Inledning Allmänt om produktion och strategi Produktionsprocess

Transkript

1 Sammanfattande rapport internationell benchmark studie Inledning Under våren 2017 utfördes en studie hos en tysk småhustillverkare, som per sekretessavtal försäkrade sig om att förbli anonymt. I fortsättningen kallas företaget för fallföretag. Utöver det behöver all informationsmaterial, som lämnas vidare till tredje part, godkännas av företaget. Av konkurrens skäl fick viss information inte lämnas vidare förrän ett år efter studiens slut. Med denna bakgrund kan vi nu lämna in en sammanfattande slutrapport. Studiens mål var att kartlägga delar av företagets verksamhet, där strategi kring kostnadseffektiva processer och flödesstudier stod i centrum. På grund av företagets storlek, i förhållande till tiden som stod till förfogande på plats, fick avgränsningar göras. Som huvudfokus för studien bestämdes att studera processen för väggproduktion från steget där virke hämtas, fram till att de färdiga väggarna stod redo i lagret för transport till byggarbetsplats. Här ingår även fönsterförmontering och sågning av gips som parallella processer till huvudprocessen väggmontering. Moment som projektering, takstolstillverkning och övriga aktiviteter behandlades således inte. Däremot måste nämnas, att digitaliseringen med hjälp av Building Information Modelling (BIM), i projekteringsfasen har kommit väldigt långt, i förhållande till vad författarna sett i liknande produktionsprocesser i Sverige. Allmänt om produktion och strategi Allmänt kan nämnas att samtliga tillverkade hus är kundanpassade. Kunden har möjligheten att påverka på detaljnivå. Detta ställer höga krav på en detaljerad BIM hantering. För att utnyttja potentialen av denna digitalisering har investeringar med hög automatiseringsgrad gjorts i produktionens initiala moment. Ett kostnadseffektivt produktionsflöde kräver att anläggningarna är flexibla och utan stora ställtidsförluster. Företaget lägger här mycket vikt vid en standardiserad processplattform, åtminstone för delar av produktionsprocessen. Enligt företagets Managing Director är detta ett tydligt strategival för att svara på marknadens behov. Jämfört med industrin för små trähus Sverige, så utgörs den tyska industrin av betydligt färre aktörer, som dock har en högre produktionskapacitet. Fallföretaget vill ha en konkurrensfördel inom produktionstekniska frågor och valde därför denna form av strategi. Managing Directorn blev nyligen rekryterat till fallföretaget ifrån bilindustrin. Ett område, där han tycker trähusindustrin kan lära ifrån bilindustrin är att det absoluta huvudfokuset i tillverkningen måste ligga på monteringens huvudflöde. Detta flöde utgör kärnan i tillverkningen, medan övriga, parallella processer eller flöden, måste anpassas och utvecklas så att huvudflödet kan optimeras. Däremot är han medveten om att företaget i dagsläget inte har nått dit. Med hjälp av olika förbättringssteg och utvecklingsåtgärder, kopplade till konkreta mål som exempelvis producerade löpmeter vägg per timme, cykeltid eller andra nyckelfaktorer, vill fallföretaget lyfta sig själva till en ny nivå i trähusindustrin. Produktionsprocess Väggproduktionen är utformad som linjetillverkning med 12 stationer (0 till 11). En detaljerad operationsbeskrivning av varje station 1 till 11 finns i Fohlin & Ekström (2017) Increase efficiency of production flow and bottleneck (bifogas). Nedan följer en beskrivning av den första stationen (station 0), där, enligt fallföretaget själv, automatiseringsgraden är bland de tre högsta i Europa. På grund av att processen och anläggningen precis tagits i bruk, och som nämnd ovan, fick 1 (6)

2 projektdeltagarna skriva på ett sekretessavtal med tystnadsplikt, som dock bara skulle gälla viss tid. Det är anledningen till att station 0 inte är beskriven i Fohlin & Ekström (2017), utan följer här nedan. Bild 1: a) Virkesmagasin för första stationen (till vänster); b) digital visualisering av tillgängligt virke till första stationen (till höger). I virkesmagasinet finns 10 standardmått på virkesdimensioner, samtliga är 12 meter långa. Vid en fördefinierad undre fyllnadsgräns av magasinet sänder operationssystemet en signal till företagets huvudmateriallager och respektive dimension levereras med truck. Initialt sänds en digital beställning till första stationen. Virket som behövs hämtas med sug-kran automatiskt ur rätt magasinfack och läggs på transportbandet som leder i en multifunktionsanläggning (multi-tool/vollautomatische Abbundanlage), som, utöver att såga, även automatiskt kan byta till 12 olika verktyg för att bearbeta den 12 meters plankan. Bild 2a visar operation borrning. Det speciella här är inte enbart maskinens multifunktionalitet; det finns till och med ett antal liknande anläggningar på marknaden som kan utföra fler operationer. Det speciella är det produktionssystematiska strategitänk som ligger till grund. Väggarna, för huset som ska tillverkas, produceras inte en och en. Ovan beskrivna 12 meters plankor är längdoptimerade, så att det sammanlagd kräver så få 12 meters längder som möjligt för husets samtliga väggar. En 12 meters längd kan alltså exempelvis innehålla en vägg, två väggar, eller även fler väggar, så länge deras sammanlagde längd inte överstiger 12 meter. På så sätt kommer de efterföljande stationerna enbart beläggas med en 12 meters produktionsenhet som innehåller flera väggar, istället för att beläggas på nytt för varje vägg med varierande storlek. Anläggningen (se multi-tool i bild 2a) i första stationen fräser ett jack i syll och hammarband mellan de olika väggarna på produktionsenheten, för att synliggöra gränsen mellan två väggar. Längre fram i processen sågas väggarna isär manuellt av operatörerna. Varje virkesbit till stommen för väggarna på en produktionsenhet hämtas och bearbetas automatiskt vid denna första station, för att sedan automatiskt flyttas till ett mellanlager i form av ett hylltorn som ligger integrerat intill. Detta torn kan rymma färdig bearbetat virke för 8 hus, se automated elevator buffer i bild 2b. 2 (6)

3 Bild 2: a) operation borrning i multi-tool på inkommande 12 meters planka (till vänster); b) Multi-tool med intill liggande lagerhylltorn (automated elevator buffer; till höger) Nästa moment vid denna station är att de färdiga virkesdelarna till en produktionsenhet, automatisk och i rätt processordning, flyttas ner och ut från lagerhylltornet. Där plockas de automatiskt en och en och läggs med millimeters noggrannhet till ett regelverk, så att dem kan spikas ihop i exakt justerat läge. Även spikningen sker förstås automatisk och bakom skyddsgaller. Här lämnar produktionsenheten den nya anläggningen och flyttas till nästa station i flödet, som, precis som övriga kommande stationer, är beskriven i detalj i Fohlin & Ekström (2017). Med den befintliga produktionsprocessen tillverkar företaget 20 meter färdig vägg per timme. Problem i nuläget Ovan beskrivna station kommer att sätta cykeltiden för övriga stationer i processflödet. Denna får inte överstiga 20 minuter. Vid närmare betraktelse av tabell 1 nedan kan dock ses, att företaget i dagsläget inte uppnår denna 20 minuters cykeltid för ytterväggar. Ett av momenten som tar betydligt längre tid än så är fönstermontering, som därmed är en flaskhals, se tabell 2. Mellan station/process 9 och 10 uppstår mer än 25 minuters kötid. Här finns en tydlig likhet med svenska företag, där, i princip oavsett produktionssystem, fönstermonteringen har visat sig vara problematisk. Den andra betydande stationen/processen som skapar kötid är nummer 3, där isoleringen läggs. Tabell 1: Cykeltider för stationer 1-11 Tabell 2: Kötid på grund av flaskhalsar (ytterväggar) Tidsstudien visar att produktionsflödet är ojämn och obalanserad. I dagsläget, dvs. i princip innan den högautomatiserade första delen av processen fungerar 3 (6)

4 friktionsfritt och kan sätta cykeltiden för övriga stationer, försöker företaget lösa denna obalans på följande sätt. Operatörerna är inte enbart aktiva vid en station, utan flyttar mellan olika stationer, beroende på stationens arbetsintensitet. På så sätt står ett mindre antal stationer stilla under viss period, eftersom operatörerna inte är på plats. Generellt kan man säga att denna form av förflyttningar kan vara meningsfull och fördelaktig. Job enlargement görs ofta i företag där monotona arbetsmoment förekommer, så att operatörerna lär sig i processen angränsande uppgifter. På så sätt blir opersonalen mer insatt i större delar av processen, känner större delaktighet och vid flytt mellan stationer blir arbetet inte lika monotont. Förutsättningar för detta verkar dock inte vara uppfyllda här. Snabba förflyttningar av personal mellan stationerna görs inte för personalens bästa, utan för att försöka hålla ett någorlunda tempo i produktionen. Problemen ligger snarare i operationernas omfattning eller komplexitet. Ett alternativt sätt är att öka bemanningen för stationerna vid huvudflödet. Bild 3 visar hur bemanningen vid huvudflödet kan se ut valfri dag. Namnen på gröna fält är på plats, mörkblå är sjuk och gul är semester. Dämmung (Isolering) är en av flaskhalsarna, ändock finns enbart tre operatörer vid denna station, som dessutom måste sköta Nagelbrücke 2 (nagelportalen som spikar fast gipset). Dessa två stationer kunde hanteras av fler än dessa tre. Bild 3: bemanningsschema; personer på mörkblå ruta är sjuka, på grön ruta är på plats och på gul ruta är lediga Utöver bemanningen så skulle även flaskhalsarna isolering och fönster behöva ses över. I Fohlin & Ekström (2017) har detta gjorts. För att inte störa huvudprocessen skulle fönsterna förmonteras i en ram som sedan sätts in i station 1, direkt när produktionsenheten flyttas till station 1. Med hjälp av tidsstudier i flera andra företag, kunde en ungefärlig tid för denna förmontering anges och processerna från tabell 1 anpassas. Tabell 3 visar hur förbättringsförslaget skulle påverka cykeltiden, medan tabell 4 visar hur kötiden skulle förändras. 4 (6)

5 Tabell 3: Teoretiska cykeltider efter förändring Tabell 4: Teoretiska kötider efter förändring Om företaget implementerar förslaget och givet att de teoretiska antagandena stämmer, skulle denna förändring innebära en ökning av 6,9% av den befintliga produktionskapaciteten, mätt i meter per timme. En exakt beräkning av ovanstående finns i Fohlin & Ekman (2017). Jämfört med svenska förhållanden innebär detta, vilket olika studier kunnat påvisa, att förmonteringen av fönstermoduler inte är gynnsam. Ändå görs det i många svenska företag. Detta av olika anledningar, exempelvis på grund av att det förekommer kötider och flaskhalsar tidigt i produktionsprocessen. Så länge inte utvecklingsarbete bedrivs för att minska eller eliminera dessa flaskhalsar och kötider (utvecklingsalternativ 1), kan dessa utnyttjas för att montera fönstret direkt i väggstommen (utvecklingsalternativ 2), istället för att ha en parallell process där en fönstermodul förtillverkas; inklusive materialflöde, operatörer, plats etc. Oavsett vilket alternativ man väljer, så blir det bättre än utgångsläget. Ur produktionsekonomiskt sikt så borde förstås huvudprocessen balanseras, optimeras och stödjas av kringliggande aktiviteter. Föreliggande studie visar dock att fallföretaget borde göra just det som vi hittills avrått undersökta svenska företag från. Att förtillverka en fönstermodul, som monteras in i regelstommen vid första kötiden i processen. Ett mål för vidare studier kan vara att fortsätta undersöka fönstermonteringen. Det verkar inte finnas en enda väg att gå, som Johansson, Schauerte och Lindblad (2018, bifogas) konstaterar. Sättet man bör välja verkar däremot vara tajt kopplat till huvudflödets uppbyggnad. Beroende på antal stationer och graden av komplexitet i operationerna vid varje station, skulle dock rekommendationer om fönstermonteringen kunna ges. Fallföretagets kontaktperson har fått förfrågan om att presentera konceptet kring 12 meters produktionsenheten vid Forum Wood Building Nordic, september i Växjö. Svaret inväntas. 5 (6)

6 Bilaga: 1. Fohlin, E. & Ekström, H. (2017). Increase efficiency of production flow and bottleneck. Bachelor thesis in Industrial Engineering, Linnaeus University, Faculty of Technology, Department of Mechanical Engineering. 2. Johansson, J.; Schauerte, T. & Lindblad, F. (2018). Balancing the production flow in prefabrication of wooden houses. Forest Products Society 72nd International Convention, key to a sustainable future, Madison/WI, USA, June 11-14, Budget 4. Kvitton 6 (6)