Koeleipomolinjan layout-suunnittelu ja investoinnin esiselvitys
Anttila, Lauri (2021)
2021
Konetekniikan DI-ohjelma - Master's Programme in Mechanical Engineering
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
2021-11-23
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202110287985
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202110287985
Tiivistelmä
Tämän diplomityön tavoitteena oli suunnitella kohdeyritykselle layout-ehdotus koeleipomolinjasta siten, että kohdeyrityksen sille asettamat tavoitteet ja vaatimukset täyttyvät. Lisäksi työn tavoitteena oli tehdä esiselvitys koeleipomolinjalla saavutettavista hyödyistä selvittämällä kohdeyrityksen nykyisissä koeajojärjestelyissä ilmeneviä ongelmia. Tarve koeleipomolinjalle on syntynyt kohdeyrityksen hitaasta tuotekehitysprosessista ja heikoista koeajojen suorittamisien mahdollisuuksista.
Tavoitteiden saavuttamiseksi tutkimusmenetelminä käytettiin kirjallisuuskatsausta, puolistrukturoituja haastatteluja, lomakekyselyä sekä nykyisten tuotantoprosessien ja kohdeyrityksen suorittamien koeajojen tarkastelua. Kirjallisuuskatsaus sisältää layout- ja turvallisuussuunnitteluun liittyviä käsitteitä ja toimintatapoja, joita hyödynnettiin koeleipomolinjan layout-suunnittelussa. Haastatteluilla selvitettiin nykyisten koeajojärjestelyiden aiheuttamat ongelmat niin tuotekehityksessä kuin tuotantoprosesseissa. Lisäksi haastatteluiden avulla asetettiin koeleipomolinjalle tavoitteet ja tekniset vaatimukset. Lomakekyselyllä selvitettiin kohdeyrityksen asettamat arviointitekijät ja niiden painoarvot layout-ehdotusten arviointiin. Nykyisten tuotantoprosessien tarkastelulla selvitettiin tuotantolinjojen ominaispiirteitä ja eroavaisuuksia, joita pyrittiin yhdistämään koeleipomolinjan teknisten vaatimusten määrittämisessä ja rakenteen suunnittelussa.
Diplomityön empiirisessä osuudessa esitettiin kohdeyrityksen tuotantojärjestelmien tarkastelun ja haastatteluiden tulokset. Niiden perusteella määritettiin koeleipomolinjalle tekniset vaatimukset. Haastatteluiden perusteella perinteisen koeleipomolinjan lisäksi hybridilinja lisättiin suunnitteluprosessiin. Hybridilinjalla tarkoitetaan tuotantolinjaa, jolla olisi kapasiteettia normaalin tuotantotoiminnan lisäksi suorittaa myös koeajoja. Empiirisessä osuudessa tuodaan myös esille koeleipomolinjan layout-suunnitteluprosessi sijainnin valinnasta aina layout-ehdotuksien esittelyyn. Layout-ehdotukset arvioitiin kirjallisuudesta esitetyllä hyötyarvomatriisilla ja standardin ISO 12100:2010 mukaisella riskienarviointitavalla.
Kohdeyritykselle sopivimmaksi ratkaisuksi todettiin hybridilinjan layout-ehdotus B2, jossa hybridilinjan taikinantekoalue on sijoitettuna tilan 2 alkupäähän. Tuotetyyppien T2 ja T3 jäähdytyskuljetin ja pakkauspiste on sijoitettuna tilan toiseen päähän. Tuotetyypin T4 pakkauslaitteisto on sijoitettuna nykyisen lähettämön tilaan. Layout-ehdotus B2:n todettiin vastaavan parhaiten kohdeyrityksen asettamia vaatimuksia ja tavoitteita.
Ehdotettu hybridilinja toisi kohdeyrityksen toimintaan useita hyötyjä niin tuotekehityksen kuin tuotannon näkökulmista. Hybridilinja tuo tuotekehitysprosessiin joustavuutta ja lisää mahdollisuuksia tuotteiden innovointiin. Hybridilinjan yksi suurimmista hyödyistä on aikajänteen innovaatiosta markkinoille lanseeraukseen lyhentäminen. Tuotekehityksen lisäksi hybridilinja tukee tuotantokapasiteetillaan muita tuotantolinjoja. The aim of this thesis was to design a layout proposal of a test bakery line for the target company in such a way that the objectives and requirements set for it are met. In addition, the aim of the thesis is to make a preliminary study of the benefits that can be achieved with the test bakery line by investigating the problems that arises in the current test baking arrangements. The need for a test bakery line has arisen from the target company’s slow product development process and poor opportunities to perform test runs.
In order to achieve the objectives, the research methods used were a literature review, semi-structured interviews, a form survey, a review of the test runs performed by the target company and a review of current production processes. The literature review includes concepts related to layout and safety planning that were utilized in the layout design of the test bakery line. With the interviews the problems caused by the current test run arrangements in both product development and production were defined. In addition, the results of the interviews were used to set objectives and technical requirements for the test bakery line. The form survey was used to find out the evaluation factors and their weights set by the target company for evaluating layout proposals. A review of the current production processes revealed the characteristics and differences of the production lines, which were sought to be combined in determining the technical requirements of the test bakery line.
In the empirical part of the thesis the results of the reviews of the production systems and interviews of the target company are presented. Based on these, the technical requirements for the test bakery line were determined. Based on the interviews, in addition to the traditional test bakery line, a hybrid line was added to the design process. A hybrid line is a production line that has the capacity to perform test runs in addition to normal production runs. The empirical part also presents the layout planning process of the test bakery line from location selection to the presentation of layout proposals. Layout proposals were assessed using the evaluation matrix presented in the literature review and the risk assessment method according to ISO 12100:2010.
The most suitable solution for the target company was found to be the hybrid line proposal B2, in which the dough-making area is located at the beginning of the space 2. The cooling conveyor and packing station for product types 2 and 3 are located at the other end of the space 2. The packing equipment for the product type 4 is in the space of the current dispatch area. The layout proposal B2 was found to best meet the requirements and objectives set by the target company.
The proposed hybrid line would bring several benefits to the operations of the target company from both product development and production perspectives. The hybrid line brings flexibility to the production development process and increases opportunities for product innovation. One of the biggest benefits of the hybrid line is the shortening of the time span from innovation to market launch. In addition to product development benefits, the hybrid line supports other production lines with its extra production capacity.
Tavoitteiden saavuttamiseksi tutkimusmenetelminä käytettiin kirjallisuuskatsausta, puolistrukturoituja haastatteluja, lomakekyselyä sekä nykyisten tuotantoprosessien ja kohdeyrityksen suorittamien koeajojen tarkastelua. Kirjallisuuskatsaus sisältää layout- ja turvallisuussuunnitteluun liittyviä käsitteitä ja toimintatapoja, joita hyödynnettiin koeleipomolinjan layout-suunnittelussa. Haastatteluilla selvitettiin nykyisten koeajojärjestelyiden aiheuttamat ongelmat niin tuotekehityksessä kuin tuotantoprosesseissa. Lisäksi haastatteluiden avulla asetettiin koeleipomolinjalle tavoitteet ja tekniset vaatimukset. Lomakekyselyllä selvitettiin kohdeyrityksen asettamat arviointitekijät ja niiden painoarvot layout-ehdotusten arviointiin. Nykyisten tuotantoprosessien tarkastelulla selvitettiin tuotantolinjojen ominaispiirteitä ja eroavaisuuksia, joita pyrittiin yhdistämään koeleipomolinjan teknisten vaatimusten määrittämisessä ja rakenteen suunnittelussa.
Diplomityön empiirisessä osuudessa esitettiin kohdeyrityksen tuotantojärjestelmien tarkastelun ja haastatteluiden tulokset. Niiden perusteella määritettiin koeleipomolinjalle tekniset vaatimukset. Haastatteluiden perusteella perinteisen koeleipomolinjan lisäksi hybridilinja lisättiin suunnitteluprosessiin. Hybridilinjalla tarkoitetaan tuotantolinjaa, jolla olisi kapasiteettia normaalin tuotantotoiminnan lisäksi suorittaa myös koeajoja. Empiirisessä osuudessa tuodaan myös esille koeleipomolinjan layout-suunnitteluprosessi sijainnin valinnasta aina layout-ehdotuksien esittelyyn. Layout-ehdotukset arvioitiin kirjallisuudesta esitetyllä hyötyarvomatriisilla ja standardin ISO 12100:2010 mukaisella riskienarviointitavalla.
Kohdeyritykselle sopivimmaksi ratkaisuksi todettiin hybridilinjan layout-ehdotus B2, jossa hybridilinjan taikinantekoalue on sijoitettuna tilan 2 alkupäähän. Tuotetyyppien T2 ja T3 jäähdytyskuljetin ja pakkauspiste on sijoitettuna tilan toiseen päähän. Tuotetyypin T4 pakkauslaitteisto on sijoitettuna nykyisen lähettämön tilaan. Layout-ehdotus B2:n todettiin vastaavan parhaiten kohdeyrityksen asettamia vaatimuksia ja tavoitteita.
Ehdotettu hybridilinja toisi kohdeyrityksen toimintaan useita hyötyjä niin tuotekehityksen kuin tuotannon näkökulmista. Hybridilinja tuo tuotekehitysprosessiin joustavuutta ja lisää mahdollisuuksia tuotteiden innovointiin. Hybridilinjan yksi suurimmista hyödyistä on aikajänteen innovaatiosta markkinoille lanseeraukseen lyhentäminen. Tuotekehityksen lisäksi hybridilinja tukee tuotantokapasiteetillaan muita tuotantolinjoja.
In order to achieve the objectives, the research methods used were a literature review, semi-structured interviews, a form survey, a review of the test runs performed by the target company and a review of current production processes. The literature review includes concepts related to layout and safety planning that were utilized in the layout design of the test bakery line. With the interviews the problems caused by the current test run arrangements in both product development and production were defined. In addition, the results of the interviews were used to set objectives and technical requirements for the test bakery line. The form survey was used to find out the evaluation factors and their weights set by the target company for evaluating layout proposals. A review of the current production processes revealed the characteristics and differences of the production lines, which were sought to be combined in determining the technical requirements of the test bakery line.
In the empirical part of the thesis the results of the reviews of the production systems and interviews of the target company are presented. Based on these, the technical requirements for the test bakery line were determined. Based on the interviews, in addition to the traditional test bakery line, a hybrid line was added to the design process. A hybrid line is a production line that has the capacity to perform test runs in addition to normal production runs. The empirical part also presents the layout planning process of the test bakery line from location selection to the presentation of layout proposals. Layout proposals were assessed using the evaluation matrix presented in the literature review and the risk assessment method according to ISO 12100:2010.
The most suitable solution for the target company was found to be the hybrid line proposal B2, in which the dough-making area is located at the beginning of the space 2. The cooling conveyor and packing station for product types 2 and 3 are located at the other end of the space 2. The packing equipment for the product type 4 is in the space of the current dispatch area. The layout proposal B2 was found to best meet the requirements and objectives set by the target company.
The proposed hybrid line would bring several benefits to the operations of the target company from both product development and production perspectives. The hybrid line brings flexibility to the production development process and increases opportunities for product innovation. One of the biggest benefits of the hybrid line is the shortening of the time span from innovation to market launch. In addition to product development benefits, the hybrid line supports other production lines with its extra production capacity.