Passar automatisering även för små och medelstora företag?

Automatisering är viktigt för att danska företag ska kunna bibehålla sin konkurrenskraft. Tack vare kunniga danska produktionsföretag ser vi fler och fler företag som kan och kommer att producera i Danmark. Men passar automatisering även för små och medelstora SME-företag? Och i så fall, varför, när och hur ska SME-företag automatisera? Några av dessa frågor kommer vi att diskutera i denna artikel. Erfarenheten kommer från analyser av och i samarbete med SME-företag i Region Syddanmark.

Teknikanvändning för företagens livscykelperspektiv

Automatisering är mer än bara robotar
Det finns många intressanta automationslösningar i de större danska företagen som bidrar till att avsevärt öka produktiviteten och kvaliteten. Införandet av robotar har funnits med på agendan under många år, men det är framför allt under de senaste åren som antalet industrirobotar exploderat hos danska företag. Automatisering kan vara mycket mer än att bara köpa och installera en robot. Naturligtvis måste vi producera mer med färre anställda, eller snarare producera mer för varje duktig dansk medarbetare. Det är ju inte så att man, varje gång man ser en anställd i produktionen, omedelbart tänker att den personen kan ersättas av en robot. Många tråkiga och repetitiva arbeten kan med fördel ersättas av robotar, men det finns många uppgifter som kan utföras mer effektivt med hjälp av teknik, i allmänhet i kombination med kompetenta och ansvarstagande medarbetare.

Användning av teknik för att öka produktiviteten i hela värdekedjan, med allt från orderläggning, produktutveckling, produktionsberedning till produktion, bör också ses som automation. Det gamla 1990-talsuttrycket CIM - Computer Integrated Manufacturing - håller på att få en renässans nu när tekniken är mogen. Funktioner måste integreras så att de på ett enkelt och effektivt sätt får tillgång till information genom hela värdekedjan och under hela produktens livscykel vad gäller kontroll, spårbarhet och dokumentation. Idag talas det om den digitala fabriken och en fjärde industriell revolution som med ny teknik försöker möjliggöra det ovanstående genom “Internet of Things”, så att det i framtiden kan tillverkas lösningar för “plug and play”-automation.

Företag, framför allt små och medelstora, är olika
I Europa är 99,8 procent av företagen SME-företag och de sysselsätter 66,5 procent av arbetskraften, vilket framgår av tabell 1. I Danmark är mer än 3 000 företag registrerade som produktionsföretag, av vilka 25 procent är belägna i Region Syddanmark som ligger till grund för den här artikeln.

Vi tenderar att tala om små och medelstora företag som ett antal liknande företag med samma utmaningar och behov. Men i praktiken är SME-företag naturligtvis mycket olika, både vad gäller storlek och affärsområde, och därför ska automation och användning av teknik bedömas i förhållande till det enskilda företaget. I projektet Automation Syd (AutoSyd) har SDU (Syddansk Universitet) tillsammans med fyra automationsföretag haft kontakt med mer än 40 produktionsföretag med syftet att analysera och utvärdera möjligheterna och behoven av automatisering. Projektet har varit en ögonöppnare (kanske främst för oss akademiker), eftersom vi har lärt oss att de produkter och branscher som kan dra nytta av automatisering kan vara allt ifrån tillverkare av fiskfoder och kundanpassade etiketteringsmaskiner till stora träkonstruktioner. Därtill fann vi också skillnader i företagens storlek och var de befinner sig på sin livscykelkurva. Att hitta en standardiserad automationslösning, till exempel i form av en robotinstallation, verkar därför inte vara speciellt viktigt inledningsvis.

När och varför ska ett företag automatisera?
Företag uppstår och utvecklas på olika sätt. Om vi ska försöka tala om livscykeln eller utvecklingen av ett företag ger figur 1 en uppfattning om hur en utveckling kan ske – här visas den som tre olika stadier.

Figuren visar gränserna för SME-företag, det vill säga upp till 250 anställda och en omsättning på mindre än 50 miljoner euro. Om det är den ena eller den andra gränsen som nås först beror på företagets framgång, men förhoppningsvis kommer fokus på ökad produktivitet göra att många SME-företag når omsättningen före antalet anställda.

När företaget befinner sig i etableringsfasen uppkommer de typiska utmaningarna med att få produkter och eventuell teknik att fungera. Finansiering och försäljning är också en stor utmaning. Har ett företag 5–10 anställda kan det finnas utmaningar kring kvaliteten på produkten och att kunder börjar efterfråga fler varianter. Det är kanske här som det övervägs om man ska producera mer "in-house" och släppa några av de dyra underleverantörerna. Växer företaget ytterligare kommer det att bli en utmaning att ha ordning på dokumentationen.

Företagaren/produktutvecklaren/säljaren som startade företaget kan inte längre hålla reda på alla trådar. Mängden av arbete ökar, kapaciteten blir en utmaning o.s.v. När vi närmar oss 80–100 anställda kommer bolaget in i en fas där alla inte känner varandra längre. Den platta organisationen och befälsordningen ska nu ersättas av en organisation med funktioner och ansvarsfördelning.

Det kommer en fas där export och globalisering börjar komma in i bilden. Det börjar plötsligt ställas frågor om hur man ska producera. Man börjar att tänka produktionsstrategiskt. Man undersöker alternativa produktionslösningar och skissar/utformar passande produktionssystem och automatiseringslösningar.

Många av de mindre företagen tänker inte särskilt strategiskt gällande produktionen. Vi måste sluta att se produktionen som ett nödvändigt ont och istället se den som ett sätt att aktivt skapa möjligheter och konkurrenskraft, vilket är en stor konkurrensfördel. I AutoSyd har många av de besökta företagen varit små, det vill säga med 25–50 anställda, och flera av dem är inte omedelbart redo för automatisering, men genom analys och utveckling av en strategisk plan för automation har många företag börjat tänka på konkurrensfördelarna med automation. Här definieras automation som ett brett utbud.

Först riktning - sedan fart
De flesta SME-företag är mycket flexibla när det gäller produkter, kunder, order o.s.v. Styrkan i de mindre företagen är just service och flexibilitet. Det som inte är helt lätt är effektiviteten, det vill säga att komma till rätta med tillvägagångssätten, skapa ett balanserat flöde av arbetsuppgifter och att höja kvaliteten. Arbetet med dessa strukturer bör gå före fokus på produktivitet och automatisering. Effektivitet och lean-principer passar mycket bra ihop med att ha fokus på värdeskapande, att skapa flöde och standardisering av arbetsuppgifter, så kallade standardförfaranden. Produktivitet hänger ofta samman med automatisering, och som figur 2 visar ska det enligt vår erfarenhet naturligtvis vara fokus på effektivitet före automatisering och produktivitet – med andra ord tar vi först ut riktningen (för att veta vart vi är på väg) innan vi sätter fart med hjälp av automatisering. På engelska skiljer man på begreppen "effective" (att göra rätt saker) och "efficient" (att göra saker snabbt med minimala resurser) vilket här kan översättas till att vi först måste ta reda på vad som behöver göras (riktning), för att senare bli duktiga på det (hastighet). Att arbeta med flexibilitet, effektivitet och produktivitet är en kontinuerlig process, vilket den gröna pilen i figur 2 visar, för att ständigt bibehålla kurs och fart.

Automationslösningar tenderar ofta att bli ganska komplicerade och det slutar ofta med att de blir en mycket stor investering för företagen, vilket för många SME-företag är både orealistiskt och oförsvarbart. SME-företag måste först och främst tänka på produktionsstrategi och effektivitet. Det finns många saker i fråga om kvalitet, spill och hantering av interna förfaranden som bör hanteras innan man överväger automatisering.

Lean-automatisering
Konceptet som AutoSyd går ut med är vad vi på SDU kallar lean-automatisering. Detta har en dubbel betydelse. För det första innebär det att automatiseringen måste skapa ett värde för företaget. Filosofin kommer från Toyota med och det japanska ordet jidoka, "automation with a human touch", där lösningar måste vara enkla och billiga, det vill säga: "Det får inte krävas en ingenjör för det" (det kan vi säga eftersom vi själva inte är det). Våra lösningar för lean-automatisering måste alltså vara enkla koncept. Det bör normalt vara lösningar som företaget kan införa med prisvärda moduler, och som företaget kan växa i.

Den andra betydelsen av lean-automatisering är det som visas i figur 2, att man först måste köra en lean-effektiviseringsprocess innan företaget automatiseras på riktigt. Med andra ord: först lean och därefter automatisering (av lämpliga saker).

 

Lean-automatisering fokuserar på att rätt (värdeskapande) processer automatiseras. Finns det processer som inte skapar värde måste de tas bort före automatiseringen. Det är ödesdigert att automatisera processer som istället borde tas bort. Automatisering bör göras för att förbättra kvaliteten på produkter och arbetsmetoder, eller för att minska tunga lyft/hantering, enformiga arbetsrutiner o.s.v.

I forskningsändamål talas det om modulära produktionsplattformar som kan byggas upp och byggas om. Det talas om lösningar som kan rekonfigureras (RMS – "reconfigurable manufacturing systems"), vilka på sikt kommer att bli enkla "plug and play"-moduler som snabbt kan byggas ihop och kommunikationsmässigt integreras via "Internet of Things". Målet är att skapa adaptiva lösningar som kan anpassas till nya situationer där flexibilitet, effektivitet och produktivitet samverkar såsom visas i figur 2. Det talas om framtidens smarta fabrik. I en kommande artikel om effektivitet beskrivs hur SDU-forskare arbetar med den smarta fabriken och även lägger fokus på nätverkssamarbeten.

Koncept och lösningar för lean-automatisering
Som en följd av AutoSyd-projektet har samarbete mellan SDU och fyra integrationspartner identifierat och utvecklat generiska produktionskoncept som på sikt kan förvandlas till plattformar för automationslösningar. Dessa beskrivs här:

Flexibel monteringscell
Tanken bakom de flexibla monteringscellerna är en modulär produktionsplattform som kan ligga till grund för att utforma kundanpassade monteringsceller. Det är en plattform som kan börja byggas upp med manuella monteringsstationer, till exempel i form av en U-cell. Senare kan graden av automatisering ökas enligt filosofin för lean-automation. I cellen kan man till exempel integrera en robot som samarbetar med cellens operatörer, vilket vi givetvis vill se mycket mer av i framtiden.

Profeeder – flexibel materialhantering/-matning
Ett modulärt materialhanteringssystem som kan anpassas till olika bearbetningscentra och robottillverkare. Det handlar om ett hjälpsystem som kan eliminera den enformiga hanteringen i och av CNC-maskiner så att maskinen kan köras obemannad under perioder på upp till åtta timmar i sträck. Då frigörs operatören för andra uppgifter. Lösningen är mycket användarvänlig för att operatörerna själva ska kunna ställa om och starta upp nya produktionsuppgifter.

Automatisk palletering
I många SME-företag finns det behov av palletering och avpalletering. Denna lösning är baserad på en robotlösning som är flexibel och kan sättas upp för att palletera lådor med olika dimensioner och därmed minska mycket ensidigt och repetitivt arbete på SME-företagen.

Moduluppbyggda rull- och transportbanor
Syftet med detta koncept är att leverera kundanpassade lösningar baserade på modulära standardelement som är utvecklade för enkel installation, kabeldragning o.s.v. Målet är "billiga" unika lösningar som kan testas utan någon större risk eftersom anläggningen senare kan anpassas, byggas om och återanvändas.

Touch SCADA
Detta är ett enkelt övervaknings- och styrsystem som ger de anställda enkel tillgång till produkt- och produktionsdata från en webbsida som kan användas på en PC, mobiltelefon eller surfplatta. Med systemet kan användaren på ett enkelt sätt visualisera och styra en maskin eller process. Lösningen består av ett användargränssnitt som kan konfigureras för att passa den styrning som ska visualiseras och styras.

PLCSQL
Ett enkelt verktyg för SME-företag för att hantera produktionsdata i form av ritningar, processbeskrivningar, CNC-program o.s.v. Behovet av datautbyte mellan produktion (PLC) och ekonomi/planering (databas) är en utmaning för många SME-företag. Planering kräver kunskap om den aktuella och totala kapaciteten i produktionen. Detta system ger en enkel, billig och tillförlitlig kommunikation mellan en PLC och en databas, det vill säga ett sätt att utbyta data mellan PLC och databasen utan att behöva använda en dator.

Ovanstående koncept, bland andra, presenterades och diskuterades vid ett seminarium den 9:e juni på Alsion i Sønderborg.

Annons

Lean-automatisering – exempel 1

Ett exempel på lean-automatisering i AutoSyd-projektet är en påsvikningsmaskin utvecklad för Skærtoft Mølle. De normala kommersiella påsvikningsmaskinerna är stora anläggningar som viker ett stort antal av en viss påstyp på kort tid, men i Skærtoft Mølles fall fanns det inget behov av hög volym. Istället behövde man ett flexibelt system som kunde åtgärda problemen med ensidigt och repetitivt arbete. En av våra partner utvecklade påsvikningsmaskinen som visas på bilden. Maskinen arbetar i samverkan med de anställda och har avhjälpt de anställdas problem med ensidigt och repetitivt arbete. Maskinen kan flyttas från en påfyllningsstation till en annan och kan hantera företagets alla påsstorlekar. Den kan dessutom ställas in för att vika så många gånger som behövs.

Lean-automatisering – exempel 2

Jørn Iversen Rødekro Aps producerar handikappanpassade högkvalitativa cyklar där design är av största vikt. Cykelverkstaden har producerat cyklar i mer än 15 år och arbetar för att gå från att vara en verkstad till att bli en fabrik. Företaget har uppnått det antal som dagens produktionsapparat klarar av och behöver därför ett nytt produktionssystem. AutoSyd har föreslagit en process i tre steg där det första steget är att standardisera och beskriva processer. I steg 2 införs en produktionslayout som minskar plocktiden. Designen är en U-cell där material och verktyg är optimalt placerade. I det sista steget kan flexibel automation komma på tal för att förbättra produktiviteten och kvaliteten och minska problemen med ensidigt och repetitivt arbete. AutoSyd föreslog en samarbetande robot som kan hantera cykelramen vid monteringen.

Annons