Metody Lean Production, czy szerzej Lean Management, tradycyjnie koncentrują się na ciągłym doskonaleniu (KAIZEN). Wiele metod Lean jest więc logicznie nakierowanych na wykrywanie marnotrawstwa w istniejących procesach. W ten sposób wciąż na nowo napędzają proces ciągłego doskonalenia w firmie.
W planowaniu fabryki natomiast zupełnie nowe systemy produkcyjne powstają, obrazowo mówiąc, przy desce kreślarskiej. Innowacyjne procesy mają od samego początku działać „lean” w nowych lub istotnie zmienionych strukturach. Niejeden dostrzeże w tym przeciwieństwo procesu ciągłego doskonalenia – genialne posunięcie inżynierskie z wbudowanym skokiem produktywności.
Metody Lean Production a planowanie fabryki
W rzeczywistości planowanie fabryki i Lean Production wcale nie stoją wobec siebie w tak czarno-białej opozycji. Nie tylko dlatego, że możliwie szczupła produkcja jest kwintesencją efektywnych struktur przepływu materiałów, a więc od dawna należy do zasadniczych celów planowania fabryki. Lean Management orientuje się ponadto pośrednio na wzorce projektowe, jak one-piece-flow, zasada zero błędów czy just-in-time. Wyznaczają one ramy, w których fabryka będzie musiała działać, zanim w ogóle zadziałają narzędzia doskonalenia.
W skrzynce narzędziowej Lean są jednak metody mniej lub bardziej przydatne do zadań planowania fabryki. Dlatego prezentujemy tu nasze TOP 5. Zawarte w nich metody Lean Production można stosować albo już we wczesnych fazach planowania do projektowania produkcji, albo są one użyteczne przy przenoszeniu podejścia KAIZEN na cyfrowe modele planistyczne.
Klucz do Lean w planowaniu fabryki
Analiza marnotrawstwa działa oczywiście także w cyfrowej fabryce, jeśli używany model fabryki umożliwia odpowiednie analizy i dostarcza wskaźników opisujących nakłady. W tym tkwi klucz do Lean w planowaniu fabryki: potrzebny jest model planistyczny, do którego sprawdzone w realnej fabryce narzędzia Lean Management można zastosować 1:1, aby wyciągać wnioski dla przyszłego kształtu produkcji. Taki model powinien odwzorowywać co najmniej dwa aspekty:
- Layout fabryki (geometrię fabryki). Layout fabryki to zasadniczy wynik planowania fabryki. Z niego wyprowadza się odległości i zapotrzebowanie na powierzchnię.
- Przepływ materiałów (dane o ruchach). Zasada przepływu to centralna koncepcja Lean Management. Materiał ma w firmie płynąć – przynajmniej dopóki nie jest związany z zasobem w krokach tworzenia wartości. Celem projektowym są krótkie, bezpośrednie drogi bez „zatorów” dla materiału. Stopień realizacji tego celu można mierzyć w realnej produkcji np. wskaźnikiem przepływu – procentowym udziałem czasu tworzenia wartości w czasie przejścia.
Nasze TOP 5 metod Lean Production
Strumień wartości to model Lean Production, który łączy oba aspekty. Z tego powodu analiza i projektowanie strumienia wartości zajmują 1. miejsce naszych TOP 5 metod Lean dla planowania fabryki. Pozostałe użyteczne metody musimy odesłać na miejsca od 2 do 5. Obraz wygląda następująco:
Miejsce 1: projektowanie strumienia wartości
Strumieniem wartości nazywa się w Lean Management – z lekko patetyczną przesadą – strumień towarów od dostawcy do klienta. Pojęcie to zakłada, że przepływowi materiałów należy poświęcić szczególną uwagę, bo materiał jest nie tylko cenny, lecz z każdym krokiem procesu inwestuje się w niego zasoby, przez co teoretycznie staje się coraz cenniejszy. Na końcu tę wartość musi jednak wynagrodzić klient – a można przyjąć, że klient nagradza tylko kroki naprawdę zwiększające wartość. Na tej prostej logice opiera się cała koncepcja Lean Production, która wszystko, co nie zwiększa wartości, uznaje za marnotrawstwo i próbuje wyeliminować.
Do planowania tak szczupłych procesów w praktyce przyjęło się projektowanie strumienia wartości. Najpierw bierze się pod lupę tę rodzinę produktów, która stanowi dla firmy największy potencjał zysku. Często orientuje się przy tym na udziale w obrocie. Dla tej rodziny produktów definiuje się takt klienta – fikcyjny rytm, w którym klient średnio, w sposób ciągły potrzebuje i odbiera warianty produktów zebrane w rodzinie. Następnie wszystkie kroki procesu w przepływie kształtuje się tak, aby mogły oddawać swój output w takcie klienta. Przeciwdziała to piętrzeniu się buforów między krokami procesu, a zapas obrotowy cennego materiału pozostaje na minimum. Wszystkie procesy zasilające (strumienie poboczne) muszą się podporządkować. W zasadzie projektowanie strumienia wartości prowadzi więc do taktowanego procesu przepływowego.
Urok tej metody Lean polega na tym, że całościowy obraz przepływu materiałów i jego sterowania przedstawia się na jednym (dużym) arkuszu papieru. Wszystkim sprawdzonym elementom Lean Production przypisano symbole, z których widać praktyczne wdrożenie w produkcji. Z prezentacji strumienia wartości można np. bezpośrednio odczytać potrzebne supermarkety i pętle KANBAN oraz obsady osobowe w poszczególnych krokach procesu. Dla planowania fabryki powstaje w ten sposób łatwo zrozumiały wzorzec projektowy dla systemów produkcyjnych i logistycznych, które trzeba przewidzieć w layoucie, oraz ich powiązań.
Projektowanie strumienia wartości nie zastępuje jednak planowania layoutu w firmach produkcyjnych. Strumień wartości definiuje bowiem jedynie wymiar oraz czasowo-logiczną kolejność procesów. Rozmieszczenie potrzebnych do tego systemów w layoucie metoda ta w dużej mierze pozostawia otwarte. Ponadto o zasoby fabryki nierzadko konkuruje kilka strumieni wartości, więc w następnym kroku konieczna jest zagregowana analiza całego przepływu materiałów w firmie w powiązaniu z możliwymi wariantami layoutu.
We frameworku planowania fabryki projektowanie strumienia wartości mieści się w etapach określania funkcji i wymiarowania fabryki. Potem, wraz ze strukturyzacją, następuje pierwszy krok rozwoju layoutu. Umieszczana również w skrzynce metod Lean Production analiza strumienia wartości (Value Stream Mapping) służy natomiast do analizy stanu obecnego. Obu metodom wspólna jest stosowana symbolika. Analiza strumienia wartości nie realizuje jednak jeszcze celów projektowych – chodzi w niej o otwarcie oczu na marnotrawstwo w istniejącej produkcji. Połączenie analizy strumienia wartości z następującym po niej projektowaniem strumienia wartości jest więc w wielu firmach najlepszą praktyką projektów restrukturyzacyjnych w ramach ciągłego doskonalenia. Bo każdą, nawet najszczuplejszą produkcję trzeba kwestionować w obliczu stale zmieniających się warunków.
Miejsce 2: KANBAN
Słowo kanban pochodzi z japońskiego, gdzie oznacza kartę, szyld lub dokument. Jako metoda Lean Production KANBAN zyskał znaczenie wraz z Systemem Produkcyjnym Toyoty, a szereg głośnych publikacji począwszy od lat 90. doprowadził do jego szerokiej rozpoznawalności w zarządach niemal wszystkich firm produkcyjnych. Historia tej metody sięga nawet lat 50. Później japoński inżynier Taiichi Ohno systematycznie stosował ją do sterowania przepływem materiałów w Toyocie. Celem KANBAN jest ograniczenie zapasu obrotowego do minimum. Zapas uchodzi bowiem w Lean Management za rodzaj marnotrawstwa, bo wiąże kapitał i przestrzeń, nie tworząc przyrostu wartości.
Zasada działania KANBAN jest prosta: każdemu kanbanowi przypisuje się stałą ilość materiału, a liczbę krążących kanbanów – w formie nośników informacji lub pojemników – ustala się na sztywno. Techniczna realizacja sięga od prostej zasady dwóch pojemników po wyrafinowane, elektronicznie wspierane sterowania w połączeniu ze strategiami poziomowania dla wielowariantowej produkcji seryjnej; hasło EPEI. Dane wejściowe pochodzą z docelowego strumienia wartości, gdzie wraz z taktowaniem ustala się też częstotliwość odwołań dla wszystkich materiałów.
Można tej metodzie zasadnie przypisywać charakter sterowania, a mimo to KANBAN jest istotny dla planowania fabryki. Pętle KANBAN determinują bowiem z jednej strony intensywność transportu, z drugiej – zapotrzebowanie na powierzchnię dla zapasów obrotowych. Obie wielkości są potrzebne już przy projektowaniu struktury produkcji. Trzeba w tym celu zwymiarować naddatki powierzchni na dostarczanie materiałów, np. dla layoutu blokowego, i rozmieścić wszystkie wynikające z tego powierzchnie względem siebie zgodnie z przepływem – stosownie do wchodzących i wychodzących intensywności przepływu materiałów.
Miejsce 3: Cardboard Engineering
Cardboard Engineering to Lean Thinking w czystej postaci. W najprostszy sposób, najprostszymi środkami kształtuje się tu tworzenie wartości. Włączenie osób, których zmiany dotyczą, jest kluczowym czynnikiem sukcesu tej metody. W istocie na podstawie doświadczenia i zasady dostarczania materiałów w punkcie najlepszego użycia (best point) buduje się stanowiska robocze z tektury lub konstrukcji drewnianych, aby przeprowadzać na nich pierwsze próby pracy. Cały proces realizują ci, którzy później będą z tych stanowisk korzystać. Całość przybiera formę warsztatu, w którego wyniku prototypowe stanowiska realizuje się z reguły z profili przemysłowych lub systemów rur wtykowych.
Dla planowania fabryki ta koncepcja jest cenna, bo włącza pracowników w kształtowanie stanowisk pracy. Zwiększa to przede wszystkim akceptację, gdy trzeba wdrażać efektywne rozwiązania Lean. Odbiera też ludziom strach przed niekorzystnymi zmianami. Szczupła produkcja bywa bowiem kojarzona z presją na wydajność – niesłusznie zakłada się, że większy output można osiągnąć tylko większym wysiłkiem. Tymczasem to właśnie konstruktywne opinie pracowników ujawniają drzemiące w szczegółach marnotrawstwo w nowo opracowanych procesach.
Miejsce 4: diagram spaghetti
To narzędzie należy do najbardziej znanych instrumentów Lean. Planistom fabryk dostarcza cennych danych zwłaszcza dla layoutów szczegółowych obszarów roboczych, aby ukształtować dostarczanie materiałów. Linie spaghetti, którymi klasycznie, w duchu Lean, nanosi się drogi przemieszczania się na wydrukowany layout, dostarczają planiście layoutu intensywności transportu potrzebnych do optymalizacji rozmieszczenia.
Nasze wideo pokazuje, jak działa diagram spaghetti:
Miejsce 5: 5S
Pięć „S” to w Lean Management wywodzące się z japońskiego pojęcia
- Seiri (sortowanie),
- Seiton (systematyka),
- Seiso (sprzątanie),
- Seiketsu (standaryzacja),
- Shitsuke (samodyscyplina)
Opisują one podejście Lean nastawione przede wszystkim na porządek i czystość w produkcji. 5S jest dlatego często pierwszą akcją inicjowaną przez kierownictwo przy wprowadzaniu zasad Lean. Dlaczego ta metoda trafiła do TOP 5 naszego rankingu Lean dla planowania fabryki, może nie być widoczne na pierwszy rzut oka. Drugi rzut oka skierujmy więc na pierwsze i czwarte „S”.
Dobrze wdrożone 5S jest bowiem zalążkiem standardów najlepszych praktyk. Powstają z niego np. rozwiązania stanowisk pracy, które dzięki jednolitemu ukształtowaniu umożliwiają łatwe wdrażanie się różnych pracowników. Te same narzędzia są zawsze przechowywane w tym samym miejscu, istnieją standardy dostarczania części znormalizowanych i inne pomocne ustalenia, które prowadzą do modułowych rozwiązań projektowych. Wszystko to upraszcza procesy planistyczne. Systemy modułowe pozwalają bowiem wielokrotnie wykorzystywać raz zaprojektowane modele 3D. Prędkość planowania rośnie, bo rzadziej trzeba szukać nowych rozwiązań konstrukcyjnych. Korzyści dotyczą także wymiarowania zapotrzebowania na powierzchnię – sprawdzone rozmieszczenia stanu obecnego można przejmować wprost do nowych layoutów.
Warunkiem dobrych standardów jest jednak to, aby rzeczywiście były „lean”. Dlatego pierwsze „S” poświęcone jest sortowaniu. Celem jest, aby rzeczy, które nie są często używane, w ogóle nie wkradły się do standardu. W praktyce Lean chętnie stosuje się do tego akcję czerwonych kartek: wszystkie rzeczy ocenione jako zbędne otrzymują czerwone oznaczenie (np. naklejkę). Jeśli w zadanym okresie, np. jednego dnia, faktycznie nie zostaną użyte, trafiają w miejsce poza obszarem roboczym. Tak stopniowo powstają strefy sklasyfikowane według częstotliwości użycia. Szybko staje się jasne, co jest naprawdę potrzebne – a więc także, co powinno tworzyć standard Lean dla analizowanego obszaru w firmie.
Podsumowanie naszych TOP 5 metod Lean Production
Pięć omówionych podejść z Lean Manufacturing daje szansę, aby już przy planowaniu fabryki orientować się na szczupłe procesy. Nie zastąpią one oczywiście know-how z planowania fabryki – one je uzupełniają. Wiedza o zasadach Lean i ich wdrażaniu w Lean Management przydaje się każdemu planiście layoutu. Tak samo jednak Lean Managerom pomaga znajomość modeli, metod i danych planistów fabryk. Bo gdy zidentyfikowane na hali źródła marnotrawstwa zostają wyeliminowane przez standardy planistyczne, KAIZEN w firmie staje się trwały.
Powiązane tematy:
