Management and development of prototype process

Abstract

This thesis has been done for a company operating in the manufacturing industry in Finland. The Company’s main operations are located in Finland and it’s strongly invested in R&D. This is reflected within the organization as a large product development department, as well as a separate material flow. The material flow components in product development consist of prototypes. There are different types of prototypes, and they refer to parts that aim to improve the company’s old products or develop completely new products on the market. The aim is to keep the prototypes separate from the warehouses in the production department and therefore prototype storage takes place mainly in a separate centralized warehouse.

The growth of the company is also reflected in the growth of the material flow of prototypes, which has begun to cause problems for the product development department as process management and monitoring have become difficult. Currently, the product development department does not have any information systems available to manage the process. The information is mainly held by individual designers, which creates difficulties. This has also put a strain on the warehouse when users do not know which prototypes should be stored. It requires a lot of additional work to figure out if a part can be removed from the warehouse. The aim of this thesis is to find solutions to these process management problems with the help of digital tracing.

The thesis first examines the development areas of the process and makes a unified description of the process. Once the development areas are clear, the aim is to find different solutions and ideas for the improvement of the process. The problems are compounded by the lack of a unified information system and material flow monitoring. The intention was also to explore different automatic identification and data capture options suitable for the process and to pilot a new process. RFID and barcode technology-based solutions were selected as the main options, which proved to be suitable methods for prototype management. Other results obtained were flowchart of the current and ideal process, problems, and their root causes.

Tämä diplomityö on tehty toimeksiantona valmistavan teollisuuden alan yritykseen Suomessa. Yhtiö on oman alansa markkinajohtaja maailmassa ja tuotteiden vienti menee suurimmaksi osaksi ulkomaille. Tehdas ja suunnittelu on kuitenkin keskitettynä Suomeen. Yrityksen strategiana on pysyä markkinajohtajana myös jatkossa ja tästä syystä yritys panostaa paljon resursseja tuotekehitykseen. Tämä näkyy organisaation sisällä isona tuotekehitysosastona, sekä erillisenä materiaalivirtana kun suunnittelun lisäksi laitteita testataan ja kehitetään tehtaan tiloissa. Tuotekehityksen materiaalivirran kappaleita kutsutaan prototyypeiksi. Prototyyppejä on erilaisia ja niillä tarkoitetaan osia, joilla pyritään parantamaan yrityksen vanhoja tuotteita tai kehittämään kokonaan uusia tuotteita markkinoille.

Prototyypit pyritään pitämään erillään tuotanto-osaston varastoista ja siksi niiden varastointi tapahtuu pääosin erilliseen keskitettyyn prototyyppivarastoon. Yrityksen kasvu näkyy myös prototyyppien materiaalivirran kasvuna, joka on alkanut aiheuttamaan ongelmia tuotekehitysosastolle, koska prosessinhallinta ja seuranta on käynyt vaikeaksi. Tällä hetkellä tuotekehitysosastolla ei ole käytettävissä, minkäänlaisia tietojärjestelmiä, joilla voitaisiin prosessia hallita. Tuotteiden tieto on pääosin yksittäisillä suunnittelijoilla, joka tuottaa tuotetiedon hankinnassa vaikeuksia, kun tietoa ei ole helposti saatavilla. Tämä on myös kuormittanut varastoa, kun käyttäjillä ei ole tietoa onko kaikki varastoitavat prototyypit tärkeitä ja vaatii paljon ylimääräistä työtä selvittää voiko jonkun osan poistaa varastosta. Näihin prosessinhallinnallisiin ongelmiin pyritään tässä diplomityössä hakemaan ratkaisuja.

Diplomityössä kartoitetaan ensimmäisenä prosessin ongelmakohdat ja tehdään yhtenäistetty kuvaus prosessista. Kun ongelmakohdat ovat selvillä pyritään näihin ongelmiin hakemaan erilaisia ratkaisumalleja ja ideoita prosessin kehittämiselle. Ongelmat tiivistyvät yhtenäistetyn tietojärjestelmän ja materiaalivirran seurannan puuttumiseen, siksi tarkoituksena oli myös tutkia erilasisia prosessiin soveltuvia digitaalisen seurannan vaihtoehtoja ja pilotoida uutta prosessia. Päävaihtoehdoiksi valikoituivat RFID ja viivakooditeknologiaan perustuvat ratkaisut, jotka osoittautuivat sopiviksi menetelmiksi prototyyppien hallintaan. Muita saavutettuja tuloksia oli vuokaavio nykyisestä ja tavoite prosessista sekä listatut ongelmat ja niiden juurisyyt.