Hållbarhet genom produktionsutveckling

Produktionsutveckling kan bedrivas på flera olika sätt, dock gäller alltid vissa grundläggande principer. En förbättrad och effektivare produktion kan primärt erhållas genom att påverka en eller flera av följande resultatparametrar:

•     Minska andelen kassationer och minska materialspillet i varje operation.

•     Minska tidsförlusterna som erhålles genom stillestånd.

•     Minska den totala cykeltiden för att tillverka detaljen/produkten under givna förutsättningar.

•     Minska eller eliminera användningen av processtillsatser som exempelvis skärmedier.

En positiv påverkan av resultatparametrarna har genomgående en positiv inverkan på produktions-kostnaderna, på miljön och på den långsiktiga hållbarheten. I de tillverkningsekonomiska modellerna som är utvecklade vid Lunds universitet ingår ovan redovisade resultatparametrar i form av olika nyckeltal.

Kassationer och materialspill

Kassationerna kan beskrivas med en kassationsandel qQ och materialspillet med en faktor qB. Båda dessa nyckeltal beskriver indirekt material-, tids- och energiförluster i produktionen. Materialspillet uppkommer t.ex. genom arbetsmånen vid skärande bearbetning. Kassationer uppkommer främst p.g.a. att man inte uppfyller givna toleranskrav.  Ett bra samarbete med material- eller ämnesleverantören är ofta helt nödvändigt för att kunna utveckla produktionen. Det är inte ovanligt att toleranskraven på en detalj är högre satta än vad tillämpningen kräver. För att kunna få en effektiv produktion med låg kassationsandel är samverkan med produktutvecklarna en central och viktig aktivitet för att optimera detaljens producerbarhet.

 Stillestånd

Inom verkstadsindustrin utgör ofta stillestånd en stor del av förlusterna. Stillestånden beskrivs med hjälp av en stilleståndsandel qS, vilken definieras som stilleståndstiden dividerat med den totalt produktionsplanerade tiden (betald tid). För att speciellt kunna reducera ställtiderna i produktionen skall ställtiderna särredovisas, vilket gör att ställtiden inte innefattas i stilleståndsandelen qS. Inom verkstadsindustri kan qS anta värden mellan 0.20  0.40 beroende på typ av produktion och beroende av företagets utvecklingsläge. Oftast leder en minskning av stilleståndsandelen möjlighet till störst kostnadsbesparingar. I många fall kan stilleståndsandelen reduceras med mer än 10 % utan större investeringar.

Cykeltiden

Cykeltiden t0 påverkas främst genom val av material/utgångsämne och val av tillverkningsmetoder med tillhörande beredning. Vid skärande bearbetning kan cykeltiden främst påverkas genom val av skärdata (skärhastighet, matning och skärdjup). Beroende på bearbetningens karaktär kan cykeltiden påverkas i olika omfattning. Det är endast ingreppstiden som kan påverkas av skärdata. Ingreppstiden kan utgöra 20 - 80 % av den totala cykeltiden beroende på typ av bearbetning. I det fallet att ingreppstiden utgör 50 % av cykeltiden kommer en 10 procentig ökning i skärdata att ge en cykeltidsförkortning på 5 %. I många fall, särskilt vid större serier eller långa ingreppstider, är ofta en 5 procentig förbättring av cykeltiden ett tillräckligt skäl för att byta verktygskoncept.  Det råder ofta ett linjärt samband mellan produktionstiden för en batch och energiförbrukningen. I många fall är skillnaden i energiförbrukning liten mellan produktion och stillestånd. Energiåtgången kan därför minimeras genom att minimera den totala produktionstiden.

Höga extra kostnader

Användning och hantering av skärmedier, särskilt uttjänta skärmedier, kan tillsammans med rengöring av detaljerna bidra till höga extra kostnader. En minskad användning av dessa processtillsatser är därför en viktig del i ett långsiktigt utvecklingsarbete. I det fall man nödsakats till att använda skärmedier är det av största betydelse att man också får maximal nytta av dessa i form av höga skärdata och samtidig effektiv spånhantering.

Reducerad beläggning

För att kunna tillgodogöra sig en produktionsutveckling krävs att ledig kapacitet kan användas för annan produktion. I annat fall erhålles överkapacitet eller s.k. reducerad beläggning, som också är en form av stillestånd. En väl utvecklad produktutvecklingsstrategi är därför av största vikt. Nya produkter skall utvecklas med tanke på frigjorda produktionsresurser. Man skall därför välja utvecklingsprojekt som ger ledig kapacitet för tillverkning av produkter som är under utveckling. Vid val av pro-duktionsutvecklingsprojekt gäller följande generella regler:

 1.   I första hand skall produkter tillverkas som blir godkända, d.v.s. reducera kassationer.

 2.   I andra hand skall man använda den tillgängliga tid som finns d.v.s reducera stillestånd och ställtider.

 3.   I tredje hand skall man öka produk-tionstakten, reducera cykeltiden.

 4.   I fjärde hand skall man öka produk-tionskapaciteten genom nyinvesteringar.

Det bör än en gång påtalas att en effektiv produktion är oftast det bästa sättet att uppnå en långsiktig hållbarhet.

Av Jan Erik Ståhl, Industriellt Produktion LTH, Lunds Universitet

Jan-Eric är professor i industriell produktion vid Lunds Universitet och är utsedd ko-ordinator för det strategiska forskningsområdet produktionsteknik (SPI), vilket bedrivs i samarbete med Chalmers. Han doktorerade 1986 på en avhandling som behandlar verktygshaverier vid skärande bearbetning. Avhandlingsarbetet gjordes i nära samarbete med Sandvik Coromant. Sedan ca 10 år tillbaks har han haft ett etablerat samarbete med SECO TOOLS. Jan-Eric ger årligen kurser i bl a skärande bearbetning på olika nivåer för högskolan och industrin.

2010-10-15