Tuotannon virtaus konepajassa : läpimenoajan muodostuminen, virtaustehokkuus ja keskeneräinen tuotanto

Abstract

Työn tarkoituksena oli vakioida erään suomalaisen konepajan valmistuksen läpimenoaikoja parantamalla virtaustehokkuutta ja vähentämällä keskeneräisen tuotannon määrää. Kirjallisuusosassa on selvitetty virtauksen käsitettä valmistuksen kontekstissa ja esitelty tunnetuimpia teorioita ja toimintamalleja kohti virtaustehokkuutta. Käytännön osuudessa mitattiin kohdeyrityksen tärkeimpien tuotteiden läpimenoaikoja, laadittiin prosessikuvaukset ja tutkittiin asetusajan sekä tuotannonohjauksen vaikutusta.

Kohdeyrityksen tuotannossa arvoa lisäävä osuus tuotteen valmistuksen läpimenoajasta vaihteli alkutilanteessa 1,4 – 2,9 % tuotteesta riippuen. Lähtötaso oli siis varsin tyydyttävä ottaen huomioon alan tavanomaisen tehokkuuden 0,5 – 2 % ja yleisestikin toimitusketjujen tehokkuuden 1 – 5,5 %. Keskeneräinen tuotanto pysyi 130 – 150 kuormalavan tasolla läpi tarkastelujakson. Virtaustehokkuutta ei pystytty tutkimuksen aikana parantamaan. Nykyisellä toimintamallilla arvioitiin olevan mahdollista yltää 5 – 7 % tehokkuuksiin yksinkertaisissa vakiotuotteissa standardoimalla työskentelytavat ja rajoittamalla aihioiden vapauttamista tuotantoon. Pitkälle automatisoidussa tankotyönä tehtävien muttereiden tuotannossa yllettiin hetkellisesti yli 20 % virtaustehokkuuteen. Maailmanluokan 20 – 45 % virtaustehokkuuden ylläpitäminen läpi koko tuotevalikoiman vaatii kuitenkin tuotantoajattelun täydellistä mullistusta niin kohdeyrityksessä kuin sen kilpailijoissakin.

Pohdintaa vaatii virtauksen ja resurssien tehokkuusparadoksi. Lyhyt läpimenoaika, pienet välivarastot ja korkea virtaustehokkuus ovat valinta, jonka hintana ovat vakiintuneet suorituskyvyn mittarit, konekannan korkea käyttöaste ja talon tavaksi koetut johtamismallit. Kohdeyrityksen tapauksessa virtaustehokkuus tarkoittaisi 86 – 93 % nykyistä lyhyempiä läpimenoaikoja ja keskeneräisen tuotannon kutistumista samassa suhteessa. Näin massiivinen ja huomattavan osan nykyisistä käytännöistä kyseenalaistava muutos on vakavaraiselle ja menestyvälle yritykselle vuosikymmenen kestävä riski, jonka mielekkyys on varsin perusteltua kyseenalaistaa.

The goal of this research was to stabilize the manufacturing lead time of a machine shop by the means of improving the flow efficiency and reducing the amount of work-in-progress. The literature study unravels the concept of flow in the context of manufacturing and introduces some notable theories and operating models towards flow efficiency. In the practical section, case corporation’s key products’ lead times were measured, process maps were produced and the effects of set-up time and production management were studied.

Without any operational changes the machine shop in question achieved 1.4 – 2.9 % value adding time per total manufacturing lead time within the products studied. Initial performance was thereby quite satisfactory considering the usual 0.5 – 2 % typical for the trade or even the 1 – 5.5 % for the supply chains in general. Work-in-progress kept steadily at 130 – 150 pallets through the study. The researcher was not able to improve the flow efficiency during the study. It was estimated that efficiencies of 5 – 7 % were achievable in the current processes by standardizing methods and limiting the number of workpieces released for production. The highly automatized production of small nuts, turned directly from bar, reached efficiency greater than 20 % momentarily. However, sustaining world class flow efficiency of 20 – 45 % throughout the product catalogue calls for complete remodeling of production in the case company, as it does for the most of its competitors.

The efficiency paradox of flow and resources calls for careful consideration. Short lead time, small intermediate inventories and highly efficient flow are a choice and the price to pay is giving up established performance measures, high utilization of machines and familiar management strategies. For the machine shop in question flow efficiency would mean 86 – 93 % shorter lead times, work-in-progress following suit. Such a comprehensive change – questioning many of the current practices and introducing a decade-lasting risk – might be hard to stomach for a financially steady and profitable company.