Tuotantolinjan simulointi osana asiakasarvon lisäämistä : Laitetoimittajan näkökulma

Abstract

Simuloinnilla on ollut merkittävä rooli eri tuotantojärjestelmien suunnittelun ja toiminnallisen suorituskyvyn arvioinnissa. Jokainen tuotantoprosessi pitää sisällänsä pullonkauloja ja niiden huomioiminen tuotannonsuunnittelussa on tärkeää. Asiakkaan saama arvo kasvaa, kun tuotantolinjasta pystytään ennaltaehkäisemään suunnittelemattomat seisokit ja poistamaan suorituskykyä alentavat toimet. Koneiden edullisemmat ylläpitokustannukset ja energiakustannuksien alentaminen tuo asiakkaalle lisäarvoa, kun tuotantoa pystytään ajamaan tehokkaasti ja turhia joutokäyntitilanteita eliminoidaan. Ensisijaisesti yrityksen tulisi aluksi selvittää mitä arvoja se luo yksittäiselle asiakkaalle ja tämän jälkeen pystyä määrittelemään asiakkaan tärkeimmät ostokriteerit ja näiden suhteellinen merkitys. Simulointiohjelmiston hankinta- ja ylläpitokustannukset voivat olla yritykselle kynnyskysymyksiä, jos ohjelmiston käyttöhyödyt nähdään ainoastaan suunnittelun työkaluna. Diplomityön tarkoituksena on osoittaa sen toimeksiantajalle simulointityökalun hyötyjä valitussa tapauksessa ja pohtia voiko asiakasarvon avulla kohdeyritys ansaita rahaa. Tämän diplomityön tavoitteena on tutkia asiakasarvon muodostumista sekä määritellä ansaintalogiikoita, jota kohteeksi valitun tuotantolinjan simulointi voi kokonaisuudessaan mahdollistaa. Asiakasarvolla tarkoitetaan tässä tuotetta ja palvelua tarjoavan yrityksen antamaa kokonaishyötyä asiakkaalle. Ansaintalogiikat, joilla yritys tuottaa itsellensä liikevaihtoa sekä voittoa pyritään jäsentelemään tämän ympärille. Tavoitteiden saavuttamiseksi diplomityölle asetettiin tutkimuskysymykset: Mitä asiakasarvoa tuotantolinjan simulointi voi tuoda asiakkaalle? Missä eri vaiheissa voidaan luoda asiakasarvoa simuloimalla tuotantolinjaa sekä siinä tehtävää tuotantoa? sekä Minkälaisia ansaintalogiikoita kasvavan asiakasarvon ympärille voidaan luoda? Diplomityöprosessi alkoi samaan aikaan kuin kohdeyrityksen kehitysprojektityö simulointiohjelmiston ympärille. Diplomityössä tutkittavana oleva simulaatiomalli on konseptilinjalayout ja täysin vastaavanlaista tuotantolinjaa ei ole konkreettisesti toteutettu. Simulaatiomallin toteutuksesta vastasi ulkopuolinen alihankkijayritys ja mallin validoinnista diplomityöntekijä. Tässä diplomityössä käytetyn simulaatiomallin avulla pystyttiin seuraamaan järjestelmän käyttäytymistä useissa mahdollisissa tuotantoskenaarioissa ja näin myös varmistuttiin kirjallisuudesta löydettyjen keskeisten asiakasarvotekijöiden olemassaolosta. Toteutetun tapaustut-kimuksen perusteella luotiin tuotantolinjan elinkaarenaikana syntyvät arvotapahtumat neljään eri vaiheeseen (Tarjous- ja myyntivaihe, käyntiinajo-, toiminta- ja modernisointivaihe). Ensimmäisessä tarjous- ja myyntivaiheessa voitiin todeta tuotantolinjan simulaatiomallin avulla mm. riittävä tuotannon kapasiteetti. Ylimitoittaminen tuotantolinjatoimituksissa näkyy käytännössä suurempana kokonaiskustannuksena asiakkaalle, joka on asiakasarvoa alentavaa. Käyntiinajovaiheessa mm. simulaatiomallin avulla tehdyt tuotantolinjan kokeelliset kalibroinnit vaikuttavat oikean toteutuksen nopeampaan käyntiinajovaiheen suorittamiseen, joka luo aika-arvoa asiakkaalle. Toimintavaiheessa mm. tuotantokapasiteetin tasapainottaminen markkinoiden kysynnän kanssa on yksi suurimmista haasteista. Viivästymiset toimituksissa ja tuottavuuden alentuminen maksavat. Simulaatiomallin avulla pystyttiin toteuttamaan ennakoivaa tuotannonsuunnittelua. Käytännössä mm. resursoimaan eri kohtia tuotantolinjassa ja seuraamaan valmistumisen tavoiteaikatauluja eri skenaarioissa. Modernisointivaiheessa tuotantolinjan simulaatiomallia voidaan käyttää apuna edellä mainittujen vaiheiden tapaan. Diplomityössä myös luonnosteltiin kasvavan asiakasarvon ympärille eri ansaintalogiikoita. Esimerkiksi kerran toteutettu tuotannon kapasiteetin optimointi voidaan toteuttaa tapahtumaperusteisena kertakorvauksena. Toisaalta jatkuvan tuotannon kapasiteetin optimoiminen perustuen käyttöperusteiseen maksuun on huomattavasti tuottavampi palveluntarjoajalle. Tällöin rahallinen korvaus voidaan kohdistaa esimerkiksi asiakkaan saamiin säästöihin

Simulation programs has had a significant role in the design and functional evaluation of production systems. Each production process involves bottlenecks and it is important to take them into account in production planning. The value for the client increases when unplanned standstills and performance limitations are eliminated. Streamlined production and reduced idle time also means that added value is generated with lower machinery upkeep costs and reductions in energy use. A priority for the company is to establish what added value it generates to an individual client and following that, define the clients primary purchase criteria and their relative weights. The acquisition and upkeep costs of a simulation program may prove untenable to a company if it is thought of solely as a tool for planning. The purpose of the thesis is to prove to the commissioning enterprise the benefits that simulation program tools have in a specific use cases and evaluate whether increased customer value can be a source of revenue. The specific topic of the thesis is to investigate the formation of customer value and to define various revenue models enabled by the selected production line simulation. This thesis defines customer value as the products and services that the company provides that generate added value to the client. The logic surrounding revenue generation for the company must be set around this notion. To achieve this aim, the thesis was set with the following research questions: What customer value does a production line simulation provide to the client? In what stages can customer value be generated by simulating a production line and the production itself? What kind of revenue models can be created around an increase in customer value? The thesis project was started at the same time as the commissioning company’s development project concerning the simulation program. The simulation model under consideration in the thesis is a conceptual line layout and a fully analogous production line has not been implemented. The construction of the simulation model was handled by an external contractor and the model validation was done by the thesis worker. With the help of the model from the thesis, it became possible to study system behaviour in multiple possible production scenarios while also confirming the existence of central customer value factors found in literature. Based on the case study the possible value generation events were sorted into four stages (Offer and sales stage, start-up, operation, and modernisation stages). At the first offer and sales stage a simulated model can be used to establish, for example, a sufficient production capacity. Oversizing in production line delivery leads to greater aggregate costs, leading to lower realised customer value. In the start-up stage for example the simulated production line calibrations speed up the start-up process if the implemented solution, creating time-saving effects and value for the customer. In the operation stage, balancing capacity with market demand is one of the greatest challenges. Delays in deliveries and production slowdowns are costly. With the simulated model it became possible to do predictive production planning. In practice, this meant the ability to direct resources in different points of the production line and follow completion times in different scenarios. At the modernisation stage a simulated model can be also used at the above-mentioned ways. The thesis also sketches out value models related to customer value increases. For example, a singular production capacity optimisation process can be performed in exchange for one-time payment. On the other hand, an ongoing production capacity optimisation action on an on-needed basis is a much more profitable set up for the service provider. In such case, the rate of compensation could be proportional to the savings gained by the customer.