liu.seSearch for publications in DiVA
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Balancing Waiting Time and Work in Process at a Bottleneck Work Station: A Simulation Study at Gnutti Carlo Sweden
Linköping University, Department of Management and Engineering, Production Economics. Linköping University, Faculty of Science & Engineering.
2015 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

In a constantly increasing and more demanding global market, companies must continuously improve and develop in order to stay competitive. A manufacturing company can have several goals in order to succeed in this, both strategically and internally within the production. Unfortunately, many goals conflict with each other due to the interrelationship between them. Decisions must be taken whether to focus on maximizing delivery precision, minimizing costs of tied-up capital, or minimizing production costs, which means that trade-offs are necessary to be made.

At Gnutti Carlo Sweden in Alvesta, this is their present reality, where a completely new production line is currently being installed. This is planned to start producing in the beginning of 2016, with successively increased volumes until reaching full production in 2018. Due to process constraints, inventories must be placed within the process in order to keep these utilized to the highest extent possible. On one hand, sufficient inventory must be kept in order to prevent waiting time in the constraining work station, and on the other hand, inventories within the process should be kept as small as possible, this in order to minimize holding costs and required space.

This conflict formed the purpose of the study, which was to achieve a suitable balance between minimizing waiting times in the constraining station and the level of inventories within the process, with main focus on waiting times.

In order to fulfill the purpose, the problem was approached using simulation as the main methodology. In addition to simulation, the study included elements of case studies, experimental methods and action research, which were present at different stages of the project. A nine-step simulation methodology was the inspiration in how the study was conducted, which included necessary mile-stones for reaching qualitative simulation results from a real system, meaning that the approach had a high focus on validation.

By creating a conceptual model, which is a reflection of the current state, a simulation model that represented the process was possible to create. By applying different aspects from existing philosophies and concepts, such as Lean production, Theory of Constraints, and other production concepts, it was possible to form a set of scenarios that corresponded to different potential approaches that were believed to fulfill the study purpose. Using the simulation model, several experiments were conducted, testing the effects from applying the different scenarios, which mainly consisted of different batching strategies to use in a non-constraining work station located prior to the inventory in the process.

The results showed that using smaller batches of similar sizes in the non-constraining work station, prior to the supermarket, is significantly decreasing inventory levels, this while not negatively affecting the waiting time in the constraint. The results showed decreased inventories up to approximately 50% when testing certain scenarios, however not considering some parameters that may affect the process. Important to consider is that the excess capacity of the process is what is controlling the minimum size of the batches, thus also the inventory size needed. Recommendations included to use different batching strategies for non-constraining stations, as well as to further investigate the process before production start, as some parts of the process are excluded in the study.

Abstract [sv]

I en ständigt växande och mer krävande global marknad måste företag kontinuerligt förbättras och utvecklas för att fortsatt vara konkurrenskraftiga. Ett tillverkningsföretag kan ha olika mål för att lyckas med detta, både strategiska och interna inom produktionen. Tyvärr verkar flera mål mot varandra på grund av ett inbördes förhållande. Beslut måste tas gällande att antingen fokusera på att maximera leveransprecisionen, minimera kostnaden för bundet kapital eller minimera produktionskostnaderna, vilket betyder att kompromisser måste tillämpas.

På Gnutti Carlo Sweden i Alvesta är detta deras nuvarande verklighet, där en helt ny produktionslinje för närvarande installeras. Denna är planerad att börja producera i början av 2016, med succesivt ökande volymer fram tills 2018, då full produktion nås. På grund av processbegränsningar måste lager placeras i processen för att upprätthålla en högsta möjlig utnyttjandegrad för dessa. Å ena sidan måste tillräckliga lager hållas för att undvika väntetider i den begränsande arbetsstationen, å andra sidan bör lagernivåerna hållas så låga som möjligt, detta för att minimera lagerkostnader och lagerutrymme.

Denna konflikt var grunden till syftet till studien, vilket var att uppnå en passande balans mellan minimering av väntetider i den begränsande arbetsstationen och lagernivåerna i processen, med huvudfokus på väntetider.

För att kunna uppfylla syftet var problemet angripet med hjälp av simulering som huvudsaklig metod. Utöver simulering innehöll studien element av fallstudier, experimentella metoder och aktionsforskning, vilka var aktiva under olika faser av projektet. En nio steg lång simuleringsmetod tjänade som inspiration för hur studien genomfördes, vilken innefattade nödvändiga milstolpar för att lyckas nå kvalitativa simuleringsresultat från ett verkligt system, vilket innebar att metodiken fokuserade mycket på validering.

Genom att skapa en konceptuell modell, vilket är en avspegling av nuläget, kunde en simuleringsmodell som representerade processen att skapas. Genom applicering av olika aspekter från existerande filosofier och koncept, exempelvis Lean production, Begränsningsteorin samt andra produktionskoncept, möjliggjordes bildandet av en samling scenarier som motsvarade olika, potentiella, tillvägagångssätt som ansågs kunna uppfylla studiens syfte. Genom simuleringsmodellen utfördes flera experiment, vilka testade effekterna från appliceringen av de olika scenarierna, som huvudsakligen bestod av olika strategier gällande partierna i en icke-begränsande arbetsstation, vilken är placerad innan lagret i processen.

Resultatet visade att, genom applicering av mindre partistorlekar i den icke-begränsande arbetsstationen före lagret i processen, kan lagernivåerna minskas avsevärt, detta utan att negativt påverka väntetiderna i begränsningen. Resultatet visade minskade lager med upp till 50% för vissa scenarier, detta dock utan hänsyn tagen till vissa parametrar som kan påverka processen. Viktigt att beakta är att överskott av kapaciteten i processen är vad som kontrollerar minimistorleken på partierna, därför också lagerstorleken som krävs. Rekommendationerna innefattade införandet av olika strategier gällande partierna i icke-begränsande arbetsstationer samt att fortsatt undersöka processen, detta på grund av att vissa delar av processen är exkluderade i studien.

Place, publisher, year, edition, pages
2015. , 118 p.
Keyword [en]
Simulation, Experiments, Bottleneck, Work in Process, Waiting time, Inventory reduction
Keyword [sv]
Simulering, Experiment, Flaskhals, Produkter i Arbete, Väntetid, Lagerreduktion
National Category
Other Engineering and Technologies not elsewhere specified
Identifiers
URN: urn:nbn:se:liu:diva-122619ISRN: LIU-IEI-TEK-A--15/02402--SEOAI: oai:DiVA.org:liu-122619DiVA: diva2:871456
External cooperation
Gnutti Carlo Sweden
Subject / course
Production Economics
Presentation
2015-11-06, 14:00 (Swedish)
Supervisors
Examiners
Available from: 2015-11-16 Created: 2015-11-12 Last updated: 2015-11-19Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(4416 kB)304 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 4416 kBChecksum SHA-512
11dc60a5284fd0cd98cc7e4584e46a8a6dc25e719d8fd04c35668345366540ac6ac79474ce78cbecee89882fc05712a4ffac941192f0b217e1f1cd943f59d24a
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Petersson, Anton
By organisation
Production EconomicsFaculty of Science & Engineering
Other Engineering and Technologies not elsewhere specified

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 304 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 244 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf