9789144069180

Patrik Jonsson Stig-Arne Mattsson

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

| Logistik

Denna grundläggande lärobok tar ett helhetsgrepp på ämnes­ området logistik. Den förklarar logistikens spelregler och hur effektiva och miljövänliga materialflöden i försörjningskedjor påverkar företagets 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.

Förklarande räkneexempel och flera praktikfall finns i anslutning till teoridelarna. Varje kapitel avslutas med diskussionsfrågor och kapitel med räkneuppgifter avslutas också med räkneuppgifter med fullständiga lösningar.

Boken är anpassad för grundläggande logistikutbildningar, både vid högskolor och universitet, och för yrkes- och vidareutbildning.

Andra upplagan

Art.nr 31085

www.studentlitteratur.se

978-91-44-06918-0_01_cover.indd 1

2:a uppl.

LOGISTIK

Läran om effektiva materialflöden

Patrik Jonsson Stig-Arne Mattsson

2011-07-07 11.18

Kopieringsförbud Detta verk är skyddat av lagen om upphovsrätt. Kopiering, utöver lärares rätt att kopiera för undervisningsbruk enligt BONUS-Presskopias avtal, är förbjuden. Sådant avtal tecknas mellan upphovsrättsorganisationer och huvudman för utbildningsanordnare t.ex. kommuner/universitet.

För information om avtalet hänvisas till utbildningsanordnarens huvudman eller BONUS-Presskopia.

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/rättsinnehavare.

Denna trycksak är miljöanpassad, både när det gäller papper och tryckprocess.

Art.nr 31085 ISBN 978-91-44-06918-0 Upplaga 2:2 © Författarna och Studentlitteratur 2005, 2011 www.studentlitteratur.se Studentlitteratur AB, Lund Omslagslayout: Francisco Ortega Printed by PAGROUP, Estonia 2012

978-91-44-06918-0_01_content.indd 2

2011-07-08 10.27

INNEHÅLL

Förord 13 Författarpresentation 15 DEL I ÄMNESOMRÅDET LOGISTIK KAPITEL 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 27 Kapitalbindning 28 Flexibilitet 28 Tid 29 Miljö 30 Logistik och lönsamhet 31 Logistiska målkonflikter 34 1.3 Logistik som konkurrensmedel 36 Orderkvalificerare och ordervinnare 37 Logistikstrategin 38 Hållbar logistikstrategi 40 1.4 Avslutning och sammanfattning 41 Diskussionsuppgifter 41 KAPITEL 2

Logistiksystemet 43

2.1 Logistiksystemets processer och funktioner 43 Processer 43 Funktioner 45

© F Ö R FAT TA R NA O C H S T U D E N T L I T T E R AT U R

978-91-44-06918-0_01_content.indd 3

3

2011-07-08 10.27

Innehåll

2.2 Logistiksystemets flöden 48 Materialflödet 48 Informationsflödet 49 Monetära flödet 50 2.3 Logistikens aktörer 50 Kunden 51 Samhället 51 Varuägaren 52 Varuförflyttaren 52 2.4 Perspektiv på logistik 52 Tidsperspektiv 53 Systemperspektiv 55 2.5 Logistikens framväxt och angränsande discipliner 57 Logistikens historiska framväxt 57 Logistikens angränsande discipliner 62 2.6 Avslutning och sammanfattning 64 Diskussionsuppgifter 65 KAPITEL 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 Trafi kslagen 82 Transportsystemets aktörer 88 3.4 Förpackningar 91 Enhetslastbärare 91 Engångs- och flergångsförpackningar 93 3.5 Avslutning och sammanfattning 93 Diskussionsuppgifter 94

4

978-91-44-06918-0_01_content.indd 4

© F Ö R FAT TA R NA O C H S T U D E N T L I T T E R AT U R

2011-07-08 10.27

Innehåll

DEL II LOGISTIKSYSTEMETS MÅL KAPITEL 4

Kundservice 97

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

Logistikkostnader och kapitalbindning 115

5.1 Logistikkostnaderna 115 Transport- och hanteringskostnader 116 Emballeringskostnader 116 Lagerhållningskostnader 117 Administrativa kostnader 122 Orderkostnader 122 Kapacitetsrelaterade kostnader 124 Brist- och förseningskostnader 124 Logistiksystemets totalkostnad 125 5.2 Kapitalbindning 126 Kapitalbindning i absoluta tal 126 Lagrets omsättningshastighet 127 Lagrets liggtid eller täcktid 129 5.3 Kapitalbindningsanalys 132 Kartläggning av kapitalbindning 132 Kapitalbindningsdiagram 137

© F Ö R FAT TA R NA O C H S T U D E N T L I T T E R AT U R

978-91-44-06918-0_01_content.indd 5

5

2011-07-08 10.27

Innehåll

5.4 Totalkostnadsanalys 139 5.5 Avslutning och sammanfattning 142 Diskussionsuppgifter 142 Övningsuppgifter 143 KAPITEL 6

Logistik och miljö 145

6.1 Logistiksystemets miljöpåverkan 146 Godstransporters miljöpåverkan 146 Produkters och förpackningars miljöpåverkan 149 6.2 Angreppssätt för miljöhänsyn 149 Miljöanpassad logistik 150 Angreppssätt och miljöansvar 150 6.3 Handlingsalternativ för miljöhänsyn 151 Handlingsalternativ för godstransporter 152 Handlingsalternativ för lager- och produktionsanläggningar 155 Handlingsalternativ för produkter och förpackningar 155 Handlingsalternativ i försörjningskedjan 156 6.4 Miljöregleringar 159 6.5 Miljöledningssystem 162 6.6 Analys och kvantifiering av miljökonsekvenserna 162 6.7 Avslutning och sammanfattning 165 Diskussionsuppgifter 165 DEL III LOGISTIKSYSTEMETS STRUKTURER KAPITEL 7

Produkterna i logistiksystemet 169

7.1 Produkter, produktgrupper och produktsortiment 169 7.2 Produktstrukturer 172 7.3 Standardprodukter, kundspecifi ka produkter och kundorderspecifi ka produkter 175 7.4 Produktvarianter och varianthantering 178 Grundutförande med tillbehör 179 Modularisering 181 7.5 Produktlivscykeln 182 7.6 Avslutning och sammanfattning 184 Diskussionsuppgifter 185 KAPITEL 8

Materialförsörjningsstrukturer 187

8.1 Försörjningsstrategier 188 Single och multiple sourcing 188

6

978-91-44-06918-0_01_content.indd 6

© F Ö R FAT TA R NA O C H S T U D E N T L I T T E R AT U R

2011-07-08 10.27

Innehåll

8.2 8.3

8.4

8.5

8.6

8.7

Varianter av single och multiple sourcing 192 Hybrid sourcing 193 Leverantörsnätverk 194 Antal leverantörer 197 Varför ha en stor leverantörsbas? 197 Drivkrafter för att minska leverantörsbasen 198 Metoder för att minska leverantörsbasen 198 Leverantörsavstånd 199 Dimensioner av leverantörsavstånd 199 Lokal, internationell och global försörjning 201 Leveransmönster 202 Leverans till lager eller produktion 204 Leverans via logistikcenter 204 Leverantörsstyrda lager 205 Direktleverans till kund 207 Leverantörsrelationer 207 Traditionellt partsförhållande 208 Partnerskapsrelationer 209 Maktbalans och styrkeförhållanden 210 Beroenden och bindningar 211 Utveckling av leverantörsrelationer 213 Avslutning och sammanfattning 219 Diskussionsuppgifter 220

KAPITEL 9

Produktionsstrukturer 221

9.1 Produktionsbegreppet 221 9.2 Materialflödesstrukturer i produktionen 222 9.3 Produktionsupplägg 224 Funktionellt produktionsupplägg 225 Lineutformat produktionsupplägg 227 Grupporganiserat produktionsupplägg 228 Byggplatsupplägg 229 9.4 Produktionsupplägg från logistiksynpunkt 230 9.5 Dimensionering av produktionskapacitet 232 Kapacitetsstrukturer i produktionen 232 Funktionsflexibilitet för produktionsplatser 233 Kapacitetsbalansering 234 9.6 Strategier för kapacitetsanpassning 237 9.7 Avslutning och sammanfattning 239 Diskussionsuppgifter 239

© F Ö R FAT TA R NA O C H S T U D E N T L I T T E R AT U R

978-91-44-06918-0_01_content.indd 7

7

2011-07-08 10.27

Innehåll KAPITEL 10

Distributionsstrukturer 241

10.1 Nyttor, gap och roller vid distribution 241 Distributionens nyttovärden 242 Distributionens gap 243 Mellanhänders roller i distributionen 244 10.2 Transaktioner i distributionskanaler 247 Transaktionskanaler för konsumentprodukter 249 Transaktionskanaler för industriprodukter 249 10.3 Materialflöden i distributionskanaler 250 Separerad transaktions- och materialflödeskanal 251 Gemensam transaktions- och materialflödeskanal 252 10.4 Lagerstrukturer 259 10.5 Förändrade förutsättningar för mellanhänder 263 10.6 Senareläggnings- och spekulationsstrategier 267 10.7 Värdeadderande distributörer 269 Den värdeadderande verksamheten 270 Terminalens roll i distributionsstrukturerna 271 10.8 Avslutning och sammanfattning 272 Diskussionsuppgifter 272 DEL IV STYRNING AV LOGISTIKSYSTEMET KAPITEL 11

Kundorder- och prognosprocesser 275

11.1 Kundorderprocesser 275 Specificering och registrering av kundorder 277 Fastställande av leveranstid 278 Plockning, tillverkning, packning och leverans 280 11.2 Prognosprocesser 281 Prognosunderlag och efterfrågemönster 281 Prognostisering med hjälp av bedömningsmetoder 283 Prognostisering med hjälp av beräkningsmetoder 284 Hänsyn till trender och säsongsvariationer 287 Prognosfel och prognoskontroll 290 11.3 Efterfrågeförhållanden och informationsutbyte i försörjningskedjor 291 Efterfrågevariationer 291 Tidsfördröjningar 293 Efterfrågeinformation från point-of-sale 294 Överföring av leveransplaner 294 11.4 Avslutning och sammanfattning 296 Diskussionsuppgifter 296 Övningsuppgifter 297

8

978-91-44-06918-0_01_content.indd 8

© F Ö R FAT TA R NA O C H S T U D E N T L I T T E R AT U R

2011-07-08 10.27

Innehåll KAPITEL 12

Materialstyrning 299

12.1 Grundläggande utgångspunkter och principer för materialstyrning 299 Oberoende och härledd efterfrågan 300 Balansering av behov och tillgångar 301 Pull- och pushbaserad materialstyrning 302 12.2 Lagerfunktioner 303 12.3 Materialstyrningsmetoder 306 Beställningspunktssystem 307 Täcktidsplanering 309 Kanban 310 Materialbehovsplanering 312 12.4 Partiformning 315 Ekonomiska motiv för partiformning 316 Partiformningsmetoder 318 12.5 Säkerhetslagerdimensionering 322 Gardering mot osäkerhet 322 Ekonomiska aspekter på osäkerhetsgardering 324 Metoder för beräkning av säkerhetslager 325 12.6 Lagerredovisning 330 Inleveranser 330 Lageruttag 331 Inventering 333 12.7 Avslutning och sammanfattning 334 Diskussionsuppgifter 334 Övningsuppgifter 335 KAPITEL 13

Material- och produktionsstyrning i tillverkande företag 341

13.1 En struktur för material- och produktionsstyrning 341 Sälj- och verksamhetsplanering 342 Huvudplanering 343 Orderplanering 345 Detaljplanering 345 13.2 Kapacitetsplanering 346 Beräkning av kapacitet och kapacitetsbehov 346 Handlingsalternativ vid kapacitetsplanering 348 13.3 Detaljplanering 352 Styrning av orderutsläpp 353 Körplanering 353 Återrapportering 354 13.4 Avslutning och sammanfattning 355 Diskussionsuppgifter 356 © F Ö R FAT TA R NA O C H S T U D E N T L I T T E R AT U R

978-91-44-06918-0_01_content.indd 9

9

2011-07-08 10.27

Innehåll KAPITEL 14

Materialanskaffningsprocessen 357

14.1 Materialanskaff ningsprocessen från ett logistikperspektiv 357 Specificering av inköpsbehov 358 Upphandling 359 Inköpsorder 360 Orderbekräftelse 360 Leveransbevakning 360 Leveransavisering 361 Leveransmottagning 361 Uppföljning och utvärdering 362 14.2 Anskaff ningsprocessen för olika artikeltyper 362 Produkter och komponenter 363 Råmaterial 363 Förnödenheter 364 14.3 Aff ärsförbindelser i anskaffningsprocessen 366 Typer av aff ärsförbindelser 366 Typer av avtal 368 14.4 Ekonomiska överväganden vid materialanskaff ning 371 14.5 Leverantörsutvärdering 373 Kriterier för leverantörsutvärdering 374 Leverantörsutvärderingsprocessen 374 14.6 Avslutning och sammanfattning 375 Diskussionsuppgifter 376 KAPITEL 15

Transportplanering 377

15.1 Gods i transportsystemet 377 Från material till gods 378 Beställningstrafi k och linjetrafi k 378 Konsolidering av gods 378 15.2 Transportsystemets struktur 381 Brytpunktsdistribution och navsystem 381 Mjölkrundor 383 15.3 Transporter mellan terminaler 385 15.4 Transporter inom ett trafi kområde 387 Ruttplanering 387 Sekvensering av rutter 388 Lastplanering 388 Lastnings- och lossningstider 390 15.5 Tracking och tracing 390

10

978-91-44-06918-0_01_content.indd 10

© F Ö R FAT TA R NA O C H S T U D E N T L I T T E R AT U R

2011-07-08 10.27

Innehåll

15.6 Avtal och prissättning för transporter 391 Incoterms 391 Prissättning av transporttjänster 392 15.7 Avslutning och sammanfattning 394 Diskussionsuppgifter 395 Bilaga 1 – Normalfördelningsfunktionen 397 Bilaga 2 – Servicefunktionen 399 Bilaga 3 – Övningsuppgifter – Lösningar 401 Bilaga 4 – Härledning av formeln för ekonomisk orderkvantitet (EOK) 413 Bilaga 5 – Hjälpmedel för logistikutveckling 417 Bilaga 6 – Informationssystem för logistik 425 Referenser 443 Sakregister 449

© F Ö R FAT TA R NA O C H S T U D E N T L I T T E R AT U R

978-91-44-06918-0_01_content.indd 11

11

2011-07-08 10.27

978-91-44-06918-0_01_content.indd 12

2011-07-08 10.27

FÖRORD

Logistik handlar om att skapa effektiva materialflöden. Med det kan avses ett enskilt materialflöde inom ett företag eller integrerade materialflöden genom flera företag. Vid styrning av materialflöden är det ofta nödvändigt att ta ett bredare perspektiv på flödet än det egna företaget eftersom beroenden förekommer mellan kunder och leverantörer, samtidigt som synergier kan erhållas om man även tar hänsyn till förutsättningar och konsekvenser för andra än det egna företaget. Det är också väsentligt att förstå informationsflödenas betydelse för att skapa effektiv logistik. I och med förändrade aff ärsförutsättningar orsakade av bland annat globalisering, outsourcing av produktion till lågkostnadsländer, IT-utveckling och ökad miljömedvetenhet har effektiv logistik fått ökad betydelse för företag att skapa effektivitet och konkurrenskraft.

Här definieras ämnesområdet logistik som planering, organisering och styrning av alla aktiviteter i materialflödet, från råmaterialanskaffning till slutlig konsumtion och returflöden av använda produkter och förpackningar, och som syftar till att tillfredsställa kunders och övriga intressenters behov och önskemål, dvs. ge en god kundservice, låga kostnader, låg kapitalbindning och små negativa miljökonsekvenser. Logistiken involverar följaktligen stora delar av ett företags processer och funktioner, bl.a. inköp, produktion, lager, transport, marknadsföring, konstruktion och ekonomi.

Syftet med boken är att ge en grundläggande förståelse för hela logistikämnet och att förmedla kunskap i syfte att effektivisera logistiken. Boken är avsedd för introducerande kurser i logistik vid ekonomiska och tekniska högskolor men också för kompetenshöjning för yrkesverksamma. Den är utformad för att fungera som en introducerande och heltäckande bok för den som inte avser att fördjupa sig vidare inom området, men också att fungera som bas för fördjupningsstudier inom till exempel distribution och transport, produktionslogistik, lager och materialhantering, inköp, logistik i försörjningskedjor etc. För att möjliggöra självstudier och underlätta förståelsen för logistikämnet innehåller boken flera illustrerande praktikfall.

© F Ö R FAT TA R NA O C H S T U D E N T L I T T E R AT U R

978-91-44-06918-0_01_content.indd 13

13

2011-07-08 10.27

Förord

De kapitel som behandlar kvantitativa metoder innehåller genomräknade exempel och avslutas med övningsuppgifter med fullständiga lösningar.

Respektive kapitel avslutas också med problematiserande diskussionsfrågor.

Bokens innehåll är strukturerat i fem delar: • Ämnesområdet logistik • Logistiksystemets mål • Logistiksystemets strukturer • Styrning av logistiksystemet • Bilagor.

Boken kan användas på olika sätt, beroende på utbildningens eller kompetenshöjningens målsättning och ambition. Kapitlen skapar tillsammans en helhet över hela logistikområdet men de är samtidigt skrivna så att de kan förstås utan läsning av samtliga föregående kapitel. Kapitlen 1, 2, 4 och 5 beskriver logistikens utgångspunkter och mål och ses som grundläggande bas för att förstå logistikämnet. Övriga kapitel är möjliga att utelämna eller komplettera beroende på vilket fokus och profi l man vill ha på kursen. Det är också möjligt att utelämna de kvantitativa övningsuppgifter som avslutar vissa kapitel.

Denna andra utgåva av boken är en revidering och utveckling av den första utgåvan från 2005. Boken bygger på utbildningsmaterial och erfarenheter från logistikutbildningar genomförda vid bland annat Chalmers tekniska högskola, Linnéuniversitetet och Lunds universitet samt ett stort antal kurser för yrkesverksamma. Vi vill tacka alla er som läst och gett synpunkter på olika versioner av boken och som bidragit med utbildningsmaterial och uppgifter till praktikfall.

Göteborg och Helsingborg, juli 2011 Patrik Jonsson

14

978-91-44-06918-0_01_content.indd 14

Stig-Arne Mattsson

© F Ö R FAT TA R NA O C H S T U D E N T L I T T E R AT U R

2011-07-08 10.27

FÖRFAT TARPRESENTATION

Patrik Jonsson är professor i Operations & Supply Chain Management vid Chalmers tekniska högskola, där han också är proprefekt med ansvar för forskarutbildningen på Institutionen för teknikens ekonomi och organisation. Patrik har sin grundutbildning i ekonomi från Växjö universitet, har teknologie doktorsexamen i produktionsekonomi från Lunds universitet, och är certifierad produktionslogistiker (CFPIM) och ’supply chain manager’ (CSCP) av den amerikanska organisationen APICS. Han är aktiv i flera nationella och internationella logistikföreningar och nätverk, sitter i redaktionsråden för flera internationella vetenskapliga tidskrifter, och har varit styrelsemedlem i svenska Logistikföreningen PLAN och i den europeiska produktionsekonomiorganisationen EurOMA. Han har sedan början av 1990-talet erfarenhet från att undervisa i logistik vid Växjö universitet (nuvarande Linnéuniversitetet), Chalmers tekniska högskola och olika kurser och seminarier för yrkesverksamma, bla i regi av Logistikföreningen PLAN och Chalmers Professional Education. Patrik har publicerat flertalet artiklar i svenska branschtidningar och författat läroböcker i logistik och produktionslogistik på både svenska och engelska. Han är mycket aktiv forskare och publicerar sig frekvent i internationellt erkända tidskrifter inom logistikområdet.

Stig-Arne Mattsson har mer än 30 års erfarenhet av logistik, IT och verksamhetsutveckling inom industrin från svenska och internationella företag. Han har varit VD för ett managementkonsultföretag inom området och ansvarig applikationsutveckling inom ett ledande IT-företag. Parallellt med sitt arbete i industrin har han under senaste tolv åren varit adjungerad professor i Supply Chain Management vid Växjö universitet (nuvarande Linnéuniversitetet) och Lunds universitet. Han är för närvarande knuten till Chalmers tekniska högskola. Stig-Arne har under mer än 20 år medverkat i utbildning inom logistikområdet av praktiskt verksamma i industrin. StigArne är civilingenjör från Lunds tekniska högskola och teknologie licentiat

© F Ö R FAT TA R NA O C H S T U D E N T L I T T E R AT U R

978-91-44-06918-0_01_content.indd 15

15

2011-07-08 10.27

Författarpresentation

från Linköpings tekniska högskola. Han är certifierad produktionslogistiker (CFPIM) av den amerikanska organisationen APICS och certifierad logistiker (ESLOG) av den europeiska organisationen ELA. Han har skrivit ett antal fackböcker och tidskriftsartiklar som publicerats i internationellt erkända tidskrifter inom logistikområdet. Stig-Arne har under ett antal år varit ordförande i Logistikföreningen PLAN och styrelseledamot i European Logistics Association, ELA.

16

978-91-44-06918-0_01_content.indd 16

© F Ö R FAT TA R NA O C H S T U D E N T L I T T E R AT U R

2011-07-08 10.27

KAPITEL 3

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 logistiksystemets anläggningar (lager, terminaler, fabriker m.m.) benämns materialhantering.

Godstransporter är externa förflyttningar av varor mellan anläggningar.

Leverantörer

Transport

Materialhantering

Materialhantering

Materialförsörjning Förråd

Produkter-i-arbete

Förråd av halvfabrikat Produktion

Färdigvarulager

Transport

Färdigvarulager

Distribution FIGUR 3.1

Exempel på materialflöden bestående av förflyttning, hantering och lagring.

Transport

Kunder

© F Ö R FAT TA R NA O C H S T U D E N T L I T T E R AT U R

978-91-44-06918-0_01_content.indd 67

67

2011-07-08 10.27

Del I Ämnesområdet logistik

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 förråd. I detta kapitel beskrivs överväganden vid val och utformning lager, materialhantering, externa godstransporter och förpackningar.

3.1 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, distributionslager, butikslager etc. 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 lagerhållningskostnaderna 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 skall 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. Högfrekventa 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 hanteringssystem. När man hanterar stora volymer av få artiklar kan detta vara en fördelaktig layout.

68

978-91-44-06918-0_01_content.indd 68

© F Ö R FAT TA R NA O C H S T U D E N T L I T T E R AT U R

2011-07-08 10.27

3 Materialflödet

Utlastning Sorterings- och monteringsyta

Lageryta

Lageryta Lageryta

Lageryta

Lageryta Sorterings- och monteringsyta FIGUR 3.2

Godsmottagning

a) Lagerlayout med linjärt flöde

Utlastning

Godsmottagning

b) Lagerlayout med U-format flöde

Exempel på lagerlayout med linjärt respektive U-format flöde. Streckade pilar visar materialflödet.

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 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 skall utnyttjas för lagring och hur breda transportgångarna skall 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. © F Ö R FAT TA R NA O C H S T U D E N T L I T T E R AT U R

978-91-44-06918-0_01_content.indd 69

69

2011-07-08 10.27

Del I Ämnesområdet logistik

Lagringszon A

Lagringszon B

Lagringszon C

Sorteringszon

FIGUR 3.3

Exempel på zonindelad lagerutformning.

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.

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 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.

70

978-91-44-06918-0_01_content.indd 70

© F Ö R FAT TA R NA O C H S T U D E N T L I T T E R AT U R

2011-07-08 10.27

3 Materialflödet

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 skall tillämpa principen fast eller flytande lagerplacering. Fast placering innebär att en artikeltyp 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 lagringsvolym 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.

Ett tredje övervägande avser vilka artiklar som skall placeras i golvhöjd och vilka som skall 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 © F Ö R FAT TA R NA O C H S T U D E N T L I T T E R AT U R

978-91-44-06918-0_01_content.indd 71

71

2011-07-08 10.27

Del I Ämnesområdet logistik

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 (t ex 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 motsvarande 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: • 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 hanteringsarbete. Principen är därför mest användbar om stora volymer av samma artikel lagerhålls och 72

978-91-44-06918-0_01_content.indd 72

© F Ö R FAT TA R NA O C H S T U D E N T L I T T E R AT U R

2011-07-08 10.27

3 Materialflödet

Fristapling

FIGUR 3.4

Djup- och fristapling.

Förpackningar fritt staplade på djupet och ovanpå varandra.

Djuplagring

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 olika enhetslaster, lagerhållet gods, hanteringsutrustning, höjder etc. Syftet är att samtliga lastbärare skall 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 förflyt-

FIGUR 3.5

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

© F Ö R FAT TA R NA O C H S T U D E N T L I T T E R AT U R

978-91-44-06918-0_01_content.indd 73

73

2011-07-08 10.27

Del I Ämnesområdet logistik

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.

FIGUR 3.7

Hyllfackslagring.

Hyllkonstruktion med små fack och lådor.

FIGUR 3.8

Paternosterlager.

Sett framifrån och i genomskärning från sidan.

74

978-91-44-06918-0_01_content.indd 74

© F Ö R FAT TA R NA O C H S T U D E N T L I T T E R AT U R

2011-07-08 10.27

3 Materialflödet

tar 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 produktionen 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.

3.2 Materialhantering Materialhantering avser hantering och förflyttning av materialet internt i en anläggning. Utformningen av materialhanteringssystemet beror bland annat på antalet ställen att hämta och lämna gods, hur frekventa flödena är, hur långa sträckor gods skall förflyttas och vilken godstyp som avses. Här beskrivs den vanligt förekommande hanteringsutrustningen 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 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

© F Ö R FAT TA R NA O C H S T U D E N T L I T T E R AT U R

978-91-44-06918-0_01_content.indd 75

75

2011-07-08 10.27

Patrik Jonsson Stig-Arne Mattsson

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

| Logistik

Denna grundläggande lärobok tar ett helhetsgrepp på ämnes­ området logistik. Den förklarar logistikens spelregler och hur effektiva och miljövänliga materialflöden i försörjningskedjor påverkar företagets 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.

Förklarande räkneexempel och flera praktikfall finns i anslutning till teoridelarna. Varje kapitel avslutas med diskussionsfrågor och kapitel med räkneuppgifter avslutas också med räkneuppgifter med fullständiga lösningar.

Boken är anpassad för grundläggande logistikutbildningar, både vid högskolor och universitet, och för yrkes- och vidareutbildning.

Andra upplagan

Art.nr 31085

www.studentlitteratur.se

978-91-44-06918-0_01_cover.indd 1

2:a uppl.

LOGISTIK

Läran om effektiva materialflöden

Patrik Jonsson Stig-Arne Mattsson

2011-07-07 11.18