Tiedonkeruun vaikutus tuotantoon leanin ja MES:n näkökulmasta
Romppanen, Teemu (2021)
Romppanen, Teemu
2021
Tekniikan ja luonnontieteiden kandidaattiohjelma - Bachelor's Programme in Engineering and Natural Sciences
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering and Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2021-05-12
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202105064566
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202105064566
Tiivistelmä
Lean-ajattelua ja tuotannonohjausjärjestelmiä eli MES:iä (engl. Manufacturing Execution System) käytetään yleisesti tuotannon tehokkuuden maksimointiin. Tässä työssä tutkitaan tehokasta tuotantoa leanin ja MES:n näkökulmasta sekä tuotannon tiedonkeruun vaikutuksia tehokkaaseen tuotantoon. Työssä tiedonkeruumenetelmiksi rajataan numerokoodi, viivakoodi ja RFID (engl. Radio Frequency Identification). Työn tavoitteena on selvittää, kuinka MES ja lean vaikuttavat tuotantoon ja toisiinsa sekä kuinka työhön valitut tiedonkeruumenetelmät vaikuttavat MES:iin ja leaniin. Työ toteutetaan kirjallisuustutkimuksena mahdollisimman relevanttien ja ajantasaisten tutkimusten avulla.
Leanin käyttöä tuotannon kehittämiseen estävät muun muassa heikko kommunikaatio, vähäinen lean-kulttuuri, heikko asiakkuudenhallinta ja työntekijöiden asenteet. Varastonhallinta ja virtaustehokkuus, joihin vaikuttavat tuotannon suunnittelu, aikataulutus ja ohjaus, ovat usein myös heikkoa. Yhdeksi syyksi näille on esitetty ajanmukaisen tuotantotiedon puutetta. MES-järjestelmä tukee lean-tuotantoa merkittävästi sen 11 tuotantoympäristön toimintoihin vaikuttavan päätehtävän avulla. MES:n tarjoamat hyödyt lean-tuotannolle tulevat pääosin sen antamasta reaaliaikaisesta tuotantotiedosta.
MES:n tarvitseman tuotantotiedon vuoksi myös tuotannon tiedonkeruu on siis yhteyksissä prosessiin. Ennen tiedonkeruun aloittamista tulee mittauskohteet määrittää järkevästi esimerkiksi keskeisten suorituskykymittarien eli KPI:en (engl. Key Performance Indicator) avulla. Tiedonkeruumenetelmistä numerokoodi ja viivakoodi ovat osoittautuneet edullisiksi, mutta hitaiksi ja virhealttiiksi tiedonkeruumenetelmiksi. RFID on kalliimpi menetelmä, mutta se tarjoaa edistyksellisellä radioaaltoteknologiallaan huomattavia etuja numerokoodiin ja viivakoodiin nähden. RFID minimoi työntekijöiden virheet sen langattoman ja automaattisen toimintansa avulla. RFID-etikettiin voidaan sisällyttää enemmän tietoa kuin numero- tai viivakoodiin ja se voidaan lähes reaaliaikaisesti paikantaa RFID-verkostossa. RFID-laitteista rakennettua järjestelmää kutsutaan reaaliaikaiseksi paikannusjärjestelmäksi eli RTLS:ksi (engl. Real-Time Locating System). Reaaliaikaista paikannusjärjestelmää hyödyntävää MES:iä kutsutaan RT-MES:ksi (engl. Real-Time Manufacturing Execution System). RFID:n reaaliaikaisella tiedolla saadaan RT-MES:n välityksellä vähennettyä leaniin vaikuttavan liikejohdollisen, operationaalisen ja rahoituksellisen alueen ongelmia.
Tutkimuksen mukaan leanin, MES:n ja tuotannon tiedonkeruun välillä on siis selkeä yhteys. Reaaliaikainen tuotantotieto parantaa MES:n suorituskykyä, joka puolestaan tukee tehokasta lean-tuotantoa poistamalla leanin käytön haasteita sekä vähentämällä syntyvää hukkaa.
Leanin käyttöä tuotannon kehittämiseen estävät muun muassa heikko kommunikaatio, vähäinen lean-kulttuuri, heikko asiakkuudenhallinta ja työntekijöiden asenteet. Varastonhallinta ja virtaustehokkuus, joihin vaikuttavat tuotannon suunnittelu, aikataulutus ja ohjaus, ovat usein myös heikkoa. Yhdeksi syyksi näille on esitetty ajanmukaisen tuotantotiedon puutetta. MES-järjestelmä tukee lean-tuotantoa merkittävästi sen 11 tuotantoympäristön toimintoihin vaikuttavan päätehtävän avulla. MES:n tarjoamat hyödyt lean-tuotannolle tulevat pääosin sen antamasta reaaliaikaisesta tuotantotiedosta.
MES:n tarvitseman tuotantotiedon vuoksi myös tuotannon tiedonkeruu on siis yhteyksissä prosessiin. Ennen tiedonkeruun aloittamista tulee mittauskohteet määrittää järkevästi esimerkiksi keskeisten suorituskykymittarien eli KPI:en (engl. Key Performance Indicator) avulla. Tiedonkeruumenetelmistä numerokoodi ja viivakoodi ovat osoittautuneet edullisiksi, mutta hitaiksi ja virhealttiiksi tiedonkeruumenetelmiksi. RFID on kalliimpi menetelmä, mutta se tarjoaa edistyksellisellä radioaaltoteknologiallaan huomattavia etuja numerokoodiin ja viivakoodiin nähden. RFID minimoi työntekijöiden virheet sen langattoman ja automaattisen toimintansa avulla. RFID-etikettiin voidaan sisällyttää enemmän tietoa kuin numero- tai viivakoodiin ja se voidaan lähes reaaliaikaisesti paikantaa RFID-verkostossa. RFID-laitteista rakennettua järjestelmää kutsutaan reaaliaikaiseksi paikannusjärjestelmäksi eli RTLS:ksi (engl. Real-Time Locating System). Reaaliaikaista paikannusjärjestelmää hyödyntävää MES:iä kutsutaan RT-MES:ksi (engl. Real-Time Manufacturing Execution System). RFID:n reaaliaikaisella tiedolla saadaan RT-MES:n välityksellä vähennettyä leaniin vaikuttavan liikejohdollisen, operationaalisen ja rahoituksellisen alueen ongelmia.
Tutkimuksen mukaan leanin, MES:n ja tuotannon tiedonkeruun välillä on siis selkeä yhteys. Reaaliaikainen tuotantotieto parantaa MES:n suorituskykyä, joka puolestaan tukee tehokasta lean-tuotantoa poistamalla leanin käytön haasteita sekä vähentämällä syntyvää hukkaa.
Kokoelmat
- Kandidaatintutkielmat [8452]