Lean production är en väl etablerad produktionsteknik världen över. Inom Lean production finns det flertalet verktyg, ett av dessa är kartläggningsverktyget Value Stream Mapping (VSM). Med VSM kartläggnings information- och materialflöden inom den egna verksamheten, samt så identifieras icke-värdeskapande aktiviteter (slöseri) för att sedan skapa förbättringsförslag. VSM är ett bevisat effektivt verktyg att använda för att skapa effektiva flöden inom många typer av verksamheter såsom: fordonsindustrin, hotellverksamhet, stålindustri, energiindustri. Dock menar författare att VSM inte kan användas inom företag som har en MTO strategi och som karaktäriseras av produkter som tillverkas i låga volymer och höga variationer. I dagens samhälle ökar ständigt efterfrågan på kundanpassade produkter, vilket i sig leder till att fler MTO företag bildas för att kunna möta kundernas krav. Dessa företag har dock samma krav på sig som andra företag, det vill säga att reducera produktionskostnader, korta ner ledtider och öka kvaliteten för att kunna skapa en konkurrenskraft på marknaden. Således skapades problemformuleringen för denna studie: ”Hur kan ett företag som har en Make-To-Order strategi och som karaktäriseras av en produktion med hög grad av variation samt låg volym, använda Value Stream Mapping för att kartlägga värdeflöden och på så vis skapa möjligheter för att effektivisera verksamheten?” För att besvara problemformuleringen genomfördes studien på Bosch Rexroth Mellansel som är ett företag inom ovan nämnda kontext. Företaget erbjuder bland annat kundanpassade lösningar, företaget har en MTO strategi och tillverkningen av de kundanpassade produkterna sker av hög grad av variation samt låg volym. Arbetet utgick sedan från befintliga teorier om Lean production och VSM samt utvecklade verktyg av VSM för att sedan testa och anpassa dessa på den aktuella kontexten. Kartläggningen genomfördes med hjälp av att observera och samtala med arbetare i flödet samt genom att utforma blanketter som fick följa med artikeln där arbetare hade det huvudsakliga ansvaret att fylla i start- och sluttider för processer. I studiens VSM visades material- och informationsflöden samt identifierat slöseri, detta låg sedan som grund för att ge förslag till hur företaget kan effektivisera verksamheten. Studiens huvudsakliga slutsatser innebär att VSM kan anpassas till denna typ av verksamhet genom att: använda flödesfamiljer i kartläggningen i stället för enskilda produkter eller produktgrupper; koppla tidigare försäljning mot respektive flödesfamilj för att därefter skapa en övergripande prioritering och förståelse; kopplitera observationerna med hjälp av att använda blanketter som får ”följa med” produkten, där arbetare få anteckna information om aktuella processtider och väntetider; kommunikation, för att skapa förutsättningar för ett effektivt flöde. Genom tidigare litteratur och observationer skapades slutligen en modell för förslag på framtida arbetsgång för företaget. Slutligen redovisade studien att det är viktigt att anpassa VSM till den aktuella verksamheten samt betydelsen av att involvera arbetare i processen.

Examensarbetet har genomförts på SKF Mekan AB i Katrineholm som tillverkar lagertillbehör, bland annat lagerhus, hylsor och muttrar. I ett av de produktionsflöden som tillverkar hylsor har SKF Mekan AB problem med långa genomloppstider och överproduktion. Produktionsprocessen som tillverkar dessa hylsor är helt kundorderstyrd vilket betyder att alla artiklar som tillverkas där inte finns på lager utan tillverkas när kunden lägger en beställning. SKF Mekan AB ser den långa genomloppstiden som ett problem då det påverkar kunden och bidrar till högre kostnader, vilket har lett fram till arbetets syfte. Genom att undersöka flödet och ta reda på vilka faktorer som påverkar den långa genomloppstiden, har förbättringsförslag tagits fram för att ge SKF Mekan AB verktyg för att sänka genomloppstiden. Genom intervjuer och observationer har en undersökning av flödet kunnat genomföras. För att kunna utesluta var i flödet de bidragande faktorerna till den långa genomloppstiden befinner sig, har en värdeflödesanalys genomförts med hjälp av insamlade data. En litteraturstudie har legat till grund för vilka teorier och verktyg som kan användas för att lösa problem som SKF Mekan AB har. Resultatet från värdeflödesanalysen visade att bearbetningsmaskinen BBM101agerar flaskhals i flödet. De största bidragande faktorerna till skapandet av flaskhalsen är problem vid inkörning av nytt program och omställningar mellan olika produkter. Utöver dessa problem identifierades även oreda bland halvfärdigt och överproducerat material som stod utspritt i flödet. Genom att införa ett CAD/CAM system för beredningen, lägga mer fokus på 5Sarbetet och genomföra en SMED-analys skapas möjligheter till en sänkt genomloppstid.

Purpose – There is a challenge in how to achieve an efficient and competitive production environment in manufacturing companies that customize their products to a large extent. Henceforth, the study examines how a material flow can become more efficient without disrupting the current customization demands. The purpose of the study is; To investigate how to increase material flow efficiency in manufacturing companies that customize. Based on the purpose of the study, three research questions have been formulated. -        How does the current material flow look like in manufacturing companies that customize? -        What affects the efficiency of material flow in manufacturing companies that customize? -        How to increase the efficiency of material flow in manufacturing companies that customize? Method – This is a case study, with the data collected in documents, observations, and interviews. Method triangulation was used to increase the credibility of the findings. The study's data collection is also linked to the theoretical framework to create a credible result. Findings – The results of the study showed a current state of the company's material flow through the use of value stream analysis and cycle time analysis. The wastes: inventory, unnecessary transports, unnecessary relocations, and waiting were identified. The lean principles continuous flow and equalization of the workload were found to be particularly relevant. The tools WMS-system and ABC-analysis were also found to be relevant for increasing the efficiency of material flow.  Implications – Companies should use value stream analysis as a tool to identify waste in material flows. Furthermore, manufacturing companies that customize should use the lean principles, as well as the use of WMS systems and ABC analysis to make their own material flows more efficient. Limitations – The study only examined one case of manufacturing companies that customize, which undermines the external validity. One limitation is also that the data collection was carried out for a short period. As the examined material flow was not repetitive, the times for the process’s cycles varied, which reduced the quality of the study. Keywords – Lean, waste, high-mix and low-volume, efficiency, material flow

This thesis report is the final element of the Master of Science degree in Industrial Design Engineering at Luleå University of Technology, conducted between January and September 2017 at Saab AB Surveillance in Järfälla, Sweden. The purpose of this thesis project was to analyze the current situation inside production of aftermarket products with an aim to create an extensive mapping of the current situation. Resulting in suggestions for improvements to stabilize the production and creating integration between the aftermarket and new production.   Products produced at Saab Järfälla are used in military defense applications where the larger systems in electronic warfare (EW) and countermeasure systems have very long life cycles, i.e. up to 40 years, and are being used in harsh environments. The products have to be maintained through various service agreements to include support with repairs, maintenance, supplies and transports between Saab and the client. One of these service agreements has a demanded net average lead time of N+12 days between Saab’s facilities and the client whereas N days inside the Järfälla production site. Mapping the situation and handling all the product information in a production with high-mix, low-volume characteristics have not been easy. The aftermarket processes inside Järfälla include diagnosing, reparation, assembling and testing to ensure the performance of the products. The aftermarket shares resources with the production of newly manufactured products which is one of the reasons creating a vast difference in the lead times standard deviation. Other reasons such as information handling, priority inference, flexibility issues and bad visual management has been the effect of causing delays in the production.   The thesis project has been conducted through a development process using various methods for mapping the current situation and to come up with new ideas to improve the situation. Starting with a search in available literature and research about HMLV production, aftermarket situations and lean principles, onto using well-known methods for analyzing such as value stream mapping, Ishikawa diagrams and data collection to form a requirement specification for the upcoming solutions.   As a result, in the analysis of the current state, the fact that the processes itself works almost flawlessly shows that causes for delays and lack of stability lies between the operations. Thereby through ideation, evaluation and further development towards the conducted requirement specification, a solution to start with is to make sure the visual management works. A solution creating a complete overview of the production between all operations integrating new products with aftermarket using a new kind of visual production control boards. These visual production control boards will help prioritizing using FIFO queues and daily meetings, seeing capacity demands and troubles easy by stacking station- or areawise and also create an altogether working flow together with the current layout of the production site.   Further recommendations include further development of these visual production control boards together with implementing a CONWIP planning and control principle using wagons, standardize communications and continuously become more transparent inside the company. The proposed solutions might not guarantee N days inside the Järfälla production site but it will help operators, planners and management to easier locate problems and allocate capacity to increase the flexibility of the production. / Detta examensarbete är det sista delen på civilingenjörsprogrammet Teknisk Design vid Luleå tekniska universitet, ett arbete som genomfördes mellan januari och september 2017 hos Saab AB Surveillance i Järfälla, Sverige. Syftet med examensarbete var att utföra en nulägesanalys över eftermarknadsproduktionen för att senare kunna ge förslag på förbättringar och kunna hjälpa till att skapa integration mellan eftermarknadsproduktion och produktionen av nya produkter.   Produkter som produceras av Saab i Järfälla används i militära försvarssammanhang där de större systemen inom elektronisk krigsföring (EW) och motåtgärder har mycket långa livscykler, t.ex. upp till 40 år och används i mycket krävande miljöer. Därmed har produkterna olika omfattande serviceavtal för inkludera support med reparationer, underhåll, leverans och transporter mellan Saab och kund. Ett av dessa serviceavtal kräver en genomsnittlig netto ledtid på N+12 dagar mellan kund och Saab för reparation varav N dagar maximalt hos produktionen i Saab Järfälla. Kartläggningen av situationen och hanteringen av all produktinformation i en produktion med hög variation och låg volym har inte varit lätt. Eftermarknadsprocesserna inom Järfälla inkluderar diagnostisering, reparation, montering och testning för att säkerställa produktens prestanda. Eftermarknaden delar även resurser med produktion av nyframställda produkter vilket är en av anledningarna till att skapa en stor skillnad i ledtidens standardavvikelse. Andra orsaker som informationshantering, prioritetsinferens, flexibilitetsproblem och dålig visuell hantering har medfört förseningar i produktionen.   Projektet har genomförts genom en utvecklingsprocess med olika metoder för att kartlägga den nuvarande situationen och att komma med nya idéer för att förbättra situationen. Det startade med en sökning i tillgänglig litteratur och forskning om HMLV-produktion, eftermarknadssituationer och lean principer, på att använda välkända metoder för att analysera som value stream mapping, Ishikawa diagram och datainsamling för att skapa en kravspecifikation för kommande lösningar.   Som ett resultat visar det faktum att processerna själva fungerar nästan felfritt och att orsakerna till förseningar och bristen på stabilitet ligger istället mellan operationerna. Därigenom genom idégenerering, utvärdering och vidareutveckling mot den genomförda kravspecifikationen, är en lösning till att börja med att se till att den visuella hanteringen fungerar. En framställd lösning som skapar en fullständig översikt över produktionen mellan alla verksamheter som integrerar nya produkter med eftermarknaden med hjälp av en ny typ av visuella produktionsstyrningstavlor. Dessa visuella produktionsstyrningstavlorna kommer att bidra till att hjälpa prioritera genom att använda sig av FIFO-köer och dagliga möten, eftersom kapacitetsbehov och problem är enkla genom att istället stapla station- eller områdesvis och skapa ett helt arbetsflöde tillsammans med produktionsplatsens nuvarande layout.   Ytterligare rekommendationer inkluderar vidareutveckling av dessa visuella produktionsstyrningstavlorna tillsammans med implementering av en CONWIP planerings- och kontrollprincip med hjälp av vagnar, standardisering av kommunikationer och att kontinuerligt bli mer transparenta inom företaget. Lösningarna kan inte helt garantera N dagar på Järfällas produktionsplats, men det kommer att hjälpa operatörer, planerare och ledare att lättare hitta problem och fördela kapacitet för att öka produktionens flexibilitet.

The automotive industry is responsible for substantial emissions and is therefore transitioning to the new market of electromobility. With changing market conditions and uncertain demand, frequent product launches and customization are increasingly common. Responsiveness has also gained importance, which is why one way to manage the constant change is to use High-Mix-Low-Volume (HMLV) assembly lines. These produce multiple products but at lower volumes, and are characterized by their reconfigurability, i.e., capability to adapt their capacity as well as functionality. The HMLV assembly lines often have high product and process complexity. As a result, standardization and automation of the processes become difficult to realize. Instead, they are dependent on multi-skilled operators and flexible equipment to ensure high quality. Still, the industry continues progressing towards automation and connectivity. Industry 4.0 may facilitate this objective, as well as enhanced reconfigurability and quality in assembly, but despite the increasing interest in the field on Industry 4.0 and related concepts, there is limited research on its potential application for HMLV assembly lines. This report therefore studies the potential of Industry 4.0 to be implemented as a way to combine the strive for increased digitalization with the demand for customization and responsiveness. More specifically, the aim was to provide insights on how Industry 4.0 can improve process reconfigurability and quality in HMLV assembly lines, and to investigate the enablers and barriers to its implementation. To do this, a semi-structured literature review and a multi-case study were conducted. In total, six cases of varying characteristics were investigated through a series of unstructured and semi-structured interviews, site visits and direct observations. Industry 4.0 is built on Cyber-Physical Systems (CPS), which revolves around the integration of physical and digital assets in the manufacturing process. It was found that Industry 4.0 components could improve the reconfigurability and quality at HMLV assembly lines. The literature review presented a framework consisting of six features of reconfigurability: modularity, customization, scalability, convertibility, integrability and diagnosability. Most of these could directly or indirectly be enhanced by Industry 4.0 applications. For example, standardized interfaces in hardware and software were deemed essential for integrability. Mobile modular workstations such as AGVs (Automated Guided Vehicles) were examples of a key asset for scalability and convertibility. Availability, accessibility, and accuracy in data from operations, and effective analytics of the data, could improve modularity and customization. It could also improve diagnosability through predictive maintenance. Connectivity was a prerequisite for systematic data management which could also positively impact the quality. Data enabled a better understanding of processes and was the first step towards improvement. Having real-time data and visualizing it could lead to optimized planning and to addressing issues such as deviations close to the source. Another technology which could improve quality was for example augmented reality for operator training. Several enablers and barriers for Industry 4.0 implementation were identified. The most important enablers were the current paradigm shift towards digitalization, the alignment with agile working ways, collaboration between IT (agile) and production (waterfall/lean), and the synergy between reconfigurable systems and Industry 4.0 implementation. The most prevalent barriers were the lack of IT resources in production, legacy systems and equipment with established ways of working, and the integration of a segregated portfolio of systems. Finally, a recommendation is that all parts of the production system should be reconfigurable: equipment, systems and operators, and the way of working should be compatible with the philosophy. / Fordonsindustrin står för omfattande utsläpp och genomgår därför en övergång till den nya marknaden e-mobilitet. Med förändrande marknadsvillkor och osäker efterfrågan är frekventa produktlanseringar och specialanpassade produkter vanligt förekommande. Responsivitet har också blivit allt viktigare, varför en vanlig lösning för att möta konstant förändring är genom användandet av monteringslinor med hög mix och låg volym (HMLV). Dessa linor producerar flera olika produkter av lägre volym och karaktäriseras av sin rekonfigurerbarhet, det vill säga deras förmåga att anpassa sin kapacitet såväl som funktionalitet. Denna typ av monteringslinor har ofta hög produkt- och processkomplexitet vilket resulterar i att standardisering och automation av processerna blir svårt att realisera. Istället är de beroende av skickliga operatörer samt flexibel utrustning för att säkerställa hög kvalitet. Trenden är dock att industrin går mot högre nivåer av automation och uppkoppling. Industri 4.0 skulle kunna möjliggöra dessa mål, samt bidra till ökad rekonfigurerbarhet och kvalitet i montering, men trots det ökande intresset inom området Industri 4.0 och relaterade koncept är forskningen gällande dess potentiella tillämpning i HMLV monteringslinor begränsad. Denna rapport studerar därför potentialen för Industri 4.0 att tillämpas som ett sätt att kombinera strävan mot digitalisering med efterfrågan av specialanpassade produkter och responsivitet. Mer specifikt ämnar rapporten ge inblick i hur Industri 4.0 kan förbättra rekonfigurerbarheten och kvaliteten i monteringslinor med hög mix och låg volym, och att utreda både möjliggörande och hindrande faktorer för dess implementering. Metoden som använts för att göra detta har varit en semistrukturerad litteraturstudie samt en flerfallsstudie. Totalt studerades sex fall genom en serie ostrukturerade och semistrukturerade intervjuer, studiebesök och observationer. Industri 4.0 bygger på principen om cyberfysiska system, vilket handlar om integration av fysiska och digitala komponenter i tillverkningsprocessen. Det visade sig att komponenter av Industri 4.0 på flera sätt kan förbättra rekonfigurerbarhet och kvalitet för HMLV monteringslinor. Litteraturstudien presenterade ett ramverk bestående av sex egenskaper för att uppnå rekonfigurerbarhet. Dessa var: modularitet, specialanpassning, skalbarhet, konverterbarhet, integrerbarhet och diagnostiserbarhet. Majoriteten av dessa kunde direkt eller indirekt främjas med hjälp av Industri 4.0-applikationer. Exempelvis bedömdes standardiserade gränssnitt i hård- och mjukvara vara väsentligt för integrerbarhet. Mobila, modulära arbetsstationer såsom AGVer (Automatic Guided Vehicles) var exempel på en nyckeltillgång för skalbarhet och konverterbarhet. Tillgång till giltig data och effektiv analys av datan kunde förbättra modularitet och specialanpassning. Det kunde också förbättra diagnostiserbarheten genom proaktivt underhållsarbete av maskiner. Uppkoppling sågs som en förutsättning för systematisk datahantering vilket också kunde ha en positiv inverkan på kvaliteten. Data möjliggjorde ökad förståelse för processer och var därmed ett första steg mot förbättringar. Med hjälp av realtidsdata och visualisering av denna kunde planering optimeras och avvikelser adresseras nära källan. Ytterligare teknik som kunde förbättra kvalitet var exempelvis augmented reality (AR) för effektiv träning av operatörer. Ett flertal möjliggörande och hindrande faktorer för tillämpning av Industri 4.0 identifierades. De viktigaste möjliggörarna var den rådande digitaliseringen, samarbete mellan IT (agilt) och produktion (waterfall/lean), synergier mellan rekonfigurerbara system och Industri 4.0-implementering samt mellan Industri 4.0 och agila arbetssätt. De viktigaste barriärerna var brist på IT-resurser i produktion, utdaterade system och utrustning, samt integreringen mellan en uppsjö av skilda system. Slutligen presenterades rekommendationer, varav ett centralt råd var att alla delar av ett produktionssystem, det vill säga utrustning, system och operatörer, bör göras rekonfigurerbara.

Generellt ser automationsgraden bra ut för tillverkande företag i Sverige, men vid en djupare granskning syns det att utvecklingen i små och medelstora företag (SMF), går långsamt framåt. För att Sverige ska behålla sina framträdande roll som industrination krävs ökad automation och robotisering i SMF. Därför syftar studien till att skapa ökad förståelse kring SMF:s utmaningar och påverkansfaktorer för automationsbeslut. I studien utförs kvalitativa intervjuer med fem små och medelstora företag. Forskningen grundar sig i ett ramverk som består av insamlat teoretiskt material och utgår från tre identifierade huvudområden; Produktiontekniska utmaningar, Interna utmaningar och Extern påverkan. Undersökningen visar på att SMF tenderar att stå inför en rad olika utmaningar som automation kan vara en lösning på, men också att viss problematik kan uppstå vid automatisering. Studien visar också på att samband existerar mellan företags utmaningar och att det även kan skilja sig beroende på om företag verkar som underleverantörer eller levererar produkter direkt till slutkund. / In general, the degree of automation for manufacturing companies in Sweden seems to be fine, but upon a deeper examination it appears that the development in small and medium-sized enterprises (SMEs) is slowly progressing. In order for Sweden to retain its prominent role as an industrial nation, increased automation and robotization in SMEs are required. Therefore, the study aims to create an increased understanding of SME challenges and influencing factors for automation decisions. In the study, qualitative interviews are conducted with five small and medium-sized companies. The study is based on a framework consisting of collected theoretical material and is based on three identified main areas; Production engineering challenges, internal challenges, and external impact. The study shows that SMEs tend to face a variety of challenges that automation can be a solution to, but also that some problems can exist within the implementation of automation. It also indicates that relationships exist between companies' challenges, but that they may also differ depending on whether companies act as subcontractors or deliver products directly to end customers.