Tuotearkkitehtuurin ja toimitusprosessin kehittäminen läpimenoaikojen nopeuttamiseksi VOC-polttolaitosten tuotannossa

Product under investigation is regenerative catalytic oxidizer (RCO) which is used to clean VOC-emissions of industry. Generally speaking product architecture has significant impact to duration of supply process. Sizing and engineering of company product has been done totally according requirements of each case. It is effective way for product performance and use of material view of point but it causes design and manufacturing phases to last long. Goal of this thesis is to create at least partly modular product architecture for the product and create structure for product family of which help lead times can be shortened. Effect of created product architecture is compared to supply process. Problem statement is: What is good product architecture for company's products and what is its effect to lead times? First I investigated structure of existing products with the help of example project. Subassemblies of current product also define functions which product needs to have. Module Heuristic and Modular Function Deployment (MFD) methods where used to search modules for product. From these methods MFD gave better results and results from it where used to create my own recommendation for modules of product. These defined modules where used as a base in search for structure of product family. Product has technology platform which can be used in large area of different product sizes. Challenge is to find product family structure which covers all size needs and still is not too expensive for any given product variation. To form this kind of product family there was no theory or method that I could find. I developed own theory to evaluate need of different sizes per each module. Theory is loosely based on MFD-method. The end result is suggested product family which has both modules which are used for all products in given size and modules which are always designed for project. When testing affect of this model to supply process it was seen that total lead time of supply process could be approximately two weeks shorter. Bigger affect is seen in lead time of mechanical design which can be four weeks shorter. Also there is much more freedom in timing of both mechanical design and manufacturing since those are not anymore on critical path of project. With same mechanical design capacity the amount of project can be three times more. Product architecture developed in this work was evaluated to be useful and by the time this thesis is finalized it has already been adopted for design process of two projects.Tässä työssä käsiteltävä tuote on regeneratiivinen katalyyttinen polttolaitos joita käytetään teollisuuden VOC-päästöjen puhdistamiseen. Tunnetusti tuotearkkitehtuurin vaikutus toimitusprosessin kestoon on merkittävä. Yrityksen tuotteiden mitoitus ja suunnittelu on aiemmin tehty täysin asiakaskohtaisesti. Tämä on tehokasta suorituskyvyn ja materiaalin- käytön kannalta mutta suunnittelu ja valmistusajat ovat pitkiä. Työn tavoitteena on luoda tuotteelle ainakin osin modulaarinen arkkitehtuuri ja tuoteperheen rakenne joiden avulla läpimenoaikoja voidaan nopeuttaa. Luodun tuotearkkitehtuurin vaikutusta toimitusprosessun tutkitaan myös. Tutkimuskysymys on: Mikä on hyvä tuotearkkitehtuuri yrityksen tuotteille ja mikä on sen merkitys läpimenoaikoihin? Tarkastelin ensin tuotteen nykyistä rakennetta esimerkkiprojektin avulla. Nykyisen rakenteen alikokoonpanot kertovat myös ne toiminnot, joita tuotteessa tulee olla. Tutkin tuotteen tuotearkkitehtuuria moduuliheuristiikat ja Modular Function Deployment (MFD) - menetelmillä. Näistä menetelmistä MFD antoi hyviä tuloksia ja sen antamien tulosten pohjalta tein suosituksen tuotteen moduuleiksi. Näiden moduulien pohjalta lähdin tarkastelemaan tuoteperheen rakennetta. Tuotteella on varsin laaja toiminta-alue jolla samaa teknologia-alustaa voidaan käyttää. Haasteena oli löytää tuoteperheen rakenne joka kattaa koko suorituskykyalueen olematta silti liian kallis yksittäisen tuotteen osalta. Tällaiseen arviointiin ei löytynyt valmista teoriaa, joten kehitin sellaisen itse soveltaen osin MFD-menetelmää. Tulokseksi sain ehdotetun tuoteperheen jonka moduuleista osa on kokoluokkakohtaisia ja osa suunnitellaan projektikohtaisesti. Testattaessa tämän mallin vaikutusta toimitusprosessin kestoon havaittiin, että tuotearkkitehtuurin kehittämisellä voitiin lyhentää kokonaisläpimenoaikaa noin kaksi viikkoa. Suurempi merkitys saavutetaan mekaniikkasuunnittelun vaatiman ajan lyhentymisellä neljällä viikolla sekä mekaniikkasuunnittelun ja valmistuksen ajoituksen pelivaran kasvamisella. Samalla mekaniikkasuunnittelukapasiteetilla pystytään suunnittelemaan kolmikertainen määrä laitoksia. Kehitytty tuoterakenne havaittiin käyttökelpoiseksi ja se on työn valmistumisen aikaan otettu käyttöön kahden uusimman projektin suunnittelun pohjaksi