Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • 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
En experimentell studie av styrkepotentialen vid SCA Munksunds kraftlinertillverkning
Luleå University of Technology, Department of Business Administration, Technology and Social Sciences.
Luleå University of Technology, Department of Business Administration, Technology and Social Sciences.
2017 (Swedish)Independent thesis Advanced level (professional degree), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Industrial manufacturing companies are working in a greater extent than before to optimize processes as well as reduce variation to build in quality in their products. SCA Munksund produces kraftliners with high variability for the strength measurements bursting strength and SCT-CD, together called strength potential. Variability in these strength measurements leads to either higher quality than requested by customers or to products being scrapped due to substandard quality. The variation in the strength measurements leads to unnecessary production costs according to SCA Munksund.

To investigate the variation in strength measurements of a specific grammage of a kraftliner (170 g/m2), the problem-solving methodology DMAIC in Six Sigma was used. DMAIC can be used to translate a complex production problem into a more manageable statistical problem. Design of Experiments (DoE) can be used together with DMAIC to identify casual relationships and can also be applied to increase process knowledge. DoE is a powerful tool when studying how effects of multiple process parameters affect quality parameters in a process. In this master thesis, DMAIC was applied as a method to illustrate how a complex production problem can be tackled.

The purpose of this master thesis work was to exemplify how statistical tools and methods can be applied in a manufacturing industry to achieve increased process knowledge. The purpose was applied practically at SCA Munksund kraftliner production site to create increased understanding of the subprocesses where the strength measurements bursting strength and SCT-CD can be affected.

DMAIC was initially used to define the problem and DoE was used to generate models that could explain the strength potential. To help answer the thesis question, historical data were analysed to identify potential experimental factors. Appropriate experimental levels were checked in a test before the experiments. Then the experimental factors for bursting strength were determined to A: Läppläge vertikal topplåda, B: Alun bas and C: Koncentration inloppslåda bas and the factors for SCT-CD to A: Läppläge vertikal topplåda, B: Utloppsdifferens top and C: Utloppsdifferens bas. The experiments used a 23 factorial design with three center points.

Alun bas and Utloppsdifferens top could on a 10 percent significance level be identified as significant effects. Regression models were developed to describe which factors and factor interactions that affect the strength potential in a kraftliner. The case study results thus illustrates how statistical tools and methods can be applied in a manufacturing industry to increase process knowledge. The result show that the bursting strength and SCT-CD increased with 2,4 % and 1,3 % respectively compared to normal levels during the experiment at the same time as lower operating costs can be achieved. SCA Munksund can save 143 700 SEK per year if the recommended level of Alun bas is followed.

Abstract [sv]

Industriellt tillverkande företag arbetar i större utsträckning än tidigare med optimering av processer samt för minskad variation kring uppsatta toleransgränser i syfte att bygga in rätt kvalitet i sina produkter. SCA Munksund producerar kraftliner med hög variation för styrkemåtten sprängstyrka och SCT-CD. Variationen leder till att kraftlinerrullar antingen kan säljs med bättre kvalitet än efterfrågat eller så kasseras de på grund av bristande kvalitet. I båda avseendena anser SCA Munksund att variationen för styrkemåtten leder till onödiga kostnader vid produktionen.

För att utreda variationen i styrkemåtten hos en specifik ytvikt av kraftliner, 170 g/m2, användes Sex Sigmas problemlösningsmetodik DMAIC som förkortat står för Define, Measure, Analyze, Improve och Control. DMAIC används för att översätta ett komplext produktionsproblem till ett mer hanterligt statistiskt problem. Inom problemlösningsmetodiken kan försöksplanering användas för att identifiera kausala samband och kan tillämpas för ökad processkunskap. Försöksplanering är ett kraftfullt verktyg för att kunna studera hur effekterna av flera processparametrar påverkar kvalitetsparametrar i en process. Vid examensarbetet användes DMAIC för att angripa ett komplext problem.

Syftet med examensarbetet var att exemplifiera hur statistiska verktyg och metoder kan tillämpas inom en tillverkande industri för att nå ökad processkännedom. Syftet applicerades praktiskt vid SCA Munksunds kraftlinertillverkning för att skapa ökad förståelse inom de delprocesser där styrkepotentialen kan påverkas.

DMAIC användes för att initialt kunna definiera problemet och försöksplanering användes för att skapa regressionsmodeller som kan förklara styrkepotentialen. För att uppnå syftet analyserades historisk data för att identifiera potentiella försöksfaktorer. Lämpliga försöksnivåer kontrollerades vid ett test innan experimenten. Därefter kunde försöksfaktorerna fastställas för sprängstyrkan till A: Läppläge vertikal topplåda, B: Alun bas och C: Koncentration inloppslåda bas och faktorerna för SCT-CD till A: Läppläge vertikal topplåda, B: Utloppsdifferens topp och C: Utloppsdifferens bas. Experimentet genomfördes enligt en 23 försöksplan med tre centrumpunkter.

Alun bas och Utloppsdifferens toppkunde med 10 % signifikansnivå identifieras som signifikanta effekter. Anpassade regressionsmodeller skapades i syfte att beskriva vilka faktorer och samspel mellan faktorer som påverkar styrkepotentialen i kraftlinern. Fallstudien illustrerar därmed hur statistiska verktyg och metoder kan tillämpas inom en tillverkande industri för att nå ökad processkännedom. Jämfört mot normala nivåer visar resultaten från de experiment som genomfördes i fallstudien att sprängstyrkan ökade med 2,4 % och SCT-CD med 1,3 % samtidigt som lägre driftskostnader kan uppnås. Efterföljs den rekommenderade nivån för alun i kraftlinerns basskikt leder det till en besparing på 143 700 SEK per år. Besparingen av alun är endast beräknad på den studerade kraftlinern med ytvikt 170 g/m2, vilket innebär att ytterligare besparingar bör vara möjliga för resterande 18 ytvikter.

Place, publisher, year, edition, pages
2017. , 101 p.
Keyword [sv]
Sex Sigma, DMAIC, Förbättringsarbete, Kvalitetsutveckling, SIPOC, Orsak-verkan diagram, SCA, Fullständiga faktorförsök, Försöksplanering, Försöksplan, Försöksdesign, EVOP, Evolutionary Operation, Besparingspotential, Pappersmaskin, Styrkepotential, SCT-CD, Sprängstyrka, Six Sigma, Duglighetsmått, Duglighetsindex, Kvalitetsarbete, Problemlösningsmetodik, Experiment, Autokorrelerad data, Regressionsanalys, Minsta kvadratmetoden, Variansanalys, ANOVA, Statistiska metoder, Statistiska verktyg, Processkännedom
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:ltu:diva-64652OAI: oai:DiVA.org:ltu-64652DiVA: diva2:1117934
External cooperation
SCA Munksund
Subject / course
Student thesis, at least 30 credits
Educational program
Industrial and Management Engineering, master's level
Supervisors
Examiners
Available from: 2017-07-06 Created: 2017-06-29 Last updated: 2017-07-06Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2941 kB)58 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2941 kBChecksum SHA-512
55a488e72e2cb133173d373eba916b9add6962e253f3bede59c9fa0130391ef6707a30e08e0957167d73b132645fac0ef0901247cbb994cf1c570db475a17428
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Hortlund, TinaÖhrvall, Mikaela
By organisation
Department of Business Administration, Technology and Social Sciences
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 58 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: 358 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • 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