Towards increased productivity and quality in software development using agile, lean and collaborative approaches

Dagens programvaruindustri står inför alltmer komplicerade utmaningar i en värld där programvara är nästan allstädes närvarande i våra dagliga liv. Konsumenten vill ha produkter som är pålitliga, innovativa och rika i funktionalitet, men samtidigt också förmånliga. Utmaningen för oss inom IT-industrin är att skapa mer komplexa, innovativa lösningar till en lägre kostnad. Detta är en av orsakerna till att processförbättring som forskningsområde inte har minskat i betydelse. IT-proffs ställer sig frågan: “Hur håller vi våra löften till våra kunder, samtidigt som vi minimerar vår risk och ökar vår kvalitet och produktivitet?” Inom processförbättringsområdet finns det olika tillvägagångssätt. Traditionella processförbättringsmetoder för programvara som CMMI och SPICE fokuserar på kvalitets- och riskaspekten hos förbättringsprocessen. Mer lättviktiga metoder som t.ex. lättrörliga metoder (agile methods) och Lean-metoder fokuserar på att hålla löften och förbättra produktiviteten genom att minimera slöseri inom utvecklingsprocessen. Forskningen som presenteras i denna avhandling utfördes med ett specifikt mål framför ögonen: att förbättra kostnadseffektiviteten i arbetsmetoderna utan att kompromissa med kvaliteten. Den utmaningen attackerades från tre olika vinklar. För det första förbättras arbetsmetoderna genom att man introducerar lättrörliga metoder. För det andra bibehålls kvaliteten genom att man använder mätmetoder på produktnivå. För det tredje förbättras kunskapsspridningen inom stora företag genom metoder som sätter samarbete i centrum. Rörelsen bakom lättrörliga arbetsmetoder växte fram under 90-talet som en reaktion på de orealistiska krav som den tidigare förhärskande vattenfallsmetoden ställde på IT-branschen. Programutveckling är en kreativ process och skiljer sig från annan industri i det att den största delen av det dagliga arbetet går ut på att skapa något nytt som inte har funnits tidigare. Varje programutvecklare måste vara expert på sitt område och använder en stor del av sin arbetsdag till att skapa lösningar på problem som hon aldrig tidigare har löst. Trots att detta har varit ett välkänt faktum redan i många decennier, styrs ändå många programvaruprojekt som om de vore produktionslinjer i fabriker. Ett av målen för rörelsen bakom lättrörliga metoder är att lyfta fram just denna diskrepans mellan programutvecklingens innersta natur och sättet på vilket programvaruprojekt styrs. Lättrörliga arbetsmetoder har visat sig fungera väl i de sammanhang de skapades för, dvs. små, samlokaliserade team som jobbar i nära samarbete med en engagerad kund. I andra sammanhang, och speciellt i stora, geografiskt utspridda företag, är det mera utmanande att införa lättrörliga metoder. Vi har nalkats utmaningen genom att införa lättrörliga metoder med hjälp av pilotprojekt. Detta har två klara fördelar. För det första kan man inkrementellt samla kunskap om metoderna och deras samverkan med sammanhanget i fråga. På så sätt kan man lättare utveckla och anpassa metoderna till de specifika krav som sammanhanget ställer. För det andra kan man lättare överbrygga motstånd mot förändring genom att introducera kulturella förändringar varsamt och genom att målgruppen får direkt förstahandskontakt med de nya metoderna. Relevanta mätmetoder för produkter kan hjälpa programvaruutvecklingsteam att förbättra sina arbetsmetoder. När det gäller team som jobbar med lättrörliga och Lean-metoder kan en bra uppsättning mätmetoder vara avgörande för beslutsfattandet när man prioriterar listan över uppgifter som ska göras. Vårt fokus har legat på att stöda lättrörliga och Lean-team med interna produktmätmetoder för beslutsstöd gällande så kallad omfaktorering, dvs. kontinuerlig kvalitetsförbättring av programmets kod och design. Det kan vara svårt att ta ett beslut att omfaktorera, speciellt för lättrörliga och Lean-team, eftersom de förväntas kunna rättfärdiga sina prioriteter i termer av affärsvärde. Vi föreslår ett sätt att mäta designkvaliteten hos system som har utvecklats med hjälp av det så kallade modelldrivna paradigmet. Vi konstruerar även ett sätt att integrera denna mätmetod i lättrörliga och Lean-arbetsmetoder. En viktig del av alla processförbättringsinitiativ är att sprida kunskap om den nya programvaruprocessen. Detta gäller oavsett hurdan process man försöker introducera – vare sig processen är plandriven eller lättrörlig. Vi föreslår att metoder som baserar sig på samarbete när processen skapas och vidareutvecklas är ett bra sätt att stöda kunskapsspridning på. Vi ger en översikt över författarverktyg för processer på marknaden med det förslaget i åtanke.

Tilaus-toimitusprosessin kehittäminen eräässä painotalossa

Tämä diplomityö on tehty painotaloon. Yrityksen tilaus-toimitusketjua on kehitetty ennen diplomityötä. Muutoksen kohteena on ollut toimintamallit, laatu, läpäisy ja tuotanto- ja varastotilojen layout, lisäksi koneitakin on uusittu ja korjattu runsaasti. Muutosten yhteydessä henkilöstöä sopeutettiin vastaamaan uutta toimintamallia ja samalla myös johtamisen vastuu jaettiin uudelleen. Diplomityö koostuu kolmesta merkittävästä osasta ja sen tarkoituksena on kuvata sisäiset prosessit ja kehittää valittuja ongelmia. Ensimmäinen osa käsittelee leania ja sen teoriaa. Lisäksi määritellään lean-työkalut, joita työssä hyödynnetään. Toinen osa keskittyy kuvaamaan työn käytännön osuutta, jossa selvitetään prosessin nykytilaa. Suuri osa tätä diplomityötä on työn tutkimista ja sen kuvaamista yksinkertaisilla prosessikuvauksilla. Nykytilan kuvauksessa etsittiin myös ongelmakohtia, joita käytetään osittain tämän työn kehitysprojekteissa. Ongelmakohtien listan avulla voidaan toteuttaa jatkossa jatkuvan parantamisen projekteja. Kolmas osa työstä liittyy valittujen kehitysprojektien toteutukseen. Ensin työssä kuvataan jatkuvan parantamisen projektien työskentelytavat ja perustellaan syyt projektien valintaan. Valinnan jälkeen kuvataan valittujen projektien toteuttaminen ja lopuksi käydään läpi tulokset. Lisäksi yhteenvedossa esitellään työstä syntyvät jatkotoimenpide-ehdotukset. Kehitysprojektien tuloksien perusteella pystyttiin arvioimaan tulevia kehityskohteita ja niihin käytettäviä työkaluja. Koska kyseessä oli pilottiprojekti, oppimista tapahtui paljon ja tulokset saattavat näyttää positiivisimmilta kun kehitystoimintaa jatketaan. Tuloksina syntyivät prosessikuvaukset melkein jokaiseen työvaiheeseen. Tämän lisäksi prosessikuvausten yhteydessä syntyneitä kehitysehdotuksia voidaan pitää tuloksina. Ensimmäinen kehitysprojekteista oli työmääräimen kehittäminen. Työmääräintä muutettiin informatiivisemmaksi, mutta muu parantaminen jäi diplomityön ulkopuolelle. Toinen kehitysprojekti oli varastotuotteiden hallinnan kehittäminen, jossa aloitettiin ennakoida asiakkaan tilauksia ja varastojen arvot saatiin paremmin hallintaan. Tuloksia saavutetaan enemmän, mikäli toimintaa laajennetaan. Viimeisenä kehitysprojektina oli työpisteen toiminnan kehittäminen. Kehittämisessä keskityttiin pohjapiirroksen järkevöittämiseen, työtapojen vakiointiin ja lean-työkalu 5S toteutukseen. Työpisteen tehokkuutta saatiin nostettua jonkun verran, tosin painopiste oli uuden toimintatavan oppimisessa.

Lean -työkalujen käyttöönoton suunnittelu VR Groupin kunnossapitoyksikölle

Lean –filosofia on ollut 1990 lähtien esillä yritysten toiminnan kehittämisessä niin laadun kuin tuottavuuden kehittämisen osalla. Filosofia on rakennettu Toyotan kehittämän Toyota Production Systemin (TPS) pohjalta ja sisältää useita eri menetelmiä yrityksen toimintojen jatkuvaan kehittämiseen yrityksen eri vaiheissa. Lean –filosofiassa yritystä kehitetään koko yrityksen olemassa olon ajan, voidaankin sanoa kyseessä olevan yrityksen elämäntapa. VR Group:n kunnossapitopalveluissa kehitetään parhaillaan VR Groupin laitteiden kunnossapitoa vastaamaan tulevaisuudessa avautuvaan kilpailuun. Kehittämishankkeen yhtenä kohteena on lean –ajattelun käyttöönottaminen kunnossapitopalvelun toiminnassa. Työssä selvitettiin leanin sisältämien menetelmien käyttöönottoa yhdelle VR Groupin kunnossapitoyksikölle, pääpainona virtauttaminen sekä jatkuva parantaminen. Työssä laadittiin kaksi virtauttamissuunnitelmaa VR Groupin kunnossapitoyksikölle, sekä esitellään vaihtoehtoja lean -työkaluista, joita kohdeyksikön kehittämisohjelmassa voitaisiin käyttää.

Mittarointi- ja raportointitoimintatapojen kehittäminen lean-organisaatiossa

Tämän työn kohdeyrityksessä ryhdyttiin syksyllä 2010 muutostoimenpiteisiin kohti lean-toimintatapaa. Nyt tavoitteena on luoda kuvaus kohdeyrityksen lean-ajattelun mukaisesta mittarointi- ja raportointitoimintatapojen käyttöönotosta pyrkien saamaan kehitystyön avulla toimintatavat tukevat jatkossa paremmin yrityksen toimintaa kohti sen visiota ja strategiaa. Työssä haluttiin erityisesti tuoda esille prosessi, jolla mittareiden ja raporttien uudistus vietiin läpi. Työ voidaan asemoida normatiiviseksi tutkimukseksi, jossa on sekä konstruktiivisen että toiminta-analyyttisen tutkimusotteiden piirteitä. Työ jakautuu teoreettiseen kirjallisuusselvitykseen sekä empiiriseen osaan, joka on tehtiin kvalitatiivisena tapaustutkimuksena. Kohdeyrityksessä vallitsevista mittarointi- ja raportointitoimintatavoista tehtiin nykytilakartoitus, jonka jälkeen yrityksestä valitulle pilottikohteelle määritettiin mittaroinnin ja raportoinnin tavoitetila. Työn merkittävin tulos on kehittämisprosessin kuvaus, joka tehdään pilottilinjalla toteutettujen muutostöiden avulla. Uuden mittariston käyttöönoton työvaiheet dokumentoitiin tarkasti, jotta samaa kehitysprosessia voidaan hyödyntää myöhemmin yrityksen muilla toiminta-alueilla. Päivitetyssä mittaristossa korostetaan sitä, kuinka esimiehen seuraamat mittarit on oltava lähtöisin yrityksen tavoitteista ja kuinka tiimitasolla on vastaavasti pyrittävä täyttämään esimiehen asettamat tavoitteet. Mittareiden tuominen linjan työntekijöiden vastuulle siirtää mittaroinnin painopistettä enemmän työntekijöille sekä lisää valittujen mittareiden seurannan merkitystä.

The laser weldability of lean duplex stainless steels

Ruostumattomien terästen hinta on kasvanut maailman laajuisen kysynnän kasvun seurauksena. Samoin on käynyt myös ruostumattomien terästen valmistukseen käytettävien seosaineiden hinnalle. Terästen valmistajat ovatkin kehittäneet lean duplex teräksiä vastatakseen hintatietoisten markkinoiden kysyntään. Näissä lean duplex teräksissä kalliita seosaineita kuten nikkeliä ja molybdeenia on korvattu typellä ja mangaanilla. Houkutteleviksi vaihtoehdoiksi perinteisille ruostumattomille teräksille lean duplex laadut tekee myös niiden hyvät lujuus- ja korroosio-ominaisuudet. Kirjallisuus osio esittelee lasereiden toimintaperiaatteen. Myös avaimenreikähitsauksen periaate on esitetty. Ruostumattomien terästen yleisimmät seosaineet ovat esitelty, kuten myös syy niiden seostamiseen. Ruostumattomat duplex-teräkset on esitelty samoin kuin lean duplex teräkset. Kokeellisen osion koehitsit hitsattiin osin samalla tuotantolinjalla lopputuotteen kanssa ja osin laboratoriossa. Koemateriaaleina olivat lean duplex teräkset 1.4162 ja 1.4362 joiden materiaalipaksuudet olivat 1.2 mm ja 1.5 mm. Hitsatuille lamelleille tehtiin painetestaus. Makroskopiaa ja valomikroskopiaa käytettiin koehitsien arvioinnissa kuten myös ristivetokoetta. Kiinnostavimmista hitseistä määritettiin myös faasisuhde. Lean duplex teräs 1.4362 havaittiin sopivammaksi laaduksi tämän kaltaisessa sovelluksessa, mutta myös laatu 1.4162 täyttää sovelluksen hitsille asetetut vaatimukset, tosin huomattavasti pienemmässä parametri ikkunassa. Valittu menetelmä faasisuhteen määrittämiseen osoittautui epätarkaksi, joten faasisuhteen osalta tämän tutkimuksen tulokset ovat vain suuntaa-antavia.

Tuotantoprosessin kehittäminen LEAN -periaatteita hyödyntäen

Tutkimuksen tarkoituksena oli löytää keinoja kehittää kansainvälisen komponenttitoimittajan tilaus-toimitusprosessia ja parantaa sitä Lean –filosofiaan pohjautuvien menetelmien avulla. Työn teoreettisessa osuudessa tarkasteltiin toimittajayhteistyön muotoja ja kilpailukykyyn vaikuttavia tekijöitä kansainvälisessä ympäristössä Toisena tarkastelun kohteena oli Lean –filosofiaan pohjautuvat, tuotantoprosessille soveltuvat kehittämismenetelmät. Empiirinen osuus keskittyi tilaustoimitusprosessiin tutkimusyrityksessä. Tutkimuksessa selvisi, että resurssien ja osaamisen merkitys tuotannon laadussa ja kehittämisessä on merkittävä. Lisäksi monipuolinen osaaminen tuo joustavuutta toimitusketjuun ja parantaa sisäistä asiakkuus –ajattelua. Tilaustoimitusketjun tehokkuutta voidaan parantaa hyödyntäen tapaukselle parhaiten soveltuvia Lean –menetelmiä ja kehittämällä toimittajayhteistyötä.

Metanolin tuotanto biomassasta

Tämä työ käsittelee eri tapoja, joilla biomassasta voidaan valmistaa metanolia. Työssä käydään läpi eri valmistusreitit sekä tarkastellaan biomassaa raaka-aineena. Työhön on myös koottu joidenkin maailmalla tehtyjen tutkimusten aine- ja energiataseita. Tutkimusten pohjalta mietitään onko metanolin tuotanto liikennepolttoaineeksi tällä hetkellä taloudellisesti tai energiatehokkuudeltaan järkevää. Metanolia voidaan valmistaa biomassasta pääsääntöisesti viidellä eri tavalla. Ensimmäinen tapa on kaasuttaa biomassaa, jolloin tuotetaan raaka-kaasua. Raaka-kaasusta jalostetaan synteesikaasua, josta voidaan metanolisynteesillä valmistaa metanolia. Toinen tapa metanolin valmistamiseksi on liittää tuotanto sellunkeiton yhteyteen. Tällöin raaka-aineena olisi selluprosessissa syntyvä mustalipeä, josta metanoli voidaan erottaa. Kolmas mahdollinen valmistusprosessi on biomassan mädätys. Mädätyksessä syntyy biokaasua, josta jalostetaan synteesikaasuaja siitä edelleen metanolia. Neljäs keino metanolin valmistamiseksi biomassasta on pyrolyysi. Puun pyrolyysissä puu kuumennetaan nopeasti hapettomissa tai rajallisen hapensaannin olosuhteissa. Prosessissa syntyvästä pyrolyysiöljystä voidaan erottaa metanolia tislaamalla. Viides mahdollinen reitti metanolin valmistukselle on Fischer¬–Tropsch-synteesi. Biomassasta saatu synteesikaasu johdetaan FT-synteesiin, jossa katalyyttisesti saadaan hiilivetyjen ohella tuotettua metanolia. Biopolttoaineiden kuten metanolin valmistusprosesseja tutkitaan ja kehitetään jatkuvasti, sillä uusiutumattomat energianlähteet eivät riitä loputtomasti ja niiden aiheuttamia hiilidioksidipäästöjä halutaan vähentää. Tällä hetkellä tuotantoteknologiat eivät ole vielä tarpeeksi kehittyneet, jotta tuotanto saataisiin vastaamaan kulutusta. Metanolia ei kuitenkaan vielä voida käyttää sellaisenaan liikennepolttoaineena, joten metanolin markkinat ainakin vielä ovat sillä saralla varsin kapeat.

Marxin ja Engelsin koko tuotanto julkaistaan

Kirjallisuusarvostelu

Tuotantoyrityksen suorituskyvyn kehittämissuunnitelma lean perspektiivistä – Case Lindab Oy

Tutkimuksen päätavoitteena on luoda Lindab Oy:n Kyyjärven tuotantolaitokselle kehittämissuunnitelma nojautuen Lean filosofiaan, perinteiseen suorituskyvyn mittaamiseen ja sen osa-alueisiin. Lean teorian näkökulmasta tutkimustyössä tunnistetaan tärkeimmät kehityskohteet ja niihin vaikuttavimmat kehitystoimet. Työn alussa selvitetään eri tuotantomuotoja ja niiden kilpailukykyä, lisäksi perustellaan, miksi työn kehittämisen pohjalle valitaan Lean - filosofia. Raportin kuluessa Lean ajattelua avataan lukijalle enemmän ja kerrotaan mitä se sisältää. Lean filosofiasta valitaan elementtejä, joita voidaan käyttää jatkossa, kehitettävän toimintaympäristön kehitysmallin muodostamiseen. Lean filosofian tarkastelun jälkeen toimintaympäristöä tutkitaan ja muodostetaan käsitys suorituskyvyn alueista, joita on tarkoitus pyrkiä kehittämään. Tässä kohdassa etsitään myös soveltuvat Lean mittarit ja tarkistetaan syy-seuraussuhteet valittuihin suorituskyvyn osa-alueisiin. Lean mittarit toimivat myös itsearviointikysymysten taustalla, joilla kartoitetaan toimintaympäristön suorituskykyä. Suorituskyvyn mittauksen tulokset toimivat täten kehittämistehtävän lopullisina ajureina.

Tuotanto- ja pakkausmateriaalien varastojen nykytila ja kehittäminen lääkeannostelijoita valmistavassa tehtaassa

Diplomityön tarkoituksena oli selvittää lääkeannostelijoita valmistavan tehtaan materiaalivarastojen nykytila. Varaston nykytila-analyysi jaettiin pääoma- ja operatiivisen tehokkuuden arviointiin. Työssä haluttiin kartoittaa toimenpide-ehdotuksia varastonohjauksen tehostamiseksi. Diplomityön tarkoituksena oli myös lisätä avainhenkilöiden ymmärrystä koskien varastojen pidon vaikutuksia yrityksen liiketoimintaan. Varastojen nykytila voitiin kiteyttää suureen pääoman sitoutumiseen, hitaisiin kiertoaikoihin sekä tehokkaan työskentelyn kannalta liian pieniin ja ahtaisiin varastoihin. Kustannuksia ei ole otettu kokonaisuudessaan huomioon tilattaessa ja varastoitaessa materiaalia. Varaston hitaita kiertonopeuksia ei ole tunnistettu vaikuttajina yrityksen tulokseen ja kannattavuuteen. Jotta varastonohjaus- ja hankintaprosesseja voitaisiin tehostaa, pitäisi ostotoimintoihin tehdä muutoksia. Tilausrytmiä ja –määriä täytyisi harkita uudelleen, jotta voitaisiin vähentää varastoihin sitoutuvan pääoman määrää. Informaationvirtaa tehtaalla sekä organisaatiorajojen yli pitäisi parantaa, jotta voitaisiin vähentää kysynnän heilahteluja sekä siihen varautumista. Varmuusvarastojen pidosta saatavien korvausten olisi katettava koko materiaalin kiertoajan aikana syntyvät varastoinnin kustannukset.

Lean Accounting

Lean-filosofian keskeinen ajatus on tuottaa asiakkaalle enemmän arvoa vähentämällä turhuuksia tuotannosta. Keskeisessä roolissa lean-filosofiassa ovat arvo, arvovirta, flow, pull ja täydellisyys. Lean accounting on lean-tuotantofilosofiaa tukeva työkalu ja sen avulla voidaan kehittää sekä seurata lean-tuotantoa. Lean accountingissa tuotetaan selkeitä ja yksinkertaisia raportteja, joita koko organisaatio voi ymmärtää. Oleellista lean accountingissa on keskittyä yhden tuotteen kannattavuuden sijaan koko arvovirran kannattavuuteen. Tässä kandidaatintyössä käsitellään lean accountingia yleisesti. Työssä perehdytään perinteisen laskentatoimen ongelmiin lean-tuotannossa sekä esitellään sopivia työkaluja ja menetelmiä, jotka sopivat lean-yritykselle. Työssä on haasteltu Suomessa toimivia lean-yrityksiä heidän lean accounting ja lean-työkalujen tuntemuksesta. Työn tärkeyttä korostaa se, että lean accounting on huonosti tunnettu. Useat yritykset hyödyntävät lean-tuotantoa, mutta hyöty saattaa jäädä huomaamatta ilman lean accountingia. Lean accounting on havaittu hyväksi menetelmäksi ja siitä voi olla apua lean-yrityksille.

Electrical Machine Product Development; Transmission to Lean Approach

The requirements set by the market for electrical machines become increasingly demanding requiring more sophisticated technological solutions. Companies producing electrical ma-chines are challenged to develop machines that provide competitive edge for the customer for example through increased efficiency, reliability or some customer specific special requirement. The objective of this thesis is to derive a proposal for the first steps to transform the electrical machine product development process of a manufacturing company towards lean product development. The current product development process in the company is presented together with the processes of four other companies interviewed for the thesis. On the basis of current processes of the electrical machine industry and the related literature, a generalized electrical machine product development process is derived. The management isms and –tools utilized by the companies are analyzed. Adoption of lean Pull-Event –reviews, Oobeya –management and Knowledge based product development are suggested as the initial steps of implementing lean product development paradigm in the manufacturing company. Proposals for refining the cur-rent product development process and increasing the stakeholder involvement in the development projects are made. Lean product development is finding its way to Finnish electrical machine industry, but the results will be available only after the methods have been implemented and adopted by the companies. There is some enthusiasm about the benefits of lean approach and if executed successfully it will provide competitive edge for the Finnish electrical machine industry.