9789144110776 by Smakprov Media AB

LOGISTIK Läran om effektiva materialflöden

Patrik Jonsson & Stig-Arne Mattsson

Kopieringsförbud Detta verk är skyddat av upphovsrättslagen. Kopiering, utöver lärares och studenters begränsade rätt att kopiera för undervisningsändamål enligt Bonus Copyright Access kopieringsavtal, är förbjuden. För information om avtalet hänvisas till utbildningsanordnarens huvudman eller Bonus Copyright Access. Vid utgivning av detta verk som e-bok, är e-boken kopieringsskyddad. Den som bryter mot lagen om upphovsrätt kan åtalas av allmän åklagare och dömas till böter eller fängelse i upp till två år samt bli skyldig att erlägga ersättning till upphovsman eller rättsinnehavare. Studentlitteratur har både digital och traditionell bokutgivning. Studentlitteraturs trycksaker är miljöanpassade, både när det gäller papper och tryckprocess.

Art.nr 31085 ISBN 978-91-44-11077-6 Upplaga 3:1 © Författarna och Studentlitteratur 2016 www.studentlitteratur.se Studentlitteratur AB, Lund Omslagslayout: Francisco Ortega Printed by Mediapool Print Syd AB, Estonia 2016

INNEHÅLL

Förord 13 Författarpresentation 15 Del I Ämnesområdet logistik 1 Logistikens utgångspunkter 19

1.1 Vad är logistik? 19 Definition av begreppet logistik 20 Logistik som ett system 23 1.2 Logistikens effektivitet och mål 26 Kundservice 27 Kostnader 28 Kapitalbindning 28 Flexibilitet 29 Tid 30 Miljö 31 Sociala aspekter 31 Logistik och lönsamhet 32 Logistiska målkonflikter 34 1.3 Logistik som konkurrensmedel 37 Orderkvalificerare och ordervinnare 37 Logistikstrategin 39 Hållbar logistikstrategi 41 1.4 Avslutning och sammanfattning 43 Diskussionsuppgifter 43 2 Logistiksystemet 45

2.1 Logistiksystemets processer och funktioner 45 Processer 45 Funktioner 47

I n ne h å l l

2.2 Logistiksystemets flöden 50 Materialflödet 50 Informationsflödet 51 Monetära flödet 52 2.3 Logistikens aktörer 52 Kunden 52 Samhället 54 Varuägaren 54 Varuförflyttaren 54 2.4 Perspektiv på logistik 55 Tidsperspektiv 55 Systemperspektiv 57 2.5 Logistikens framväxt och angränsande discipliner 60 Logistikens historiska framväxt 60 2.6 Avslutning och sammanfattning 65 Diskussionsuppgifter 65 3 Materialflödet 67

3.1 Lagring 68 Layoutöverväganden 68 Zonindelning av lagret 69 Artikelplacering i lagret 71 Enhetslaster i lagret 72 Förvaringssystem 72 3.2 Materialhantering 75 Hanteringssystem 75 Materialuttag ur lager 79 3.3 Godstransporter 82 Trafikslagen 82 Transportsystemets aktörer 88 3.4 Förpackningar och lastbärare 91 Enhetslastbärare 91 Engångs- och flergångsförpackningar 93 3.5 Avslutning och sammanfattning 93 Diskussionsuppgifter 94

I nnehåll 5

Del II Logistiksystemets mål 4 Kundservice 97

4.1 Kundservice i olika tidsfaser 98 4.2 Leveransserviceelement 99 Lagerservicenivå 100 Leveransprecision 101 Leveranssäkerhet 102 Leveranstid 102 Leveransflexibilitet 103 Leveransserviceindex 103 4.3 Informationsutbyte och logistiktjänster 104 4.4 Fastställande av totalt kundserviceåtagande 105 Kundanalys 106 Befintlig kundserviceprestation 106 Marknadsanalys 106 Kostnads- och intäktsanalys 107 Fastställande av kundservicestrategi 109 4.5 Avslutning och sammanfattning 113 Diskussionsuppgifter 114 5 Logistikkostnader och kapitalbindning 115

5.1 Logistikkostnaderna 115 Transport- och hanteringskostnader 116 Emballeringskostnader 116 Lagerkostnader 117 Administrativa kostnader 122 Orderkostnader 123 Kapacitetsrelaterade kostnader 124 Brist- och förseningskostnader 124 Logistiksystemets totalkostnad 125 5.2 Kapitalbindning 126 Kapitalbindning i absoluta tal 127 Lagrets omsättningshastighet 127 Lagrets liggtid eller täcktid 129 5.3 Kapitalbindningsanalys 131 Kartläggning av kapitalbindning 131 Kapitalbindningsdiagram 136 5.4 Totalkostnadsanalys 138

I n ne h å l l

5.5 Avslutning och sammanfattning 141 Diskussionsuppgifter 142 Övningsuppgifter 142 6 Logistik och miljö 145

6.1 Logistiksystemets miljöpåverkan 146 Godstransporters miljöpåverkan 146 Produkters och förpackningars miljöpåverkan 149 6.2 Angreppssätt för miljöhänsyn 150 Miljöanpassad logistik 150 Angreppssätt och miljöansvar 150 6.3 Handlingsalternativ för miljöhänsyn 152 Handlingsalternativ för godstransporter 152 Handlingsalternativ för lager- och produktions anläggningar 155 Handlingsalternativ för produkter och förpackningar 156 Handlingsalternativ i försörjningskedjan 157 6.4 Miljöregleringar 160 6.5 Miljöledningssystem 163 6.6 Analys och kvantifiering av miljökonsekvenserna 163 6.7 Avslutning och sammanfattning 166 Diskussionsuppgifter 166 Del III Logistiksystemets strukturer 7 Produkterna i logistiksystemet 171

7.1 Produkter, produktgrupper och produktsortiment 171 7.2 Produktstrukturer 174 7.3 Standardprodukter, kundspecifika produkter och kundorderspecifika produkter 177 7.4 Produktvarianter och varianthantering 180 Grundutförande med tillbehör 181 Modularisering 182 7.5 Produktlivscykeln 184 7.6 Avslutning och sammanfattning 186 Diskussionsuppgifter 187

I nnehåll 7

8 Materialförsörjningsstrukturer 189

8.1 Försörjningsstrategier 190 Single och multiple sourcing 190 Varianter av single och multiple sourcing 194 Hybrid sourcing 195 8.2 Leverantörsnätverk 196 8.3 Antal leverantörer 199 Varför ha en stor leverantörsbas? 199 Drivkrafter för att minska leverantörsbasen 200 Metoder för att minska leverantörsbasen 200 8.4 Leverantörsavstånd 201 Dimensioner av leverantörsavstånd 201 Lokal, internationell och global försörjning 203 8.5 Leveransmönster 204 Leverans till lager eller produktion 206 Leverans via logistikcenter 206 Leverantörsstyrda lager 207 Direktleverans till kund 209 8.6 Leverantörsrelationer 209 Traditionellt partsförhållande 210 Partnerskapsrelationer 211 Maktbalans och styrkeförhållanden 212 Beroenden och bindningar 213 Utveckling av leverantörsrelationer 216 8.7 Avslutning och sammanfattning 221 Diskussionsuppgifter 222 9 Produktionsstrukturer 223

9.1 Produktionsbegreppet 223 9.2 Materialflödesstrukturer i produktionen 224 9.3 Produktionsupplägg 226 Funktionellt produktionsupplägg 227 Lineutformat produktionsupplägg 229 Grupporganiserat produktionsupplägg 230 Byggplatsupplägg 231 9.4 Produktionsupplägg från logistiksynpunkt 232 9.5 Dimensionering av produktionskapacitet 234 Kapacitetsstrukturer i produktionen 234 Funktionsflexibilitet för produktionsplatser 235 Kapacitetsbalansering 237 © F ö r f a t t a r n a o c h S t u d e n t l i t t e r a t u r

I n ne h å l l

9.6 Strategier för kapacitetsanpassning 239 9.7 Avslutning och sammanfattning 241 Diskussionsuppgifter 241 10 Distributionsstrukturer 243

10.1 Nyttor, gap och roller vid distribution 243 Distributionens nyttovärden 244 Distributionens gap 245 Mellanhänders roller i distributionen 246 10.2 Transaktioner i distributionskanaler 249 Transaktionskanaler för konsumentprodukter 251 Transaktionskanaler för industriprodukter 252 10.3 Materialflöden i distributionskanaler 253 Separerad transaktions- och materialflödeskanal 253 Gemensam transaktions- och materialflödeskanal 255 10.4 Lagerstrukturer 261 10.5 Förändrade förutsättningar för mellanhänder 266 10.6 Senareläggnings- och spekulationsstrategier 270 10.7 Värdeadderande distributörer 272 Den värdeadderande verksamheten 272 Terminalens roll i distributionsstrukturerna 274 10.8 Avslutning och sammanfattning 274 Diskussionsuppgifter 275 Del IV Styrning av logistiksystemet 11 Kundorder- och prognosprocesser 279

11.1 Kundorderprocesser 279 Specificera och registrera kundorder 281 Fastställa leveranstid 282 Plocka, tillverka, packa och leverera 284 11.2 Prognosprocesser 285 Prognosunderlag och efterfrågemönster 286 Prognostisering med hjälp av bedömningsmetoder 287 Prognostisering med hjälp av beräkningsmetoder 289 Hänsyn till trender och säsongsvariationer 291 Prognosfel och prognoskontroll 293

I nnehåll 9

11.3 Efterfrågeförhållanden och informationsutbyte i försörjningskedjor 295 Efterfrågevariationer 296 Tidsfördröjningar 297 Efterfrågeinformation från point-of-sale 298 Överföring av leveransplaner 298 11.4 Avslutning och sammanfattning 300 Diskussionsuppgifter 301 Övningsuppgifter 301 12 Materialstyrning 303

12.1 Grundläggande utgångspunkter och principer för materialstyrning 303 Oberoende och härledd efterfrågan 304 Balansering av behov och tillgångar 305 Pull- och pushbaserad materialstyrning 306 12.2 Lagerfunktioner 307 12.3 Materialstyrningsmetoder 310 Beställningspunktssystem 311 Täcktidsplanering 313 Direktavropsmetoder 314 Materialbehovsplanering 317 12.4 Bestämning av orderkvantiteter 320 Ekonomiska motiv för val av orderkvantitet 321 Metoder för bestämning av orderkvantiteter 322 12.5 Säkerhetslagerdimensionering 325 Gardering mot osäkerhet 326 Ekonomiska aspekter på osäkerhetsgardering 327 Metoder för bestämning av säkerhetslager 329 12.6 Lagerredovisning 333 Inleveranser 333 Lageruttag 334 Inventering 336 12.7 Avslutning och sammanfattning 337 Diskussionsuppgifter 337 Övningsuppgifter 338

I nn e h å l l

13 Material- och produktionsstyrning i tillverkande företag 345

13.1 En struktur för material- och produktionsstyrning 345 Sälj- och verksamhetsplanering 346 Huvudplanering 347 Orderplanering 348 Detaljplanering 349 13.2 Kapacitetsplanering 349 Beräkning av kapacitet och kapacitetsbehov 350 Handlingsalternativ vid kapacitetsplanering 352 13.3 Detaljplanering 356 Styrning av orderutsläpp 356 Körplanering 357 Återrapportering 358 13.4 Avslutning och sammanfattning 359 Diskussionsuppgifter 360 14 Materialanskaffningsprocessen 361

14.1 Materialanskaffningsprocessen från ett logistikperspektiv 361 Specificering av inköpsbehov 362 Upphandling 363 Inköpsorder 364 Orderbekräftelse 364 Leveransbevakning 364 Leveransavisering 365 Godsmottagning 365 Uppföljning och utvärdering 366 14.2 Anskaffningsprocessen för olika artikeltyper 366 Produkter och komponenter 367 Råmaterial 367 Förnödenheter 368 14.3 Affärsförbindelser i anskaffningsprocessen 369 Typer av affärsförbindelser 370 Typer av avtal 372 14.4 Ekonomiska överväganden vid materialanskaffning 375 14.5 Leverantörsutvärdering 377 Kriterier för leverantörsutvärdering 377 Leverantörsutvärderingsprocessen 378 14.6 Avslutning och sammanfattning 379 Diskussionsuppgifter 379 © F ö r f a t t a r n a o c h S t u d e n t l i t t e r a t u r

I nnehåll 11

15 Transportplanering 381

15.1 Gods i transportsystemet 381 Från material till gods 382 Beställningstrafik och linjetrafik 382 Konsolidering av gods 383 15.2 Transportsystemets struktur 385 Brytpunktsdistribution och navsystem 386 Mjölkrundor 388 15.3 Transporter mellan terminaler 390 15.4 Transporter inom ett trafikområde 392 Ruttplanering 392 Sekvensering av rutter 392 Lastplanering 393 Lastnings- och lossningstider 394 15.5 Tracking och tracing 395 15.6 Avtal och prissättning för transporter 395 Incoterms 396 Prissättning av transporttjänster 396 15.7 Avslutning och sammanfattning 399 Diskussionsuppgifter 399 Bilaga 1 – Normalfördelningsfunktionen 401 Bilaga 2 – Servicefunktionen 403 Bilaga 3 – Övningsuppgifter – Lösningar 405 Bilaga 4 – Härledning av formeln för ekonomisk orderkvantitet (EOK) 417 Bilaga 5 – Hjälpmedel för logistikutveckling 421 Bilaga 6 – Informationssystem för logistik 429 Referenser 447 Sakregister 449

Materialflödet

Materialflödet i logistiksystemet utgörs av förflyttning, hantering och lagring av varor. Varorna som flödar i systemet är normalt omslutna av förpackningar. Förflyttning och hantering av varor inom logistik systemets anläggningar (lager, terminaler, fabriker med mera) benämns materialhantering. Godstransporter är externa förflyttningar av varor mellan anläggningar. Förflyttningen av material sker mellan olika lagrings- och hanteringspunkter. Exempel på hantering är sortering och ompackning. Själva lagringen är därför också en viktig del av materialflödet. Figur 3.1 ger exempel på lager, materialhantering och transporter i ett materialflöde. Lager av inköpta artiklar och halvfabrikat benämns

Leverantörer

Transport

Materialhantering

Materialförsörjning Förråd

Produkter-i-arbete

Förråd av halvfabrikat Produktion

Färdigvarulager

Transport

Färdigvarulager

Distribution Transport

Kunder

Figur 3.1 Exempel på materialflöden bestående av förflyttning, hantering och lagring.

förråd. I detta kapitel beskrivs överväganden vid val och utformning av lager, materialhantering, externa godstransporter och förpackningar. 1.1 Lagring Materialflödet sker till stor del till och från någon sorts lager. Det kan till exempel vara ett förråd eller färdigvarulager i ett tillverkande företag, ett distributionslager eller ett butikslager. Förutsättningarna och principerna för lagring skiljer sig också åt mellan lagring av helpall och plocklager varifrån plockning sker från pall eller mindre lådor. Vid utformning av ett fysiskt lager strävar man efter att minimera lager hållningskostnaderna och hanteringskostnaderna genom att uppnå hög fyllnadsgrad och låga driftskostnader. Detta kan skapas genom att så stor del som möjligt av lagringsutrymmet utnyttjas för lagring, utan att för den skull försvåra hanteringen. Till exempel måste det finnas tillräckligt utrymme för transportgångar samt ett visst antal tomma lagringsplatser för att ta upp variationer i lagringsbehoven. Onödiga förflyttningar kan undvikas genom att lagrets layout anpassas till de processer som ska genomföras i lagret, till exempel genom att placera högfrekventa artiklar så att transportsträckan minimeras, medan lågfrekventa artiklar kan ha längre transportsträcka i lagret. Det är emellertid inte bara det fysiska transportavståndet som påverkar hanteringskostnaderna, utan också hur lätt det är att hitta godset samt komma åt och flytta det. Hög frekventa artiklar placeras därför i de mest lättåtkomliga utrymmena. LAYOUTÖVERVÄGANDEN

Målet vid utformning av en lagerlayout är att skapa så rationella flöden som möjligt, samtidigt som utnyttjandegraden blir hög. Linjära flöden innebär att godsmottagning och utleverans sker på motsatta sidor av lagret enligt figur 3.2 a. Allt gods flödar genom hela lagret. Med ett sådant upplägg transporteras alla varor ungefär lika långt, vilket kan innebära onödigt mycket hanteringsarbete och höga kostnader. Att differentiera placeringen av artiklar med olika uttagsfrekvens får således inte så stor effekt. Flödena genom anläggningen blir dock mycket tydliga, vilket förenklar användning av automatiserade hanterings system. När man hanterar stora volymer av få artiklar kan detta vara en fördelaktig layout. En U-formad layout enligt figur 3.2 b innebär att godsmottagning och utlastning sker i samma ände av anläggningen. Det skapar bättre möjligheter att differentiera artikelplaceringen. Den gemensamma © F ö r f a t t a r n a o c h S t u d e n t l i t t e r a t u r

3 Materialf löde t 15

Utlastning Utlastning SorteringsSorteringsoch monteringsyta och monteringsyta

LagerytaLageryta LagerytaLageryta LagerytaLageryta

LagerytaLageryta

Godsmottagning Godsmottagning

a) Lagerlayout a) Lagerlayout med linjärt medflöde linjärt flöde

Figur 3.2 Exempel på lagerlayout med linjärt respektive Godsmottagning U-format flöde. Pilar visar Utlastning Utlastning Godsmottagning materialflödet.

SorteringsSorteringsoch och monteringsyta monteringsyta

b) Lagerlayout b) Lagerlayout med U-format med U-format flöde flöde

godsmottagningen och utlastningen innebär också möjlighet till hanteringsmässig effektivisering. De linjära och U-formade layouterna är principiella lösningar för lagerlayouter. I realiteten förekommer många kombinationer och varianter av de två layouttyperna. Andra överväganden är att bestämma i hur hög grad lokalens höjd ska utnyttjas för lagring och hur breda transportgångarna ska vara. Lagringskostnaden per lageryta minskar ju högre lagret är, men å andra sidan kräver höglager speciell hanteringsutrustning för att möjliggöra in- och uttag. Ju bredare transportgångarna är, desto enklare blir det att manövrera truckar i gångarna. Å andra sidan minskar ytan som kan utnyttjas till lagring, vilket även resulterar i längre transportavstånd i lagret. En tumregel vid lagerutformning är att hanteringseffektivitet går före ytutnyttjande. ZONINDELNING AV LAGRET

Att zonindela lagret innebär att man delar upp det i flera mindre lager, så kallade zoner. Figur 3.3 visar principer för zonindelat lager. Genom att placera hanteringsmässigt likvärdiga artiklar i samma zon kan man minimera hanteringsarbetet. Zonindelning ger störst effekt om lagret har U-formad layout eftersom förflyttningsavstånden för olika zoner då kan bli avsevärt större än vid linjära layouter. De lagerförda artiklarna kan vara hanteringsmässigt likvärdiga på olika sätt, och det finns därför olika principer för att genomföra zonindelning.

Lagringszon A

Figur 3.3 Exempel på zonindelad lagerutformning.

Lagringszon B

Lagringszon C

Sorteringszon

Godsmottagning och utlastningszon

Om merparten av plockorderna endast innehåller artiklar från en produktfamilj är det en indikation på att det kan vara fördelaktigt att placera artiklar tillhörande samma produktfamilj i egna zoner för att på så sätt minska förflyttningsavstånden. Plockorder som innehåller orderrader från olika produktfamiljer kommer dock att kräva särskilt mycket transport- och hanteringsarbete eftersom man vid plockningen tvingas förflytta sig mellan zonerna eller sammanföra i olika zoner genomförda delplock till en enhet. Uttagsfrekvensen för respektive lagerförd artikel avser hur många gånger per tidsenhet (till exempel vecka) som en artikel plockas ur lagret. Ett mindre antal lagerförda artiklar står normalt för en stor del av plockningsaktiviteterna. Om man sorterar artiklarna efter deras respektive uttagsfrekvens är det inte ovanligt att 5 % av artiklarna står för uppemot 50 % av plockaktiviteterna, att 20 % av artiklarna (inklusive de 5 procenten ovan) står för omkring 80 % av plockaktiviteterna och att återstående 80 % av artikelsortimentet plockas med mycket låg frekvens motsvarande omkring 20 % av det totala plockningsarbetet. Grundprincipen är att så långt som möjligt förenkla hanteringsarbetet för de artiklar som plockas mest frekvent. Det kan göras genom att automatisera plockningsaktiviteterna och att placera artiklarna i de mest tillgängliga lagringsutrymmena. Rörlighetsklassificering är ett hjälpmedel för att placera artiklar efter uttagsfrekvens. Se bilaga 5. Lagerzoner kan också skapas med avseende på lagringsförutsättningar orsakade av de lagerförda artiklarnas fysiska egenskaper. En artikelgrupp kan till exempel bestå av metallkonstruktioner med hög volym och vikt, en annan av högvärdig elektronik, medan en tredje © F ö r f a t t a r n a o c h S t u d e n t l i t t e r a t u r

3 Materialf löde t 17

kräver lägre förvaringstemperatur än övriga. En artikelgrupp kan också urskiljas genom att den kräver speciell hanteringsutrustning. För effektiv lagring krävs i sådana fall att artikelgrupperna zonindelas så att respektive zon kan använda ändamålsenliga förvarings- och hanteringssystem. ARTIKELPLACERING I LAGRET

Den fysiska placeringen av artiklarna i lagret kan baseras på några olika principiella överväganden: • fast eller flytande lagerplacering

• placering baserad på fysisk närhet • golv- eller höjdplacering.

Ett första övervägande är om man ska tillämpa principen fast eller flytande lagerplacering. Fast placering innebär att varje artikel lagerhålls på en förutbestämd fast plats i lagret. Flytande placering innebär att artiklar inte har givna lagringsplatser, utan placeras in där utrymme finns. Ett administrativt lagersystem håller reda på var respektive artikel finns lagrad. Nackdelen med fast lagerplacering är att större total lagrings volym krävs än vid flytande placering, eftersom lagringsutrymmet måste dimensioneras efter maximal lagervolym för respektive artikel. Fördelen är att lagerlayouten enklare kan anpassas så att artiklar som till exempel hanteras eller plockas lågfrekvent kan placeras långt in i lagret, och de med hög frekvens kan placeras nära in- och utlastningsområdena. På detta sätt kan det totala hanteringsarbetet minimeras och lagerutnyttjandet förbättras. Det är också möjligt att kombinera fasta och flytande system. Det är till exempel vanligt att man använder fast lagerplacering för plockplatserna, varifrån artiklar plockas till kundorder, och flytande placering för buffertlagret, varifrån artiklar tas för att fylla på plockplatserna. Ett annat principiellt övervägande för artikelplacering avser vilka artiklar som är lämpliga att lagra fysiskt nära varandra. Ett sätt att minimera hanteringsarbetet är att placera artiklar som normalt ingår i samma order fysiskt nära varandra i lagret, så kallad korrelerad placering. Att placera utseendemässigt likartade artiklar bredvid varandra kan vara fördelaktigt om de levereras från samma leverantör eller normalt beställs tillsammans av kunder och därmed ingår i samma plockorder. Man måste dock vara varsam med sådan placering av artiklar eftersom risken för felplockning ökar drastiskt om liknande artiklar lagras bredvid varandra. © F ö r f a t t a r n a o c h S t u d e n t l i t t e r a t u r

Ett tredje övervägande avser vilka artiklar som ska placeras i golvhöjd och vilka som ska placeras på högre nivåer i lagret. Golvytan, eller just ovanför golvytan, är den mest åtkomliga för materialhanteraren, och uttag kan göras utan eller med hjälp av enklare truckar. Lagerplatserna högre upp i lagersystemet kräver mer avancerade truckar och normalt längre tidsåtgång vid in- och uttag. Ett exempel på artikelplacering är att placera artiklar som plockas i mindre förpackningar än hela pallar på golvnivån och de som hanteras som helpallar på de högre nivåerna. Även vikt och volym har betydelse för placeringen. Tungt gods placeras normalt på golvet och lågfrekvent och lätt gods högre upp. Det är också vanligt att utnyttja de nedersta nivåerna som plocklager och de översta som buffertlager. ENHETSLASTER I LAGRET

Om större delen av orderna avser mindre kvantiteter än motsvarande en hel pall kan det totala hanteringsarbetet effektiviseras genom att man skapar enhetslaster som är mindre än hela pallar, men som kan kombineras till hela pallar (till exempel kvarts- eller halvpall). Det mest optimala är att artiklarna lastas i dessa mindre enheter när de tillverkats. Om det inte är möjligt för leverantörerna eller den egna tillverkningen krävs ompackning i terminalen eller lagret efter det att godset tagits emot och innan det lagerläggs. Genom att man till exempel erbjuder rabatt för kvantiteter mot svarande kvarts-, halv- eller helpallar kan kunder som annars hade tänkt beställa något mindre kvantiteter fås att beställa fulla enhetslaster, vilket i förlängningen innebär ett förenklat hanteringsarbete i lagret. Nackdelen med att lagra mindre enhetslaster är att ett extra ompackningsarbete kan uppstå samt att lagerutnyttjandet blir något lägre än vid lagring av större enheter. FÖRVARINGSSYSTEM

Med förvaringssystem avses principer och utrustning för fysisk förvaring av artiklar i ett lager. Ett förvaringssystem kan vara manuellt eller mer eller mindre automatiskt, dvs. ett system som utan mänsklig hjälp lägger in och tar ut beställda varor från lagret. Oberoende av automatiseringsgrad kan olika typer av förvaringssystem identifieras. Följande är fem vanliga förvaringsprinciper:

3 Materialf löde t 19

• djup- och fristapling • ställagelagring

• automatlagring

• hyllfackslagring

• paternosterlagring.

Den förvaringsprincip som innebär bäst lagerutnyttjande är att placera varorna på djupet direkt på golvet och dessutom fritt stapla dem ovanpå varandra i flera nivåer enligt figur 3.4. Med denna princip är endast de ytterst placerade enheterna direkt tillgängliga, och om man behöver tillgång till en enhet längre in i lagret krävs omfattande hanterings arbete. Principen är därför mest användbar om stora volymer av samma artikel lagerhålls och om hållbarhetstiden inte är något problem. De sist inplacerade enheterna är ju också de som först plockas ut ur lagret, och de som ligger längst in kan därför bli liggande länge. Med ställagelager menas en förvaringsteknik som innebär att artiklarna lagras i en lastbärare, normalt pall, som placeras i ett fack i en särskild konstruktion, så kallat pallställage (se figur 3.5). Det finns många olika varianter av pallställage. De kan till exempel anpassas till

Fristapling

Figur 3.4 Djup- och fristapling. Förpackningar fritt staplade på djupet och ovanpå varandra.

Djuplagring

Figur 3.5 Ställagelager. Ställage som möjliggör lagring av gods på pall i olika fack.

olika enhetslaster, lagerhållet gods, hanteringsutrustning eller höjder. Syftet är att samtliga lastbärare ska vara direkt åtkomliga från transportgångarna. Ett sådant upplägg innebär hög flexibilitet eftersom samtliga artiklar är direkt åtkomliga, men lägre lagerutnyttjande eftersom mycket yta upptas av transportgångar. Automatlager, eller så kallade AS/RS (automated storage and retrieval system), är automatiserade förvarings- och hanteringssystem. Ett sådant består normalt av flera rader av höga lagerställage. En automatkran förflyttar sig längs ställageraderna och hanterar alla in- och uttag av enhetslaster ur lagret enligt figur 3.6. Plockning av hela förpackningar eller ur brutna förpackningar kan också vara mer eller mindre automatiserad. Men automatisk plockning (dvs. gripa och räkna artikel) av enskilda artiklar är ofta svårt att realisera tekniskt eller ekonomiskt. Hyllfackslagring innebär att artiklar lagras i lådor eller fack i en hyllkonstruktion enligt figur 3.7. Förvaringsprincipen är särskilt användbar vid lagring av insatsmaterial till produktioner med mycket låga volymer, reservdelsförråd och verktygsförråd, men också i plocklager med många artiklar i små volymer. En mer automatiserad form av lagring av artiklar från brutna förpackningar är den som benämns paternosterlager eller karusellager och illustreras i figur 3.8. Den innebär att ett stort antal artiklar lagerhålls i fack i ett lager. Ingen artikel är direkt åtkomlig, utan en dator styr exponeringen av rätt lagerfack. Denna lagerteknik är användbar vid lagring av många och små artiklar. Vid samtidig plockning av olika artiklar slipper plockaren förflytta sig bland hyllorna. På detta sätt kan förflyttningsavståndet i samband med orderplockning minimeras.

Figur 3.6 Exempel på AS/RS. En automatkran rör sig i en transportgång och lägger in och plockar ut material automatiskt från ställagets olika fack.

3 Materialf löde t 21

Figur 3.7 Hyllfackslagring. Hyllkonstruktion med små fack och lådor.

Figur 3.8 Paternosterlager. Sett framifrån och i genomskärning från sidan.

1.2 Materialhantering Materialhantering avser hantering och förflyttning av materialet internt i en anläggning. Utformningen av materialhanteringssystemet påverkas bland annat av antalet ställen att hämta och lämna gods, hur frekventa flödena är, hur långa sträckor gods ska förflyttas och vilken godstyp som avses. Här beskrivs vanligt förekommande hanteringsutrustningar och principer för materialuttag ur lager. Materialhanteringen är normalt en integrerad del av lagersystemet, och det är i många fall omöjligt att separera lagring från hantering. Detta avsnitt har därför en mycket nära koppling till föregående avsnitt om lagring. HANTERINGSSYSTEM

Hanteringsutrustningen kan vara mer eller mindre automatiserad. Den vanligaste utrustningen vid materialförflyttning i funktionellt organiserade tillverkningsprocesser med flöden av varierande frekvens är någon © F ö r f a t t a r n a o c h S t u d e n t l i t t e r a t u r

sorts bemannad truck som kan lyfta och transportera förpackningar, och bemannad truck i kombination med vagnar för att förflytta större volymer. Det existerar en stor mängd manuella och motordrivna trucktyper för att hantera olika godstyper och in- och utlagringssituationer. Figur 3.9 visar exempel på några förekommande trucktyper. Lyftvagn, låglyftare och staplare är exempel på utrustning för pallhantering. Med särskilda plocktruckar kan föraren förflytta sig i höjd- och sidled för att nå olika pallplatser. Motviktstrucken används för tyngre lyft. Olika typer av stödbenstruckar, containertruckar, terminaldragbilar etc. är också vanliga hanteringssystem i lager och terminaler. Det kan vara olika personal som tar ut materialet ur förråd och som levererar det till produktionen och utlastningen. Den som plockar materialet i lagret transporterar det då till en omfördelningsplats. Här hämtas materialet av en annan truckförare som kör ut det till en mottagningsyta i produktionen eller till en yta för paketering och utlastning till extern transport. Mottagningsytan i produktionen kan till exempel vara ett så kallat materialtorg, vilket är en gemensam plockplats för flera produktionsenheter där operatören hämtar det material som behövs. Det kan också vara en så kallad materialfasad eller annan yta i direkt anslutning till en produktionsenhet. För mer frekventa och standardiserade materialflöden kan det vara fördelaktigt att använda automatiserade hanteringssystem. Med conveyorsystem avses ett system som mekaniskt och mer eller mindre automatiskt förflyttar material i anläggningen. Ett drivet system innebär att materialet automatiskt förflyttas mellan olika stationer, medan

Figur 3.9 Exempel på förekommande trucktyper.

3 Materialf löde t 23

Lagerlayout – Grossistbolaget SJUKA Sjukvårdsgrossisten SJUKA bedriver handel och distribution med sjukvårdsför nödenheter inom områdena inkontinens, hygien, sårvård samt övrig förbrukning. Man distribuerar läkemedel och sjukvårdsprodukter för den svenska, och ibland också nordiska marknaden, för leveranser till kunder inom landsting, kommuner och privata rådgivare. SJUKA är leverantör av artiklar inom områdena glas och förbrukning, apparater och instrument, kemi, life science samt inkontinensartiklar såsom urinpåsar, katetrar och diverse sonder till laboratoriebranschen och sjuk vården. De två företagen har en gemensam lagerlokal på 6 500 m2. In- och utlastningsytorna är gemensamma för de två företagen. Ytorna för hyllfackslagring, pallställagelagring, fristapling och djupstapling är uppdelade mellan företagen. Rummen för brandfarliga, giftiga och frätande artiklar används endast av SJUKA. Samtliga artiklar har en fast lagerplats och flytande buffert. Lagret är dimensio nerat för att bufferten ska få plats i direkt anslutning till plockplatsen. Artiklarnas fasta placering är bestämd efter plockfrekvens för att minimera hanteringsarbetet. För SJUKAs del genomförs plockningen kundordervis. Sammanställning av kompletta kundorder och förberedelse för utleverans sker vid plockborden mellan pallställena och hyllorna. För SJUKA plockas artiklar tillhörande order som ska lastas på samma turbil. Detta styrs genom att orderna sorteras efter deras post nummer. Allt som är helkolli plockas på pall och ställs upp på ytan för avgående gods för etikettering. Övrigt är småartiklar och packas i egna kartonger. Sedan skickas det till tredjepartlogistikföretaget Schenker för sammanställning, sortering, avisering och distribution till slutkund. Under en period hanterades omkring 1 600 order, 2 600 orderrader, 5 500 kollin, 160 pallar och 40 ton gods i lagret per dag. Totalt arbetade 15 personer med plockning.

ett odrivet system är graviterande, dvs. materialet flyttas på grund av att conveyorsystemet lutar, eller kräver manuell insats för att förflytta materialet. Det finns olika tekniska lösningar på conveyorsystem, till exempel golvbaserade rullbanor, bandtransportörer, kedjeconveyor eller takmonterade hängconveyor. Några sådana lösningar visas i figur 3.10. Förarlösa trucksystem, också benämnda AGVS (automatic guided vehicle systems), är ytterligare ett sätt att förflytta material längs fasta slingor i anläggningen. Figur 3.11 visar ett AGVS. Jämfört med vanliga trucksystem innebär AGVS att arbetstidskostnaderna minimeras. Automatiserade hanteringssystem är särskilt vanliga för att förflytta den produkt som håller på att tillverkas mellan olika produktionsgrupper, men förekommer också vid förflyttning till och från lager. Jämfört med automatiska conveyorsystem är AGVS mer flexibelt. Transportvägarna © F ö r f a t t a r n a o c h S t u d e n t l i t t e r a t u r

kan förändras, och vid till exempel problem med ett fordon kan det enkelt bytas ut mot ett annat eller manuella truckar. Även automatlager (AS/RS) är ett exempel på ett automatiskt hanteringssystem. På samma gång som det är ett automatiskt förvaringssystem är det också ett automatiskt hanteringssystem.

Figur 3.10 Exempel på conveyor system. Den vänstra figuren visar rullbanor i ett höglager. Den mellersta visar rullbanor i produktion och den högra visar kedjekopplade tak- och golvbaserade conveyor i produktion.

Figur 3.11 AGVS. Förarlös truck som rör sig längs en förbestämd slinga.

3 Materialf löde t 25

MATERIALUT TAG UR LAGER

För att genomföra materialuttag krävs information om vilket material som ska plockas och till vilken adress det ska levereras. Denna information förmedlas via en så kallad plockorder. Informationen kan vara genererad av en tillverkningsorder och innebär då att materialet ska levereras till en specifik plats i tillverkningen, en lagerpåfyllnadsorder och innebär då att materialet ska levereras till ett lager längre fram i flödet eller en utleveransorder och innebär då att materialet ska levereras till ett utlastningsområde för att lastas på ett externt transportmedel och fraktas till kund. Materialuttag till tillverkning

Vid materialuttag för försörjning av insatsmaterial till tillverkningen kan man särskilja följande tre principer: • satsning

• batchning

• kontinuerlig försörjning.

Satsning, eller så kallad kittning, innebär att material till ett till verkningsobjekt plockas ut ur förrådet och levereras som en sats (kit) till den produktionsadress där materialet kommer att förbrukas. Batchning är en annan princip och innebär att större förpackningar av det urval artiklar som kommer att förbrukas under en viss tid förs fram till produktionsenheten. Det är alltså samma artiklar som tas ut ur lagret och flyttas fram till produktionen som vid kittning, men artiklarna plockas inte ihop i särskilda satser. Den tredje principen är kontinuerlig försörjning, vilket innebär att små förpackningar av en större mängd artiklar flyttas fram till produktionsenheten. De små förpackningarna byts ut i takt med att de förbrukas. Metoden innebär att alla artiklar som kan krävas vid förbrukningsplatsen exponeras, vilket kräver stora ytor. Motsvarande principer, förutom satsning, används även för lagerpåfyllnad. Materialuttag till extern kund

Vid materialuttag för leverans till extern kund kan man särskilja följande principer: • material-till-man

Vid materialuttag som avser leverans till en extern kund plockas alltid exakt de artiklar som ingår i kundordern. Själva plockningen kan dock genomföras på två principiellt olika sätt. Den första principen innebär att materialet transporteras till speciella plocknings- och sorterings platser där plockningen sker, så kallad material-till-man. Transporterna av materialet till plocknings- och sorteringsplatserna kan ske automatiskt, till exempel med hjälp av AS/RS eller paternosterlager, men själva plockningen görs manuellt. Därmed minimeras plockarens förflyttning i lagret. Detta är en fördelaktig plockningsprincip vid plockning av stora volymer och ett fåtal orderrader per order. I annat fall kommer materialuttaget att ge upphov till ett stort antal interna materialförflyttningar, samt väntetider för plockaren. Om orderna antingen innehåller fulla pallar eller lösa kartonger, dvs. delar av en pall, kan det även vara fördelaktigt att separera plockområdena för hela pallar respektive delar av pallar. På motsvarande sätt kan det ibland vara fördelaktigt att separera plockområdena för hela kartonger och artikelplockning ur brutna förpackningar. Den andra grundprincipen för plockning är att en eller flera per soner förflyttar sig i lagret och plockar erforderliga artiklar direkt från lagerplatserna, så kallad man-till-material. Utformningen av själva plockningsaktiviteten för denna princip beror på antal orderrader per order och antal enheter och kollin per orderrad. Vid många små order med enstaka orderrader, vilket till exempel är vanligt i reservdels lager, är det ofta fördelaktigt att slå samman flera order och vid varje plocktillfälle samtidigt plocka artiklar till flera order. Plockordningen bestäms lämpligen av artiklarnas lokalisering i lagret, så att det totala gångavståndet minimeras. Om det är många orderrader per order och/ eller de artiklar som ska plockas utgör en stor volym kan det dock vara svårt att plocka flera order samtidigt i en plockrunda. Grossister som plockar från lager och levererar till livsmedelsbutiker har till exempel ofta order med många orderrader. Effektivast är det om man kan plocka ordern direkt i transportförpackningen eller på den slutliga lastbäraren. Det kallas för plocka-packa. När plockaren är färdig placeras det färdig adresserade godset på avsedd plats för vidare leverans till kunden. En ytterligare möjlighet, om ordern är mycket stor och/eller involverar plockning från olika zoner, är att dela upp den i flera mindre plockorder – en per lagerzon – för att sedan slå ihop dem i en efterföljande sortering. Fördelen med detta plockningsupplägg är att det totala förflyttningsavståndet i lagret minimeras, särskilt om artiklarna som ska plockas lagras i olika lager. Hanteringsarbetet kan också effektiviseras, speciellt om olika hanteringssystem krävs för förflyttning av godset i de © F ö r f a t t a r n a o c h S t u d e n t l i t t e r a t u r

3 Materialf löde t 27

olika zonerna. På detta sätt kan själva plockningsaktiviteten effektiviseras medan den efterföljande sorteringsaktiviteten tillkommer. I livsmedelslager förekommer till exempel fryszon, kylzon och normalzon. Följaktligen är zonplockning en vanlig plockningsstrategi i sådana lager. Det förekommer också artikelvis plockning, dvs. att till exempel dagsbehovet av respektive artikel tas ut ur lagret vid ett tillfälle. Artiklarna transporteras sedan till en plocknings- och sorteringsplats där artiklarna för respektive kundorder identifieras och packas. Uttag och förflyttning till plocknings- och sorteringsplatserna kan i många fall ske mer eller mindre automatiskt, till exempel med hjälp av truck och transportband. Principen överensstämmer då med den tidigare beskrivna principen material-till-man. Upplägget innebär också att sorteringsaktiviteter tillkommer. De ovan beskrivna plockningsprinciperna illustreras i figur 3.12.

Plockorder

Packning

Plockorder

Utleverans a) Plockning av flera order Zon A

Packning

Utleverans b) Plockning av enskilda order

Zon B

Plockorder

Zon C

Sortering Packning

Behov per artikel

Utleverans

Utleverans c) Plockning av delar av order

Sortering Packning

d) Plockning av artiklar

Figur 3.12 Fyra principer för manuell plockning (man-till-material).

Patrik Jonsson är professor i Operations & Supply Chain Management vid Chalmers tekniska högskola. Stig-Arne Mattsson har en omfattande industriell bakgrund. Parallellt har han under senare år varit verksam som forskare och adjungerad professor vid Växjö universitet, Lunds universitet och Chalmers tekniska högskola.

LOGISTIK

Läran om effektiva materialflöden

Denna grundläggande lärobok tar ett helhetsgrepp på ämnesområdet logistik. Den förklarar logistikens spelregler och hur effektiva och miljövänligamaterialflödeniförsörjningskedjorpåverkarföretagets konkurrenskraft. Strategier, metoder och informationssystem för inköp, materialförsörjning, produktion och distribution, liksom materialhantering och godstransporter, behandlas. Bokens innehåll kan direkt överföras i praktisk tillämpning. Den innehåller avsnitt om praktiska hjälpmedel för logistikutveckling. Förklaranderäkneexempelochflerapraktikfallfinnsianslutningtill teoridelarna. Varje kapitel avslutas med diskussionsfrågor och kapitel med räkneuppgifter avslutas också med räkneuppgifter med full ständiga lösningar. Boken är anpassad för grundläggande logistikutbildningar, både vid högskolor och universitet, och för yrkes och vidareutbildning. Till boken hör praktikfallet Verktygsdistributören där bokens olika delar används för att analysera och förbättra ett företags logistikupplägg.

Tredje upplagan

Art.nr 31085

studentlitteratur.se