Enhancing profitability by optimizing material flow efficiency : an EMS-company perspective
Varis, Onni (2026)
Pro gradu -tutkielma
2026
School of Business and Management, Kauppatieteet
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20260618100274
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20260618100274
Tiivistelmä
This study examines how internal logistics optimization can improve material flow efficiency and profitability in an Electronics Manufacturing Services (EMS) manufacturing environment. The research is conducted as a mixed-methods single-case study focusing on a newly established EMS company undergoing a significant operational transformation, combining quantitative throughput-time analysis with qualitative process observation and semi-structured interviews conducted with selected production personnel.
The empirical findings demonstrate that layout redesign, centralized component picking, automated storage systems, and strategic use of external warehousing together produced a measurable reduction in average throughput time, from 12.94 hours in the pre-optimization period to 11.33 hours post-optimization, against an optimal standard of 7.94 hours. The most significant improvements were observed in assembly-related production phases, where the separation of material handling from value-adding work eliminated non-value-adding operator activities. Remaining bottlenecks were identified primarily in SMD assembly, where equipment limitations and operator-dependent replenishment processes constrain throughput independently of layout design.
The study concludes that material flow efficiency in EMS environments can be substantially improved without changes to core production technology or workforce size. Advanced storage technologies and external warehousing function as critical enablers of this improvement, provided that they are supported by reliable information systems, clear coordination structures, and active management of inter-organizational dependencies. The findings contribute empirical evidence to a relatively underexplored area of supply chain management research and offer practical guidance for EMS companies facing similar challenges of space constraints, high product variety, and throughput variability. Tässä tutkimuksessa tarkastellaan, miten sisäisen logistiikan optimointi voi parantaa materiaalivirran tehokkuutta ja kannattavuutta elektroniikan sopimusvalmistuksen (EMS) tuotantoympäristössä. Tutkimus toteutettiin monimenetelmällisenä yksittäistapaustutkimuksena, jonka kohteena oli vastaperustettu EMS-yritys merkittävän operatiivisen muutosvaiheen aikana. Tutkimuksessa analysoitiin läpimenoaikatietoja 40 tuotantotyöstä, joista puolet kerättiin ennen sisäisen logistiikan parannusten käyttöönottoa ja puolet sen jälkeen, yhdistäen kvantitatiivisen läpimenoaika-analyysin laadulliseen prosessihavainnointiin ja puolistrukturoituihin haastatteluihin.
Empiiriset tulokset osoittavat, että layoutin uudelleensuunnittelu, keräilyn keskittäminen, automatisoidut varastojärjestelmät ja ulkoisen varastoinnin strateginen hyödyntäminen tuottivat yhdessä mitattavan parannuksen keskimääräisessä läpimenoajassa. Läpimenoaika laski 12,94 tunnista ennen optimointia 11,33 tuntiin optimoinnin jälkeen, mikä vastaa 12,4 prosentin parannusta suhteessa optimaaliseen standardiaikaan 7,94 tuntia. Merkittävimmät parannukset havaittiin kokoonpanoon liittyvissä tuotantovaiheissa, joissa materiaalinouto erotettiin arvoa lisäävästä työstä. Jäljelle jäävät pullonkaulat tunnistettiin erityisesti SMD-ladonnassa, jossa laiterajoitukset ja operaattorista riippuvat täydennysprosessit rajoittavat läpimenoaikaa layoutsuunnittelusta riippumatta.
Tutkimus osoittaa, että materiaalivirran tehokkuutta EMS-ympäristössä voidaan parantaa merkittävästi ilman muutoksia ydintuotantoteknologiaan tai henkilöstömäärään, kun sisäinen logistiikka-arkkitehtuuri käsitetään strategisena suunnittelumuuttujana. Automatisoidut varastoteknologiat ja ulkoinen varastointi toimivat tämän parannuksen kriittisinä mahdollistajina, edellyttäen luotettavia tietojärjestelmiä, selkeitä koordinaatiorakenteita ja aktiivista organisaatiorajat ylittävien riippuvuuksien hallintaa. Tulokset tuottavat empiiristä näyttöä toimitusketjun hallinnan tutkimuksen suhteellisen vähän tutkitulle alueelle ja tarjoavat käytännön ohjausta EMS-yrityksille, jotka kohtaavat vastaavia haasteita tilanpuutteen, korkean tuotevariaation ja läpimenonaikojen vaihtelun suhteen.
The empirical findings demonstrate that layout redesign, centralized component picking, automated storage systems, and strategic use of external warehousing together produced a measurable reduction in average throughput time, from 12.94 hours in the pre-optimization period to 11.33 hours post-optimization, against an optimal standard of 7.94 hours. The most significant improvements were observed in assembly-related production phases, where the separation of material handling from value-adding work eliminated non-value-adding operator activities. Remaining bottlenecks were identified primarily in SMD assembly, where equipment limitations and operator-dependent replenishment processes constrain throughput independently of layout design.
The study concludes that material flow efficiency in EMS environments can be substantially improved without changes to core production technology or workforce size. Advanced storage technologies and external warehousing function as critical enablers of this improvement, provided that they are supported by reliable information systems, clear coordination structures, and active management of inter-organizational dependencies. The findings contribute empirical evidence to a relatively underexplored area of supply chain management research and offer practical guidance for EMS companies facing similar challenges of space constraints, high product variety, and throughput variability.
Empiiriset tulokset osoittavat, että layoutin uudelleensuunnittelu, keräilyn keskittäminen, automatisoidut varastojärjestelmät ja ulkoisen varastoinnin strateginen hyödyntäminen tuottivat yhdessä mitattavan parannuksen keskimääräisessä läpimenoajassa. Läpimenoaika laski 12,94 tunnista ennen optimointia 11,33 tuntiin optimoinnin jälkeen, mikä vastaa 12,4 prosentin parannusta suhteessa optimaaliseen standardiaikaan 7,94 tuntia. Merkittävimmät parannukset havaittiin kokoonpanoon liittyvissä tuotantovaiheissa, joissa materiaalinouto erotettiin arvoa lisäävästä työstä. Jäljelle jäävät pullonkaulat tunnistettiin erityisesti SMD-ladonnassa, jossa laiterajoitukset ja operaattorista riippuvat täydennysprosessit rajoittavat läpimenoaikaa layoutsuunnittelusta riippumatta.
Tutkimus osoittaa, että materiaalivirran tehokkuutta EMS-ympäristössä voidaan parantaa merkittävästi ilman muutoksia ydintuotantoteknologiaan tai henkilöstömäärään, kun sisäinen logistiikka-arkkitehtuuri käsitetään strategisena suunnittelumuuttujana. Automatisoidut varastoteknologiat ja ulkoinen varastointi toimivat tämän parannuksen kriittisinä mahdollistajina, edellyttäen luotettavia tietojärjestelmiä, selkeitä koordinaatiorakenteita ja aktiivista organisaatiorajat ylittävien riippuvuuksien hallintaa. Tulokset tuottavat empiiristä näyttöä toimitusketjun hallinnan tutkimuksen suhteellisen vähän tutkitulle alueelle ja tarjoavat käytännön ohjausta EMS-yrityksille, jotka kohtaavat vastaavia haasteita tilanpuutteen, korkean tuotevariaation ja läpimenonaikojen vaihtelun suhteen.