Detta examensarbete har studerat hur produktionsplaneringen av en manuell produktion/montering kan bli produktivare. Genom empiriskt material från fallföretaget och insamlade av relevant teori presenteras idéer om hur detta kan göras. Två viktiga slutsatser från detta arbete är att företag bör planera sin manuella produktion/montering längre tid i förväg och därmed möjliggöra för fler förutbestämda planeringsregler, det vill säga vilka produkter som produceras/monteras när. Dessa slutsatser har dragits utifrån aktuell och relevant teori om produktionsplanering av manuell produktion. Fokus i arbetet har dock legat på att testa om ett införande av ett Walking Workers Assembly Line - system (WWAL) i den manuella produktionen påverkar produktiviteten. För att testa hur införandet av WWAL påverkar produktiviteten har det i arbetet gjorts ett experiment i en manuell produktions-/monteringslinje, experimentet har bedrivits i flertalet veckor för att säkerställa resultaten. Resultaten från experimentet visar att införandet av ett WWAL-system påverkade produktiviteten positivt, totalt sett. Däremot visade experimentet att olika delar av den manuella produktionen påverkades på olika sätt, i en del av linjen påverkades produktiviteten positivt med cirka 40 procent och i en annan del negativt med cirka 9 procent. Dessa skillnader kan bland annat förklaras av att det uppstod ett så kallat rabbit chase i den ena delen, men inte i den andra. Vidare visar experimentets resultat att kostnaderna för att införa WWAL var noll, vilket står i strid med aktuell relevant teori. Teorin antyder också att det kan vara svårt att lyckas med WWAL när det gäller komplexa produkter, detta motsäges av experimentet som har gjort på en relativt komplex medicinteknisk produkt. Arbetet kommer också fram till slutsatsen att det kan vara viktigare att införa WWAL än att jobba med Lean till 100 procent, denna slutsats bygger till stor del på att införandet av WWAL var kostnadsfritt.

En ökad trend mot mer kundspecifika produkter har ökat antalet produktvariationer. I och med denna ökning ställs högre krav på montörer som utför manuell montering vilket bidrar till en högre kognitiv belastning på montörerna. Vid manuell montering innefattar varje specifikt fall olika förutsättningar vilket innebär att kraven på montören i fråga varierar utifrån given situation. Om montören upplever tidspress i sådana situationer kan det resultera i ökad mental belastning vilket i sin tur kan öka risken för skador och sjukdomar samt lägre produktivitet för monteringsprocessen. Därav anses montörens välmående vara en viktig aspekt gällande hållbarhet vid manuell montering. I och med detta behöver kritiska faktorer som påverkar montörernas välmående tas i beaktning vid planering av monteringsprocesser. Syftet med denna studie är att utreda hur planeringsarbetet för manuella monteringsprocesser påverkar välmåendet för montörer på företag som tillämpar enstycksproduktion i den svenska tillverkningsindustrin. Detta uppnåddes genom att identifiera befintliga metoder och verktyg gällande tidsestimering samt samla data kring hur ett företags anställda upplever arbetsmiljön och planeringsarbetet för den manuella monteringsprocessen. Denna information möjliggjorde sedan utformning av en förbättrad lösning i form av en tidsestimeringsmodell som tar social hållbarhet i beaktning. Studien har en kvalitativ forskningsdesign där en fallstudie har genomförts på det svenska företaget FlexQube. Insamlingen av data gjordes genom semistrukturerade intervjuer samt analys av dokument som erhölls från det studerade företaget. Resultatet påvisar att montörers välmående påverkas av faktorer såsom ljudvolym, monteringsprocessens ergonomi, tidspress, stämning i produktionen, variation av arbetsuppgifter samt mängden information montörerna erhåller. Genom att efterfölja studiens föreslagna rekommendationer, som tar dessa faktorer i beaktning, vid planering av monteringsprocesser samt implementera studiens framtagna tidsestimeringsmodell kan företags manuella montering bli mer hållbar. / An increased trend towards more customer specific products has led to an increased amount of product variants. This increase results in higher demands on the assembler who performs the manual assembly, which in turn leads to a higher cognitive load of the assembler. Every case in manual assembly includes different conditions which leads to varied demands for the assembler depending on the situation. If the assembler experiences time pressure in such situations, it can result in increased mental pressure. This can in turn increase the risk for injuries and illnesses as well as reduced productivity for the assembly process. Therefore, the wellbeing of the assembler is considered an important aspect regarding sustainability in manual assembly. Due to this, critical factors which affect the wellbeing of assemblers should be taken into consideration when planning the assembly process.  The purpose of this study is to investigate how the planning work for manual assembly processes affects the wellbeing of assemblers at companies that apply one-piece production in the Swedish manufacturing industry. This was achieved by identifying existing methods and tools for time estimation, and by collecting data regarding how the employees at a company experience their work environment and planning work for the manual assembly. This information then led to the production of a time estimation model. The study has a qualitative research design where a case study was performed at the Swedish company FlexQube. The data was collected through semi structured interviews and by analysis of documents that were provided by the studied company. According to the results, the wellbeing of assemblers is affected by factors such as volume, ergonomics of the assembly process, time pressure, the atmosphere in the production area, the variety of work tasks, and the amount of information that the assemblers are provided. By following the study’s proposed recommendations, which considers these factors, when planning the assembly process and by implementing the produced time estimation model, the manual assembly for companies can become more sustainable.

This is a bachelor thesis which handles a balancing problem in a manual assembly line for mixed models. Many product variations that are assembled in an assembly line have different cycle times in each operation in the process. The products that are assembled in the line have also large variations in their lead times. This leads to large balancing losses leading to reduced productivity and efficiency. Many balancing losses occur due to the inefficient time that one of the products causes. Other balancing losses occur due to bottlenecks that occur in some operations. The purpose of this study is to investigate the balancing losses in a manual assembly line with mixed models. The goal is to develop a proposal for a balanced layout, as well as to minimize balancing losses and waste and maximize productivity as much as possible. Two research questions have been developed as guidelines for the study: RQ1: What factors can lead to balancing losses in a mixed-model assembly line? RQ2: How can a mixed-model assembly line be balanced without leading to other types of losses? The study is a case study that looks for problems in one case company. It is based on a literature study and the collection of real-world data, which has been collected at the case company by observations, interviews and documents that include data about production times and balancing reports.  A proposal on how balancing losses can be reduced in the best possible way has been developed. The inefficient time has been reduced and the assembly line has become more efficient and productive. With help of this improvement proposal, other types of losses could be avoided, such as losses of human resources and financial resources. This study aimed to reduce the balancing losses that one product causes in the assembly line. No rebalancing of the other products was done, but other products were considered so that the balancing of the product does not lead to extra imbalance on the other products in the line. It was important for the fall company to be able to implement a solution that does not lead to a lot of other losses. Based on the three solutions proposed, this solution was the most suitable for what the company wants. A new layout for the product’s stations has been proposed. With this layout, efficiency will increase, and downtime will decrease, thus increasing productivity. Proposal three shows that it is possible to balance a mixed-model assembly line, by terminating a product and removing it earlier from the assembly line.   Keywords: Line balancing, manual assembly, balancing loss, mixed products, mixed-model assembly / Det här är ett examensarbete på grundnivå, som behandlar ett balanseringsproblem i en manuell monteringslinje för mixade modeller. Det monteras många produktkonfigurationer som har olika cykeltider i varje station i processen. Produkterna som monteras i linan har även stora variationer i deras ledtider. Detta medför stora balanseringsförluster som leder till minskad produktivitet och effektivitet. Många balanseringsförluster uppstår på grund av den ineffektiva tiden som en av produkterna orsakar. Andra balanseringsförluster uppstår på grund av flaskhalsar som förekommer i vissa stationer.  Syftet med denna studie är att undersöka balansringsförlusterna i en manuell monteringslinje med mixade modeller. Målet är att ta fram ett förslag på en balanserad layout, samt att minimera balanseringsförlusterna och slöseri och maximera produktiviteten så mycket som möjligt.   Två forskningsfrågor har tagits fram som riktlinjer för studien: F1: Vilka faktorer kan leda till balanseringsförluster i en mixad-modellmonteringslinje?  F2: Hur kan en mixad-modellmonteringslina balanseras utan att leda till andra typer av förluster? Studien är en fallstudie som undersöker problem hos ett fallföretag. Studien är baserad på en initial litteraturstudie och insamlad data, som har samlats in från fallföretaget via observationer, intervjuer samt dokument med data om produktionstider och balansrapporter.  Ett förslag på hur balanseringsförlusterna kan minskas på bästa möjliga sätt har tagits fram. Den ineffektiva tiden har minskats och monteringslinan har blivit effektivare och produktivare. Med hjälp av det här förbättringsförslaget, kunde andra typer av förluster undvikas, som exempelvis förluster av mänskliga resurser och ekonomiska resurser.   Denna studie är gjord för att minska balanseringsförlusterna som en av produkterna orsakar i monteringslinjen. Ingen ombalansering på de andra produkterna gjordes, men det togs hänsyn till andra produkter så att balanseringen av den produkten inte leder till extra obalans på de andra produkter i linan. Det var viktigt för fallföretaget att kunna implementera en lösning som inte leder till massa andra förluster. Utifrån de tre lösningarna som föreslagits var denna lösning den mest lämplig för vad företaget önskar sig. En ny layout på produktens stationer har tagits fram. Med denna layout kommer effektiviteten att öka och dötiden minska, och därmed ökas produktiviteten. Förslag tre visar sig att det är möjligt att kunna balansera en mixad-modellmonteringslina, genom att avsluta en produkt och ta ut den tidigare ur monteringslinan.   Nyckelord: Line balancing, manuell montering, balanseringsförluster, mixed products, mixed-model assembly line.

Examensarbetet utfördes våren 2018 på Scanias axel- och växellådsmontering i Södertälje. Axel- och växellådsmonteringen består till största del av manuella monteringsstationer men också till en del av automationslösningar för skruvdragning. Huvudmålet för examensarbetet är att så långt som möjligt automatisera tre manuella monteringsstationer, med delmålen att redovisa nuläget med eventuellt nödvändiga förändringar i processen samt identifiera tekniska lösningar för automation. De tekniska lösningarna för automation ska vara nedbrutna i en budget och payback för eventuell investering. Mål och avgränsningar för rapporten återfinns i inledningskapitlet. För att få operations- och produktkännedom inleds examensarbetet med en praktik på de berörda monteringsstationerna. Vidare fortsatte arbetet med litteraturstudier för att ge en teoretisk referensram. Den teoretiska referensramen används dels i rapporten samt även som underlag för ett flertal intervjuer med forskare på KTH och Scania, samt med kollegor inom produktionsteknik. För att finna tekniklösningar utfördes intern benchmark på flera av Scanias produktionsenheter. Intern benchmark och litteraturstudie har varit grunden för examensarbetets benchmark. I kapitel 2.1 återfinns en utförlig beskrivning av examensarbetets arbetsmetod samt de metoder som tillämpats. De monteringsmoment som utförs på den line där de manuella monteringsstationerna är placerade är att sammanfoga skruv-, press-, limförband. En beskrivning av linen och vilka monteringsmoment som utförs på vardera station återfinns i kapitel 4.2, figur 9. De monteringsoperationerna som utförs på de manuella monteringsstationerna är skruvilägg, mutteräntring, limning, dragning, lagerpressning och avlyft. Examensarbetet visar i kapitel 6.2 de tekniklösningar som kan användas för automation av de fyra manuella monteringsstationerna. Tekniklösningarna är identifierade under intern benchmark på Scania. Tekniklösningarna bryts ned i investeringsuppskattningar vilka presenteras i kapitel 6.3, tabell 15. Tekniklösningarna uppskattas att för hela systemet kräva en investering på 16.5 till 22.5 miljoner kronor. En investering i tekniklösningarna ger då en årlig besparing om fem positioner vilket resulterar i en årlig besparing om 2.5 miljoner kronor. Payback-tid för investeringen (kapitel 6.3, tabell 16) blir då 6.6 till 9 år. Fördelar med att automatisera de manuella monteringsstationerna blir att de ergonomiska repetitionsbelastningarna för operatörerna minskar (kapitel 3.4 och 4.4) samt att kvalitetssäkring av limförband kan utföras vilket i nuläget är utmanande. Utmaningarna med att automatisera blir att skapa värde för fler företagsdelar i samband med automationsinvesteringen samt skapa en flexibel automationslösning vilken kan möta framtida produkt- eller produktionsvolymsförändringar. En rekommendation i att investera i examensarbetets framställda tekniklösningar för automation kan inte ges, däremot rekommenderas att studera vidare hur ett alternativ skulle se ut för att vara flexibelt nog att möta framtida förändringar samt skapa för flera delar av företaget vid investering. / The thesis project is conducted during spring of 2018 at Scania axle and transmission assembly in Södertälje. The axle and transmission assembly consists in large parts of manual assembly stations but also of automatic tightening solution The main objective of the thesis project is to automate three manual assembly stations as far as possible. The main objective where divided into three assignments. First assignment is to identify and describe the work stations current state. Second assignment is to identify and propose necessary changes of the current process. Last assignment is to identify technical solutions for automation and present investment, budget and calculate time for payback. Objectives and delimitations of the thesis project is found in the introduction chapter. To gather knowledge of the product and assembly line an practice period where conducted during the first week of the thesis project. To reach an academic perspective of our thesis a literature review was conducted. The theoretical frame of reference is used during the project in two different ways, as a theoretical background to our objective and also as an basis for several interviews with researchers and senior colleagues at Scania. In order to meet the third assignment to identify technical solutions an internal benchmark was performed on several of Scanias production units. Internal benchmark and literature review has been the basis of the proposed technical solutions. Chapter 2.1 contains a description of work method of the thesis and the methods applied. The manual assembly operations performed on the assembly line are to assemble screw, press and adhesives conjoins. A description of the manual assembly operations is found in chapter 4.2, Figure 9. The assembly operations performed on the manual assembly stations are screw and nut placement, adhesive application, bearing placement and lift. The thesis describes in chapter 6.2 the technical options for automation solutions applied to the four manual assembly stations. The technical options are identified through the internal benchmark at Scania. The technical options are presented as estimated investments in Chapter 6.3, table 15. The technical option is estimated to an investment of 16.5 to 22.5 million sek. The technical solution results in an annual saving at 2.5 million sek., which gives an 6.6 to 9 years payback time (Shown in Chapter 6.3, table 16). The automation solution the thesis project proposes has advantages in that the ergonomic repetitions are significantly reduced (chapter 3.4 and 4.4) and contributes to ensure quality of the adhesive application of the conjoint. Challenges with the proposed automation system is to create additional value cross functional through the organization and to design a solution that is flexible enough to meet changes in products and/or production flow. Recommendation for investment in the thesis projects automation solution cannot be given due to the lack of future flexibility and additional value to another part of the organization. The thesis project shows significant advantages for automation solution in terms of ergonomics and quality. The recommendation is to continue the study of how an investment in an automated solution can create a cross functional value and contribute to product flexibility.

The term Industry 4.0, sometimes referred to as a buzzword, is today on everyone’s tongue and the benefits undeniably seem to be promising and have potential to revolutionize the manufacturing industry. But what does it really mean? From a high-level business perspective, the concept of Industry 4.0 most often demonstrates operational efficiency and promising business models but studies show that many companies either lack understanding for the concept and how it should be implemented or are dissatisfied with progress of already implemented solutions. Further, there is a perception that it is difficult to implement the concept without interference with the current production system.The purpose of this study is to interpret and outline the main characteristics and key components of the concept Industry 4.0 and further break down and conclude the potential benefits and enablers for a manufacturing company within the heavy automotive industry. In order to succeed, a case study has been performed at a manual final assembly production unit within the heavy automotive industry. Accordingly, the study intends to give a deeper understanding of the concept and specifically how manual assembly within an already existing manual production system will be affected. Thus outline the crucial enablers in order to successfully implement the concept of Industry 4.0 and be prepared to adapt to the future challenges of the industry. The case study, performed through observations and interviews, attacks the issue from two perspectives; current state and desired state. A theoretical framework is then used as a basis for analysis of the result in order to be able to further present the findings and conclusion of the study. Lastly, two proof of concept are performed to exemplify and support the findings. The study shows that succeeding with implementation of Industry 4.0 is not only about the related technology itself. Equally important parts to be considered and understood are the integration into the existing production system and design and purpose of the manual assembly process. Lastly the study shows that creating understanding and commitment in the organization by strategy, leadership, culture and competence is of greatest importance to succeed. / Begreppet Industri 4.0, ibland benämnt som modeord, är idag på allas tungor och fördelarna verkar onekligen lovande och tros ha potential att revolutionera tillverkningsindustrin. Men vad betyder det egentligen? Ur ett affärsperspektiv påvisar begreppet Industri 4.0 oftast ökad operativ effektivitet och lovande affärsmodeller men flera studier visar att många företag antingen saknar förståelse för konceptet och hur det ska implementeras eller är missnöjda med framstegen med redan implementerade lösningar. Vidare finns det en uppfattning att det är svårt att implementera konceptet utan störningar i det nuvarande produktionssystemet. Syftet med denna studie är att tolka och beskriva huvudegenskaperna och nyckelkomponenterna i konceptet Industri 4.0 och ytterligare bryta ner och konkludera de potentiella fördelarna och möjliggörarna för ett tillverkande företag inom den tunga bilindustrin. För att lyckas har en fallstudie utförts vid en manuell slutmonteringsenhet inom den tunga lastbilsindustrin. Studien avser på så sätt att ge en djupare förståelse för konceptet och specifikt hur manuell montering inom ett redan existerande manuellt produktionssystem kommer att påverkas. Alltså att kartlägga viktiga möjliggörare för att framgångsrikt kunna implementera konceptet Industri 4.0 och på så sätt vara beredd att ta sig an industrins framtida utmaningar. Fallstudien, utförd genom observationer och intervjuer, angriper frågan från två perspektiv; nuläge och önskat läge. Ett teoretiskt ramverk används sedan som underlag för analys av resultatet för att vidare kunna presentera rön och slutsats från studien. Slutligen utförs två experiment för att exemplifiera och stödja resultatet. Studien visar att en framgångsrik implementering av Industri 4.0 troligtvis inte bara handlar om den relaterade tekniken i sig. Lika viktiga delar som ska beaktas och förstås är integrationen i det befintliga produktionssystemet och utformningen och syftet med den manuella monteringsprocessen. Slutligen visar studien att det är av största vikt att skapa förståelse och engagemang i organisationen genom strategi, ledarskap, kultur och kompetens.