tillhandahållet material från produktionsansvariga och

controllern på Swegon. Slutligen utfördes observationer för att undersöka och samla in data för

de utförda experimenten som genomfördes i Swegons fabrik.

2.6 Urval Urvalet utgjorde endast en enhet, närmare bestämt enheten Swegon. Urvalet har baserats på det

faktum att Swegon var den enda enheten tillgänglig för den tänkta studien och etablerade tidig

kontakt med författarna. Urvalet var således ett lämplighetsurval (David & Sutton, 2016).

De respondenter som involverades i studien utgjorde de inom Swegon som besatt nödvändig

kunskap för att kunna besvara författarnas frågor. Urvalet av respondenter för frågor utgör

därför ett selektivt urval vilket enligt David och Sutton (2016) väljs av forskare då

respondenterna anses lämpliga för ämnesområdet.

2.7 Validitet Validitet innefattar både intern och extern validitet. Extern validitet handlar om i vilken grad

resultaten kan generaliseras samt appliceras medan intern validitet handlar om hur

undersökningen överensstämmer med verkligheten (David & Sutton, 2016). I studien har data

tillhandahållen från Swegon använts. All data har baserats på Swegons egna siffror och

kontrollerats via jämförelse mellan Swegons controller samt de produktionsansvarigas

information. Det vill säga det kontrollerades att de siffror controllern och de

produktionsansvariga tillhandahöll överensstämde. Utöver detta utfördes intervjuer med de

anställda vid varje produktionsstation, där de anställda tillfrågades om den tillhandahållna

informationen stämde överens med deras syn.

6

2.8 Reliabilitet Enligt David och Sutton (2016) handlar reliabilitet om ” i vilken grad indikatorn eller testet är

ett konsistent mått över tid eller helt enkelt om undersökningsprocessen kommer att ge samma

svar vid en annan tidpunkt”. Under studiens gång utfördes experiment i Swegons produktion

vid separata tillfällen. Experimenten utfördes även i den dagliga produktionen för att motsvara

verkligheten i så hög grad som möjligt. Detta hjälpte till att fånga toppar och dalar i Swegons

produktion och på så sätt få en representativ produktionsmiljö. Under samtliga experiment

informerades delaktiga om tillvägagångssättet samt de krav experimentet ställde på de

involverade.

2.9 Lucidchart Studien har som syfte att upprätta värdeflödesanalyser vilka ska ligga till grund för kommande

förslag till förbättringsarbete. För att upprätta värdeflödesanalyserna har programmet

Lucidchart använts som är en webbaserad lösning för att skapa diagram och olika

flödesscheman. Lucidchart tillhandahåller standardmallar för värdeflödesanalyser som kan

justeras utifrån användarens behov. De värdeflödesanalyser som har skapats i Lucidchart följer

deras standardmall och har justerats utifrån behov.

7

Definitioner Detta avsnitt avser att presentera definitioner för vad bundet kapital,

materialhanteringskostnader och överproduktion utgör i denna rapport

3.1 Definition av bundet kapital I denna rapport definieras bundet kapital som det bundna egna kapitalet enligt 3 kapitlet,

paragraf 10 a (Riksdagen, 2018). Mer specifikt avses det bundna kapitalet som består av

omsättningstillgångar enligt 4 kapitlet, paragraf 9, 10, 11 och 12 (Riksdagen, 2018). Vidare

avses att bundet eget kapital inte är det kapital som är bundet i en leverantörsskuld enligt Bilaga

1 Årsredovisningslagen (Riksdagen, 2018).

Därmed kan bundet kapital endast utgöra de tillgångar som är råvaror, produkter i arbete

(halvfabrikat) alternativt färdiga varor. Var och en av dessa beståndsdelar, råvaror, produkter i

arbete och färdiga varor kan inte utgöra bundet kapital innan dess att de blivit betalda, d.v.s.

leverantörsskulden som uppstått för att anskaffa råvaror har blivit inbetald.

3.2 Definition av materialhanteringskostnader I denna rapport definieras materialhanteringskostnader som yttre och inre hanteringskostnader.

Yttre materialhanteringskostnader utgör transport av komponenter mellan produktionsstationer

i linje med Jonsson och Mattsson (2010). Vidare är dessa yttre materialhanteringskostnader en

form av slöseri enligt Hicks (2007). De inre materialhanteringskostnaderna är de som utförs

inom en station och utgör transport av varor inom stationen samt hantering av varorna. De inre

materialhanteringskostnaderna utgör också en form av slöseri enligt Hicks (2007).

3.3 Definition av överproduktion Överproduktion utgör tillverkning av mer än vad som behövs och är den värsta formen av

slöseri enligt Segerstedt (2018). Utifrån Segerstedt (2018) kommer överproduktion, i denna

rapport att definieras som tillverkning av mer än vad som behövs.

8

TEORETISK REFERENSRAM I det här avsnittet presenteras den teoretiska referensram som kommer att användas och har

betydelse för analys samt diskussion. Inledningsvis presenteras litteraturstudie och avslutas

med en beskrivning av lagerstyrning.

4.1 Värdeflödesanalys Värdeflödesanalys är en metod som används för att kartlägga företagets flöde och skapa

förståelse för flödet såväl material som information för att sedan kunna identifiera gap och

möjligheter till förbättringar (Dennis, 2007). Det finns fem olika steg för att skapa en

handlingsplan för Värdeflödesanalys, dessa visualiseras i figur 2 nedan:

Figur 2 Fem olika steg för Värdeflödesanalys

Det första steget i VFA handlar om att identifiera en produkt eller en produktgrupp för att sedan

kunna upprätta en karta över nuvarande flödet genom att samla in information och data på

enhetligt sätt. Kartläggning av den utvalda produkt eller produktgrupp utgår från produktens

materialflöde samt tillhörande informationsflöde. Med informationsflöde menas upplysningar

som talar om för varje processteg vad är det som ska producerar och när ska det produceras och

vad som skall ske därefter. Kartläggning av nuläget avslutas med att räkna ut totala ledtiden för

hela flödet med hjälp av tidslinje under varje processruta och vid parallella processer skall tiden

beräknas på den process som tar längst tid. Tredje steget är att granska för att få en uppfattning

över framtida tillstånd och hur man kan förbättra flödet genom att göra enkla justeringar.

Därefter upprättas en ny VFA för ett framtida tillstånd och en handlingsplan om hur det ska

implementeras, kontrolleras samt övervakas (Dennis, 2007).

”Värdeflödesanalys (VFA) kan definieras som en process där flöden av information och

material observeras i den nuvarande situationen för att sedan föreställa sig hur det borde se ut

för att kunna uppnå en förbättring” (Seth & Gupta, 2005). Abdulmalek och Rajgopal (2007)

beskriver VFA som en trestegsmetod. Det första steget är att välja en produkt vars process ska

förbättras, andra steget innebär att skissa upp en ögonblicksbild över nuvarande process för

produkten för att i tredje steget skissa upp en tänkbar förbättring för processen.

VFA är en metod inom Lean vars fokus är att minska slöseri inom ett företag och används för

att identifiera brister inom produktion och lagerhållning (Singh & Sharma, 2009). Metoden har

över åren utvecklats genom att använda och förbättra verktyg speciellt avsedda för Lean och

implementera dem i en VFA (Seth & Gupta, 2005).

Case-studier gjorda med VFA på företag har visat att stora förbättringar och besparingar kan

uppnås. Seth och Gupta (2005) utförde en VFA på ett företag som tillverkade motorcykelramar

Val av produkt eller

produktgrupp

Upprätta en karta över nuvarande

flödet

Ge förslag på förbättringar

Upprätta en karta över framtida tilstånd

Implementera, kontrollera och övervaka flödet

9

och fann efter utförd VFA att ledtiden för en order minskade från 3,215 dagar till 0,54 dagar.

Seth och Gupta (2005) fann även att tillverkningstiden per produkt kunde sänkas från 15,67

minuter till 14,13 minuter. Även Singh och Sharma (2009) fann förbättringsmöjligheter via

användandet av VFA. De fann att ledtiden för en order kunde minskas från 53,31 dagar till 4,11

dagar och även här minskades tillverkningstiden, i detta fall från 1702 minuter till 1665 minuter

(Singh and Sharma, 2009). Vid simulering av VFA visade Abdulmalek och Rajgopal (2007) att

de kunde minska ledtiden för en order med lite mindre än 70 procent, 48 dagar till 15 dagar

samt minska det genomsnittliga lagret med 90 procent.

En annan case-studie där även fysisk implementering över en period på sex månader gjordes av

den föreslagna Värdeflödesanalysen visade på en minskning i ledtider för en order från 26 dagar

till 22 dagar (Serrano Lasa, Ochoa Laburu & de Castro Vila, 2008). Den förväntade

minskningen i studien var dock från 26 dagar till 20 dagar vilket innebär att den praktiska

lösningen avvek från den teoretiska (Serrano Lasa et al., 2008). Rohac och Januska (2015) fann

via VFA att ett företag som producerade plaster kunde minska sina ledtider för order av en

speciell produkt från 296 dagar till 96 dagar. Ytterligare en case-studie utförd av Rohani och

Zahraee (2015) visade på minskade ledtider för en order via användandet av VFA, där ledtiden

för en order minskade från åtta och en halv dag till sex dagar. Ännu en studie visade på

minskade ledtider via simulering av VFA, där ledtiderna som mest kunde minskas med 48

procent jämfört med den nuvarande situationen (Lian & Van Landeghem, 2007).

Genomgående visar litteraturen på de förbättringar som kan uppnås via VFA. Det bör dock

beaktas att det mesta är teoretiska lösningar och uppskissade framtidsscenarion som inte

implementerats. I de fall VFA implementerats, var det teoretiska fallet alltid bättre än det

implementerade fallet. Detta visar att VFA kan ge vägledningar gällande förbättringar men att

de föreslagna förbättringarna inte alltid kan uppnås.

4.2 Lean Production Lean är en teori vars mål är att minimera alla former av aktiviteter som utgör slöseri och

fokusera på de aktiviteter som är värdeskapande. Med värdeskapande avses vad kunden anser

vara värde, därmed kan samma typ av värde inte appliceras på olika former av produkter och

processer (Hicks, 2007). Bland de aktiviteter som utgör slöseri, beskrivs de enligt följande, se

figur 3:

10

Figur 3 Sex aktiviteter som utgör slöseri

• Överproduktion - Uppstår då mer än vad som behövs produceras. Enligt Sternberg et al. (2012) uppstår det då tillverkning sker för produkter som inte har något nuvarande

kundbehov.

• Väntan - Då anställda eller produktionsstationer får vänta på material för att en tidigare process inte utfört vad den ska (Hicks, 2007).

• Transporter - Onödiga sträckor som produkter måste transporteras, exempelvis mellan en station till en annan (Hicks, 2007).

• Överarbete - Omarbete, hantering och förvaring. Vilka är resultat av överproduktion, felaktigt tillverkade produkter och för höga lagernivåer (Hicks, 2007).

• Lager – Alla produkter som måste förvaras och inte direkt skickas till en kund utgör slöseri. Större lager leder till ökad hantering (Hicks, 2007).

• Rörelser - Endast de nödvändiga rörelser som adderar värde till produkten eller tjänsten ska utföras (Hicks, 2007).

• Defekter – En färdig produkt eller tjänst som inte möter kundens krav utgör slöseri (Hicks, 2007).

Det har visats att Lean i många fall leder till förbättringar inom företag i form av att Lean bidrar

till ökad konkurrenskraft, ökad produktivitet och sänkta ledtider (Bhasin & Burcher, 2006).

Bhasin och Burcher (2006), återger Lathin (2001) som hävdar att företag som implementerar

Lean kan förvänta sig en minskning av lagernivåer och ledtider på 90 procent och andra har

hävdat att en minskning i olika former av slöseri på upp till 40 procent kan uppnås.

4.3 Dragande produktionssystem Dragande produktionssystem karakteriseras av att arbetsstationer drar material från den

föregående stationen (Spearman & Zazanis, 1992). Den föregående stationen tillverkar därefter

endast det behov som uppstått, där tillverkningen påbörjas vid en signalering i form av ett kort

eller annan typ av signal (Spearman & Zazanis, 1992).

Slöseri

Överproduktion

Väntan

Transport

Överarbete

Rörelser

Defekter

11

4.3.1 Kanban Ordet Kanban är japanskt och betyder kort eller signal och bygger på att produkterna eller

produktionen ”sugs” fram i tillverkningen som i sin tur styrs av kundorder istället för att

”tryckas” fram enligt en prognostiserad efterfrågan (Segerstedt, 2018). Vidare nämner

Segerstedt (2018) att Kanban kan användas för att reglera och bestämma mängden varor i ett

system. Tanken med Kanbankort är att förmedla information hur mycket och när en viss

produkt ska startas att tillverkas. Utöver detta ska Kanban, enligt principen, minimera mängden

komponenter som lagerhålls vid varje produktionsstation (Gaury, Pierreval & Kleijnen, 2000).

De fördelar som kan uppnås via Kanban är enligt Hopp och Roof (1998) följande:

• Produkter i arbete kan direkt observeras

• Stabilare flöden i produktionen

• Ett dragande system påverkas mindre än ett tryckande system då det uppstår felaktiga PIA-nivåer.

I kontrast till vad Hopp och Roof (1998) nämner, argumenterar Spearman, Woodruff och Hopp

(1990) för att Kanban är svårt att implementera i några av följande situationer:

• Vid långa ställtider.

• Då slöseri uppstår vid omställning, exempelvis material måste slängas.

• Då behovet fluktuerar kraftigt.

4.3.2 CONWIP Enligt Pettersen och Segerstedt (2009) är ordet CONWIP en förkortning av det engelska ordet

Constant Work In Progress, vilket innebär konstanta antal produkter i arbetet. CONWIP är en

dragande produktionsstrategi som utgör ett alternativ till Kanban. Fördelen med CONWIP är

att det bestämmer den totala mängden produkter i arbete som får existera i ett produktionsflöde

(Pettersen och Segerstedt, 2009). Ett högt antal produkter i arbete leder till längre ledtider,

vilken i sin tur resulterar i längre tid för en produkt att ta sig från råmaterial till färdig

slutprodukt redo för utleverans till kund (Pettersen & Segerstedt, 2009).

CONWIP beskrivs av Spearman et al. (1990) som en effektivare produktionsstrategi jämfört

med en tryckande produktionsstrategi. CONWIP anses vara som mest effektivt då målet är att

ha så hög produktion som möjligt i en fabrik (Spearman, Woodruff och Hopp, 1990). En fördel

CONWIP ger, gentemot en tryckande produktionsstrategi är att ett jobb inte kan påbörjas före

tillstånd ges via ett kort. Därmed motverkar CONWIP en överflödig mängd produkter i arbete

och utgör ett naturligt skydd mot att starta produktion som överstiger den nuvarande kapaciteten

(Spearman et al, 1990). Pettersen och Segerstedt (2009) återger även Hurley (1996) som

argumenterar för att CONWIP motverkar buffertar mellan maskiner.

I studier av CONWIPs prestation gentemot Kanban fann Pettersen och Segerstedt (2009) att

CONWIP och Kanban som opererar under samma antal produkter i arbete, har lika hög

produktivitet, samma tid mellan jobb och samma ledtider. De drar dock slutsatsen att Kanban

kräver ett högre maxantal produkter i arbete vilket leder till ökade materialhanteringskostnader

på grund av lagerhantering och ökat lagerutrymme (Pettersen & Segerstedt, 2009). CONWIP

är även fördelaktigt då flaskhalsar i ett produktionsflöde skiftar eftersom CONWIP anpassar

sig till var i produktionen flaskhalsen existerar (Thürer, Qu, Stevenson, Li & Huang, 2017).

4.4 Tryckande produktionsstyrning Tryckande produktion beskrivs av Spearman et al. (1990) som planerad produktion. Spearman

et al. (1990) nämner att tryckande produktionssystem ofta används i kombination med en

nettobehovsplanering och har i vissa fall lyckats förbättra servicen gentemot kunder (Spearman

12

et al., 1990). Tryckande produktionssystem som styrs via en nettobehovsplanering använder

vanligtvis ett system för att beräkna den nödvändiga produktionen för en viss tidsperiod

(Spearman & Zazanis, 1992).

4.4.1 Nettobehovsplanering En nettobehovsplanering utgår från prognostiserade framtida behov för slutprodukter

(Segerstedt, 2018). Därefter används behovet på slutprodukterna för att skapa det behov på

komponenter och halvfabrikat som måste tillverkas (Segerstedt, 2018). Komponenternas och

halvfabrikatets ledtider används därefter för att beräkna tidpunkter som måste mötas för att

förse det prognosticerade behovet (Segerstedt, 2018). Segerstedt (2002), beskriver även

problematiken med minskningar av ledtider för komponenter och ledtider i

nettobehovsplaneringens komponentstruktur. Segerstedt (2002) menar att då

komponentstrukturens ledtider minskar, kan detta leda till högre antal produkter i arbete, vilket

ökar kostnader och ökar tiden det tar att kunna leverera en färdig produkt.

Nettobehovsplanering är en tryckande produktionsstrategi och sägs utgöra motsatsen till den

dragande produktionsstrategin Kanban (Spearman & Zazanis, 1992). I en jämförande studie

mellan Kanban och nettobehovsplanering, fann Kim, Chhajed och Palekar (2002) att då det var

en låg variation på behovet i en fabrik, var nettobehovsplanering den fördelaktiga

produktionsstrategin gentemot en dragande produktionsstrategi. Anledningen var att

nettobehovsplanering gav samma servicenivåer som ett dragande system men till en lägre

kostnad. Dock fann de att då variationen på kundbehovet var hög, var en dragande

produktionsstrategi fördelaktig då det gav samma servicenivåer till en lägre kostnad (Kim,

Chhajed & Palekar, 2002). En studie gjord av McClelland och Wagner (1988), visar att då ett

företag använder nettobehovsplanering och vill hålla höga servicenivåer till kunderna är

lagerhållning av produkter i både mellanlager och färdigvarulager att föredra. Särskilt vid högre

investeringar i lager, var ett större färdigvarulager det mest fördelaktiga.

4.5 Flaskhalsar och Begränsningsteorin Begränsningsteorin utgår från att en fabriks olika processer/maskiner utgör kedjor (Pegels &

Watrous, 2005). Alla dessa kedjor kan utifrån teorin aldrig vara starkare än sin svagaste kedja

och begränsningsteorins uppgift är att identifiera den svagaste kedjan och förbättra den (Pegels

& Watrous, 2005). Då en svag kedja identifierats och förbättrats till den punkt där den inte

längre utgör den svagaste kedjan, uppstår en ny svagaste kedja som därmed måste förbättras

(Pegels & Watrous, 2005). Därmed blir begränsningsteorin en process som konstant strävar

efter att identifiera svaga kedjor och stärka dem (Pegels & Waltrous, 2005).

Denna teori implementerades av Pegels och Waltrous (2005), på ett företag som beskrevs ha en

väletablerad flaskhals. Deras studie visade att vid implementeringen av begränsningsteorin

lyckades de eliminera en flaskhals och därmed öka företagets effektivitet till en sådan nivå att

de kunde möta sitt nuvarande kundbehov (Pegels & Waltrous, 2005). Enligt Goldratt (1990)

finns det en femstegsmetod för att kunna identifiera och hantera samt eliminera problem som

uppstår i en flaskhals, se figur 4:

13

Figur 4 Femstegsmetod för Flaskhalsar

Enligt Gilland (2002) kännetecknas en flaskhals ofta av höga nivåer av produkter i arbete

framför en produktionsstation. Vidare nämns att flaskhalsar ska från en teoretisk synvinkel

alltid belastas med arbete eftersom flaskhalsen styr hela kedjan i ett flöde (Segerstedt, 2018).

Förloras tid i flaskhalsen innebär det förlorad tid i hela flödet (Segerstedt, 2018). I motsats till

Segerstedt (2018) finner Chakravorty och Atwater§ (2006) att en flaskhals aldrig bör ha en

utnyttjandegrad som överstiger cirka 80 procent och allt över detta sänker produktiviteten. Detta

fann de från studier av en flaskhals inom produktion med varierande behov.

4.6 Genomsnittlig Lagringstid Den genomsnittliga lagringstiden mellan varje station är den tid en vara spenderar mellan varje

station i ett flöde (Skärvad & Olsson, 2014). För att kunna beräkna den genomsnittliga

lagringstiden krävs antalet produktionsdagar och omsättningshastigheten för varje station

(Skärvad & Olsson, 2014). Enligt Segerstedt (2018) definieras det som hur många gånger per

år, ett genomsnittligt lager omsätts, se ekvation 1 nedan.

Genomsnittlig lagringstid =

Antal produktionsdagar

omsättningshastighet

( 1 )

4.7 Materialhantering Materialhantering inom logistik avser transport, förflyttning samt hantering av material internt

inom en organisation (Coley et al. 2008). Enligt Jonsson och Mattsson (2010) definieras

materialhantering som ”hantering och förflyttning av material internt”. Det handlar om fysiska

aktiviteter hur material hanteras, lagras samt transporteras mellan dem olika stationer i ett

produktionsflöde. Syftet med dessa aktiviteter är att se till att rätt material finns tillgänglig på

rätt plats och vid rätt tidpunkt.

Vidare nämner Coley et al. (2008) att införa en effektiv materialhantering bör man ta hänsyn

till tre olika demissioner, dessa är tid, utrymme och kvantitet. Jonsson och Mattsson (2010)

nämner vidare att utformning av effektiv materialhantering bland annat beror på vad är det för

1: Identifera flaskhalsen

2: Bestäm hur du kan utnyttja flaskhalsen

3: Underordna allt annat till

ovanstående beslut

4: Utvärdera och eliminera

flaskhalsen

5: Eliminera flaskhalsen och

återgå till punkt 1

14

material som ska transporteras och hur långa sträckor ska materialet transporters. Det är även

viktigt att ta hänsyn till omgivningen av transport och vad för sorts lastbärare eller förpackning

bör det transporteras med. Förpackningar och lastbärare ska man ta hänsyn till för att undvika

onödiga transport samt minska onödiga överarbete.

4.8 Layoutplanering Layoutplanering används som ett verktyg för produktionssystem och involverar beslut om hur

produktionsupplägg bör se ut, det handlar om hur industrifaciliteter ska arrangeras optimalt

(Bellgran & Säfsten, 2005). Syftet med layoutplanering är att maximera utnyttjandegraden och

sträva efter jämnt flöde samt handlar det även om att minimera överbelastningen och

materialhanteringen (Bellgran & Säfsten, 2005). Enligt Drira, Pierreval och Hjari-Gabouj

(2007) kan en korrekt uppbyggnad av en fabrik, exempelvis korrekt placering av maskiner,

sänka de totala kostnaderna med upp till 50 procent. De förklarar att en anledning till att

positionera maskiner optimalt är att minska transportkostnaderna för material mellan maskiner.

Vidare nämner Phillips (1997) att målet med layoutplanering är att möjliggöra för personalen

samt maskiner att arbeta så effektivt som möjligt. Om en station blir tilldelad för liten ytan kan

det i vissa fall minska produktiviteten. Därför är det viktigt att tänka på sambandet mellan de

olika stationerna, hur mycket utrymme samt kapacitet behöver varje station och

sammankoppling av de olika sambanden och dess behov av utrymme. Enligt Krajewski,

Malhotra och Ritzman, (2016) finns det fyra viktiga element som en layoutplanering bör baseras

på, dessa är:

1. Vilka stationer ska det inkludera? 2. Hur mycket utrymme och kapacitet behöver varje station? 3. Hur ska varje station vara utformad? 4. Var ska varje station vara placerad?

Ett tillvägagångssätt inom layoutplanering är matematisk linjärprogrammering. Matematisk

linjärprogrammering används ofta på grund av de stora mängder beräkningar som måste utföras

(Suzuki, Fuchino, Muraki & Hayakawa, 1991). Författarna Papageorgiou och Rotstein (1998)

presenterade en modell för hur ett rum i en fabrik inom kemisk tillverkning kan struktureras via

matematisk layoutplanering. Patsiatzis och Papageorgiou (2002) utförde därefter en påbyggnad

på den modell som Papageorgiou och Rotstein (1998) skapade en matematisk modell för

positionering av maskiner i en fabrik där antalet rum överstiger mer än ett.

4.9 Kappsäcksproblemet Kappsäcksproblemet utgör ett av de mest studerade problemen inom kombinatorisk optimering

(Trivella & Pisinger, 2016). Problemet är NP-fullständigt vilket gör det mycket svårt att lösa i

takt med att problemet växer (Trivella & Pisinger, 2016). Kappsäcksproblemet i sin enklaste

form handlar om att packa en säck med n antal artiklar utan att antalet artiklar överstiger

lastkapaciteten för säcken (Delorme, Iori & Martello, 2016). Den generella matematiska

formuleringen för kappsäcksproblemet är enligt Delorme, Iori och Martello (2016) följande:

min 𝑍 = ∑ 𝑦𝑖

𝑢

𝑖=1

( 2 )

∑ 𝑤𝑗

𝑛

𝑗=1

∗ 𝑥𝑖,𝑗 ≤ 𝑐 ∗ 𝑦𝑖, 𝑖 ∈ 𝑢

( 3 )

15

∑ 𝑥𝑖,𝑗 = 1

𝑢

𝑖=1

, 𝑗 ∈ 𝑛

( 4 )

𝑦𝑖 ∈ {0, 1} 𝑥𝑖,𝑗 ∈ {0, 1}

Kappsäcksproblemet kan även formuleras som ett allokeringsproblem, vilket formulerades av

Westerlund, Papageorgiou och Westerlund (2005) där de tog fram en tredimensionell modell

för kappsäcksproblemet. Modellen utgör en påbyggnad av tidigare forskning inom

layoutplanering och bidrar med ett koncept inom kappsäcksproblemet.

4.10 Lager Lager benämns inom filosofin Lean som en form av slöseri och är en typ av slöseri som bör

elimineras (Rahman, Sharif & Esa, 2013). Studier som utförts gällande sänkning av lagernivåer

och inverkan av detta visar att företag kan öka sin lönsamhet och att företag med höga

lagernivåer generellt presterade sämre (Koumanakos, 2008). Eroglu och Hofer (2011)

beskriver att sänkta lagernivåer inom många industrier är en följd av teorierna inom Lean, där

låga lagernivåer i enlighet med Leans teorier är att likställa med bra lagernivåer. Trots det finner

man skilda meningar gällande huruvida företag faktiskt blir bättre då deras lagernivåer minskar,

enligt teorin inom lean. Eroglu och Hofer (2011), fann att lägre lagernivåer inte alltid var

gynnsamt för alla företag, snarare skilde det sig från bransch till bransch. De fann även att

företag når en viss lagernivå som utgör ett optimum och vid lägre nivåer uppstår inte en

förbättring, snarare en försämring. Argumentationen Eroglu och Hofer (2011) framför gällande

lager går i linje med Segerstedt (2018) som argumenterar för att lager är nödvändigt inom

företag för att motverka störningar i produktionen.

4.11 Täcktidsplanering Täcktidsplanering är ett system för att beräkna materielbehovet och är ett komplement till

nettobehovsplanering (Segerstedt, 2018). Täcktidsplanering handlar om hur länge det

tillgängliga lagret förväntas att täcka den prognostiserade försäljningen alternativt

produktionstakten (Segerstedt, 2018). Den beräknas genom att dividera den förväntade

lagertillgången med den förväntade efterfrågan per enhet, se ekvation 3.

𝑇ä𝑐𝑘𝑡𝑖𝑑 = 𝐹ö𝑟𝑣ä𝑛𝑡𝑎𝑑𝑒 𝑙𝑎𝑔𝑒𝑟𝑡𝑖𝑙𝑙𝑔å𝑛𝑔

𝐹ö𝑟𝑣ä𝑛𝑡𝑎𝑑𝑒 𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟𝑓𝑟å𝑔𝑎𝑛

( 5 )

4.12 SERV2 Periodisk Inspektion Enligt Axsäter (2006) är SERV2 en teoretisk modell för att beräkna sannolikheten att

omedelbart kunna försörja kundens behov direkt från lager. Formeln för SERV2 nivån är

följande:

𝑆2 = 1 −

𝐸(𝐼𝐿′′)− − 𝐸(𝐼𝐿′)−

µ𝑇

( 6 )

16

Beräkning av de ingående variablerna görs enligt följande (Axsäter, 2006):

L = Ledtiden för inleverans S = Mängd enheter som krävs för att uppnå en viss säkerhetsnivå T = Det intervall vi inspekterar vårt lager med µ′ = det förväntade behovet under tiden L µ′′ = det förväntade behovet under tiden L + T σ′ = den förväntade standardavvikelsen under tiden L1/2 σ′′ = den förväntade standardavvikelsen under tiden (L + T)1/2 E(IL’)− = Förväntad andel restorder vid tiden t + L, precis efter en inleverans E(IL’’) = Förväntad andel restorder vid tiden t + L + T, precis innan en inleverans

Vid en kontinuerlig fördelning µ’>20 tillämpas nedanstående formler för beräkning av

förväntad andel restorder:

𝐸(𝐼𝐿′)

−= 𝜎′𝐺(

𝑆 − µ′

𝜎′)

( 7 )

𝐸(𝐼𝐿′′)

−= 𝜎′′𝐺(

𝑆 − µ′′

𝜎′′)

( 8 )

4.13 Lagerstyrning

Lagerstyrning handlar om när en produkt ska beställas samt hur mycket som ska beställas.

Syftet med lagerstyrning är att balansera utbudet och efterfrågan samt minska osäkerheten i

lagret med hjälp av lagerposition och lagerstyrningsparametrar (Lambert, 1998). Enligt Axsäter

(2006) definieras lagerposition som summan av det fysiska lagret plus uteliggande order minus

restorder, se formel 7. Axsäter (2006) nämner vidare att det finns flera olika

lagerstyrningsmetoder men två vanligt förekommande lagerstyrningsmetoder är

beställningspunktssystem och återfyllnadssystem.

𝐿𝑎𝑔𝑒𝑟𝑝𝑜𝑠𝑖𝑡𝑖𝑜𝑛 = 𝐹𝑦𝑠𝑖𝑠𝑘𝑡 𝑙𝑎𝑔𝑒𝑟 + 𝑢𝑡𝑙𝑖𝑔𝑔𝑎𝑛𝑑𝑒 𝑜𝑟𝑑𝑒𝑟 − 𝑟𝑒𝑠𝑡𝑜𝑟𝑑𝑒𝑟 ( 9 )

4.13.1 Beställningspunktssystem Beställningspunktsystem är en lagerstyrningsmetod för att avgöra när en ny vara eller produkt

ska beställas. Enligt Segerstedt (2018) definieras beställningspunktsystem som ” När artikelns

fysiska lagernivå plus eventuella uteliggande beställningar når eller underskrider

beställningspunkten signaleras artikeln för påfyllnad”. Vilket innebär att när lagerpositionen för

en viss artikel sjunker ner till en viss förutbestämd nivå, så skickas det en beställning på en

förutbestämd orderkvantitet. Där orderkvantitet kan fastställas genom olika metoder men den

vanligaste metoden är ekonomiska orderkvantitet som är beroende av ordersärkostnader,

lagerhållningskostnader samt den förväntade efterfrågan under ett år (Axsäter, 2006). Dobler et

al (1996) nämner vidare om beställningspunktssystem ska fungera korrekt måste efterfrågan

samt ledtiden vara stabil. Formeln för att beräkna beställningspunktssystem är enligt Axsäter

(2006) följande:

𝐵𝑃 = 𝐷𝐿𝑇 + 𝑆𝑆 ( 10 )

Där:

17

𝐷𝐿𝑇 = 𝐸𝑓𝑡𝑒𝑟𝑓𝑟å𝑔𝑎𝑛 𝑢𝑛𝑑𝑒𝑟 𝑙𝑒𝑑𝑡𝑖𝑑 𝑆𝑆 = 𝑆ä𝑘𝑒𝑟ℎ𝑒𝑡𝑠𝑙𝑎𝑔𝑒𝑟

4.13.2 Återfyllnadssystem Till skillnad från beställningspunktssystem görs beställning vid en bestämd tidpunkt, d.v.s.

periodisk inspektion. Återfyllnadsystem använder sig inte av en fast orderkvantitet utan

orderkvantiteten varierar beroende på efterfrågan och ledtiden. När lagerpositionen understiger

en viss nivå beställs en kvantitet som höjer nivån till återfyllnadsnivån, se figur 5. Vidare

nämner Mattsson (2012) att metoden lämpar sig bäst när beställningen görs från en och samma

leverantör vid ett och samma tillfälle, vilket skulle resultera till effektivare transport och

ordersärkostnader minskas. Formeln för att beräkna återfyllnadssystem är enligt Olhager (2013)

följande:

Å = 𝐷𝐿𝑇 + 𝐷𝑙 + 𝑆𝐿 ( 11 )

Där:

𝐷𝐿𝑇 = 𝐸𝑓𝑡𝑒𝑟𝑓𝑟å𝑔𝑎𝑛 𝑢𝑛𝑑𝑒𝑟 𝑙𝑒𝑑𝑡𝑖𝑑 𝐷𝑙 = 𝐸𝑓𝑡𝑒𝑟å𝑔𝑎𝑛 𝑢𝑛𝑑𝑒𝑟 𝑖𝑛𝑠𝑝𝑒𝑘𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑣𝑎𝑙𝑙𝑒𝑡 𝑆𝐿 = 𝑆ä𝑘𝑒𝑟ℎ𝑒𝑡𝑠𝑙𝑎𝑔𝑒𝑟

Figur 5 Återfyllnadssystem källa: Modifierad från Mattson och Jonsson (2003) s.401

Enligt Axsäter (2006) är återfyllnadssystem mer optimala än beställningspunktsystem då

återfyllnadssystem leder till lägre kostnader. Även Sethi och Cheng (1993) argumenterar för att

återfyllnadssystem utgör ett optimalt materialhanteringssystem och visar detta via simulering

av en Markovsk process och användandet av ett återfyllnadssystem.

18

NULÄGESBESKRIVNING I detta avsnitt presenteras den nuvarande situationen på Swegon i Tomelilla. Avsnittet beskriver

hur flödet i fabriken ser ut, de olika produktionsstationernas funktion samt Swegons nuvarande

leveransvillkor och krav.

5.1 Förstudie Inledningsvis utfördes en förstudie på fabriken i Tomelilla för att kunna förstå och få en bättre

inblick i de olika produktionsstationernas syfte och funktion samt flödet mellan

produktionsstationerna. Genom att besöka de olika produktionsstationerna i fabriken och föra

en dialog med de olika operatörerna mynnade det ut i en ökad förståelse som legat till grund

för att kunna skapa kommande Värdeflödeanalyser. Det nuvarande tillståndet i fabriken för

samtliga produktionsflöden beskrivs i figur 6 nedanför. Beskrivningen har som syfte att skapa

en överblick över hur produktionsflödet ser ut i dagsläget mellan samtliga produktionsstationer.

Samtliga streck, i form av pilar mellan produktionsstationerna, motsvarar de flöden som finns

i fabriken.

Figur 6 Nuvarande flöden på Swegons fabrik i Tomelilla

5.2 Beskrivning av produktionsstationer 5.2.1 Gruppering av produktionsstationer Samtliga produktionsstationer är uppdelade i femton olika grupper, där varje grupp innehåller

ett antal maskiner. Grupperna är baserade på funktionen och syftet maskinerna i respektive

grupp har. Exempelvis ingår alla stansmaskiner i en grupp och alla bockningsmaskiner i en

annan grupp etc.

5.2.2 708/706 Gruppen 708/706 benämns STAM/SMV. Produktionsstationernas syfte i denna grupp är att

omvandla råmaterial i form av Coils till en komponent som sedan skall ingå i en slutprodukt.

Stationerna använder Coils för att det bidrar till att minimera spill. För att skapa komponenter

i olika storlek och typsnitt, pressar samt stansar de två maskinerna råmaterial. De

färdigtillverkade komponenterna skickas därefter till olika produktionsstationer för vidare

bearbetning.

19

Figur 7 Påkopplad Coil i station 706

Figur 8 Maskin i station 708 används för stansning

5.2.3 702/703/705 Gruppen 702/703/705 benämns Finnpower. Produktionsstationernas syfte är att omvandla

råmaterial i form av utstansad metall till komponenter. Denna omvandling görs via tre olika

maskiner där två av maskinerna är renodlade stansmaskiner och en är en lasermaskin. Dessa

maskiner förser hela fabriken med komponenter. För att de snabbt ska kunna tillverka de olika

komponenterna har operatörerna i denna station program som implementeras beroende på

vilken sorts metall samt vilken komponent som ska tillverkas. Komponenterna skickas sedan

vidare till andra produktionsstationer för vidare bearbetning.

Figur 9 Laserskärare

Figur 10 Dator där olika program för arbeten ställs in

5.2.4 751/755 Gruppen 751/755 benämns Stosarna. Produktionsstationens syfte är att omvandla utstansade

komponenter till anslutningsrör. Ett anslutningsrör är en ledare för ingående och utgående luft,

se figur 11. Produktion sker i manuella maskiner och en helautomatiserad maskin.

Anslutningsrören skickas därefter till andra produktionsstationer för montering i slutlig

produkt.

20

Figur 11 Anslutningsrör eller så kallad "stos"

Figur 12 Manuell arbetsstation för tillverkning av stosar

Figur 13 Helautomatiserad maskin för tillverkning av

stosar

5.2.5 780/790 Gruppen 780/790 benämns stora och lilla lådlinan. Produktionsstationernas syfte är att manuellt

montera inlevererade komponenter till en färdig ventilationslåda. All montering i dessa

stationer sker via linjetillverkning. Den färdigmonterade ventilationslådan levereras därefter till

färdigvarulagret.

5.2.6 770/771 Gruppen 770/771 benämns Måleriet. Produktionsstationernas syfte är att måla komponenter i

förutbestämda färger. De färdigmålade komponenterna levereras därefter till

produktionsstationer för montering i slutlig produkt.

5.2.7 740/741/715 Gruppen 740/741/715 benämns tilluftsdon. Produktionsstationernas syfte är montering av

luftledare i komponenter samt att montera komponenter till en slutlig produkt via

produktionslinjer. Den slutliga produkten levereras därefter till färdigvarulagret.

5.2.8 725 Gruppen 725 benämns APT (Automation Presses Tooling), se figur 14 nedan.

Produktionsstationens syfte är att bearbeta inkomna komponenter genom att stansa samt pressa

dessa. Samtliga komponenter som bearbetas i denna produktionsstation levereras vidare till

770/771 för målning och därefter levereras de till produktionsstationen 740 för montering.