Reduction of Retrofit product lead time in production

Abstract

The general objective of this thesis is to analyse the manufacturing process of ABB’s Retrofit product line. The main focus is in finding production bottlenecks resulting from the incompatibility of the product architecture and structure with the manufacturing process. Secondary focus is in analysing the product documentation used in the manufacturing operations from the manufacturing perspective. The goal is to find and suggest solutions to issues that increase the production lead time.

Increased demand and expanding product portfolio have caused lead time and capacity challenges in Retrofit deliveries. The Retrofit products are manufactured in a workshop that has previously focused on frequency converter maintenance and spare part services. Current Retrofit manufacturing process is built on top of those existing systems. A systematic analysis of the Retrofit manufacturing was needed in order to increase and combine knowledge of the product design and the manufacturing process.

The analysis was done with qualitative study methods including observing production orders on the shop floor, interviewing involved personnel, and analysing product documentation. Most concerning manufacturing issues were found to be in the material handling at the shop floor. Root causes were identified as improper material definitions in ERP and the inability to sequence the order materials. Both of these complicate the planning and assembly of production orders. The production documentation was found to be insufficient.

The findings were categorized based on their effect on the manufacturing process. Possible solutions were generated by combining the detailed product and system knowledge existing in multiple organizations involved in Retrofit design and production. The solutions are presented in the thesis, but the implementation was left out of the scope.

Tutkimuksen tarkoituksena oli analysoida ABB:n Retrofit-tuotteiden valmistusprosessia. Pääpainona oli löytää ne tuotannon ongelmakohdat, jotka johtuivat Retrofit-tuotteiden tuotearkkitehtuurista tai tuoterakenteesta. Työssä myös tutkittiin tuotannossa käytettävää dokumentaatiota kokoonpanotuotannon näkökulmasta. Työn tavoitteena oli löytää ja luoda ratkaisuehdotukset niihin tuotannon ongelmakohtiin, jotka pidentävät valmistuksen läpimenoaikaa.

Retrofit-tuotteiden laajentunut tuoteportfolio sekä kasvanut kysyntä ovat johtaneet kapasiteetti- ja läpimenoaikaongelmiin tuotannossa. Tuotteiden kokoonpano tehdään korjaamolla, joka on aiemmin keskittynyt taajuusmuuttajien huolto- ja varaosapalveluiden tuottamiseen. Nykyinen Retrofit-valmistusprosessi on rakennettu korjaamon olemassa olevien järjestelmien päälle. Systemaattinen tutkimus Retrofit-valmistuksesta vaadittiin lisäämään ja yhdistämään tietoa tuotesuunnittelusta sekä valmistusprosessista.

Tutkimuksessa käytettiin kvalitatiivisia tutkimusmenetelmiä, joihin kuuluivat tuotannon seuraaminen korjaamolla, henkilöhaastattelut sekä tuotedokumentaation analysointi. Tutkimuksen perusteella merkittävimmät ongelmat tuotannossa liittyvät materiaalien hallintaan korjaamolla. Juurisyiksi huomattiin sopimattomat materiaalien määritelmät toiminnanohjausjärjestelmässä sekä se, että tuotantotilauksia ei ole mahdollista jaksottaa. Molemmat syyt vaikeuttavat tuotannonsuunnittelua sekä tuotteiden kokoonpanoa. Tutkimuksessa huomattiin, että tuotedokumentaatio on riittämätön kokoonpanon näkökulmasta.

Työssä selvitetyt tuotannon ongelmakohdat kategorisoitiin niiden vaikutuksen perusteella. Ratkaisut näihin ongelmiin luotiin yhdistämällä tuote- ja järjestelmätietoa, jota löytyy Retrofit-tuotekehitys- ja tuotanto-organisaatioista. Tässä työssä esitetään mahdollisia ratkaisuja tuotannon ongelmakohtiin. Ratkaisujen toimeenpano on jätetty työn ulkopuolelle.