Zacznijmy od drobnostki, czyli tego, że tytuł artykułu jest przekorny. Dlaczego? Zaraz wyjaśnię, lecz zanim to się stanie, przyspieszona szczypta historii.
Po II wojnie światowej Toyota (japoński producent samochodów) na własne potrzeby organizacyjne zebrała zespół dobrych praktyk w tzw. TPS (System produkcyjny Toyoty). W jego skład wchodziła koncepcja Lean management czyli szczupłego zarzadzania. Od lat 60. rodzimi konkurenci także zaczęli wdrażać tę koncepcję, utożsamiając ją z sukcesem Toyoty. Dopiero w latach 80. idea zaczęła pojawiać się w fabrykach zlokalizowanych w USA i Europie. Na początku XXI wieku przemysł produkcyjny nasycił się tym podejściem i podjęto kroki w celu przeniesienia idei na inne branże.
Wraz z rosnącą popularnością koncepcja lean się rozmywała przez dopasowania do specyfiki poszczególnych firm. W uproszczeniu – jak w głuchym telefonie – pewne słowa zmieniały znaczenie, aż doszło do używania w niektórych środowiskach Leanu jako synonimu ciągłego doskonalenia. Mimo że to tylko jeden z jego elementów.
Dlatego jednym z moich następnych kroków będzie krótkie uporządkowanie tego zagadnienia, by mówić jednym językiem.
Ale zostańmy jeszcze chwilę przy historii, by odpowiedzieć sobie na pytanie „po co to wszystko?”.
Tło historyczne
Po II wojnie światowej wiele firm, z racji środowiska w jakim operowały, było zorganizowanych wokół zapewnienia ciągłości pracy linii montażowych. Co szczególnie rzucało się w oczy? Brak komunikacji w czasie rzeczywistym utrudniający całą logistykę. Jeśli dochodziło do jakichś problemów, dowiadywano się o tym z opóźnieniem. Często tak dużym, że nie była możliwa kompensacja konsekwencji – czytaj: dochodziło do przestojów linii.
By temu zaradzić, właściciele fabryk dysponowali zawsze magazynem półwyrobów przygotowanym na ewentualne braki, co wymagało sporego placu surowców lub hali magazynowej. Pokusę chomikowania surowców dodatkowo powiększał fakt, iż świat był świeżo po dość istotnych podziałach wojennych, a uzyskanie dostępu do zasobów wiązało się z zajęciem terenu, na którym były złoża. A kolejne podziały na strefy wpływów USA i ZSRR powoli się formowały.
W czasach niedoboru podaży wiele krajów wstrzymywało się z eksportem towarów, by wystarczyło ich dla rynku wewnętrznego. Oczywiście, niepewności te powodowały także gromadzenie wyrobów gotowych, tak by nie doszło do przerwy w sprzedaży mimo postojów produkcyjnych.
Wraz ze zwiększaniem mocy produkcyjnych i globalizacji oraz szybszej komunikacji, to środowisko zmieniało się. Dostęp do materiałów, w nadmiarowych ilościach, pochodził z wielu źródeł. Firmy zaczęły się dopasowywać do tych nowych warunków. Tym, którzy to zrobili, szybko poprawiały się wyniki finansowe. Mniejsze koszty powierzchni magazynowych, mniej gotówki zamrożonej w surowcach dzięki przewidywalnym, regularnym dostawom.
Na bazie tych doświadczeń widzimy, że niemal organicznie wyrosła idea Lean.
Ciekawostka
Takie środowisko biznesowe nie wystąpiło pierwszy raz w historii. W uproszczeniu możemy wyszukać historyczne fale globalizacji, które były podobne w wielu aspektach. Przykładowo w epoce brązu, za cesarstwa rzymskiego czy renesansu. Zaś okresy deglobalizacji to m.in.: średniowiecze (z punktu widzenia biznesu europejskiego).
Zainteresowanym polecam wykład pana Erica Cline’a o epoce brązu i jej upadku:
Choć nie zachowały się żadne zapiski opisujące praktyki prowadzenia przedsięwzięć z tych okresów, by potwierdzić, iż rzemieślnicy i handlarze tamtych czasów mieli swoją ideę Lean, to z dużą dozą prawdopodobieństwa możemy założyć, że wraz z poprawą regularności dostaw przez dłuższy okres, naturalnie przestawali widzieć powody do polegania na magazynach niż na łańcuchach dostaw. A to pozwalało im się skupić na poprawie innych elementów procesowych.
No dobrze, wystarczy tła historycznego, wracajmy do sedna zawartego w tytule artykułu.
Do meritum
Fundamentami Lean są:
- obserwacja,
- zbieranie danych,
- analiza danych.
Każde niemal narzędzie przemyca w sobie te podstawy, szczególnie, że wszystkie mają w sobie zaszyte postępowanie wg PDCA (Plan-Do-Check-Act).
Dzieki fundamentom wytypowane zostało 8 rodzajów marnotrawstwa (inaczej: strat lub z języka japońskiego: muda). Po co je znać? Można je potraktować jako checklistę najczęstszych błędów i zwyczajnie od nich zacząć. Dodatkowo, mogą być niejako wyznacznikami jakości procesów. Im mniej wadliwych produktów – tym lepiej, im mniej zapasów – tym lepiej (przynajmniej w zglobalizowanym środowisku) etc. Dlatego warto, byśmy opisali je sobie pokrótce.
8 rodzajów marnotrawstwa
- Nadprodukcja: Produkcja większa niż rzeczywiste zapotrzebowanie rynku.
- Czas oczekiwania: Strata czasu spowodowana niewykorzystanymi zasobami lub długim czasem oczekiwania.
- Transport: Niepotrzebne przemieszczanie materiałów lub produktów.
- Nadmierne przetwarzanie: Nadmierna praca lub niepotrzebnie złożone operacje.
- Zapasy: Nadmierne zapasy surowców, półproduktów lub produktów gotowych.
- Przemieszczanie się: Niepotrzebne przemieszczanie pracowników lub maszyn.
- Wady: Poprawki lub odrzuty spowodowane problemami z jakością.
- Niepełne wykorzystanie pracowników: Niewykorzystany potencjał pracowników.
Podobnie rzecz się ma z narzędziami. Nie jest to wyczerpująca lista, natomiast jest dobra na start.
Narzędzia/Metody Lean
5S
Obejmuje etapy sortowania, systematyzacji, czyszczenia, standaryzacji i samodyscypliny. Jej celem jest uporządkowanie miejsca pracy, zmniejszenie ilości odpadów i zwiększenie wydajności. Ma to szczególne znaczenie, jeśli na stanowisku rotują pracownicy lub chcemy zmniejszyć czas przyuczenia do pracy na stanowisku.
Ważne są informacje od aktualnych operatorów, by uniknąć wyrzucenia przyrządów, które przydają się sporadycznie w procesie, co pozwala także wyłapać istotne do przeanalizowania niestabilności procesu.
Jednym z charakterystycznych elementów 5S jest tzw. tablica cieni. Pozwala ona trzymać wszystko w wyznaczonym miejscu i od razu zauważyć anomalię (brak narzędzia lub narzędzie w złym miejscu). Przykład tablicy cieni:
Jest mnóstwo przykładów sprzed i po zastosowaniu 5S. Ten uważam za najbardziej wymowny i uniwersalny, mimo słabej jakości zdjęcia (lewa strona: przed 5S, prawa strona: po 5S).
Mapowanie strumienia wartości (ang. Value Stream Mapping)
Zapewnia szczegółową wizualizację aktualnego stanu przepływu materiałów i informacji w ramach procesu. Identyfikuje wąskie gardła oraz czynności klasyfikowane jako value added i non-value added (odbrębnie nazywane jako analiza wartości). Zwykle przeprowadzane dla jednego produktu – od składania zamówienia przez klienta, aż po dostarczenie produktu klientowi.
Mapowanie strumienia wartości pozwala wyłapać nie tylko straty w procesie produkcyjnym, ale także w procesach pomocniczych. Dodatkową informacją jest uzyskanie całościowego czasu wymaganego od złożenia zamówienia do dostarczenia i weryfikacja, czy obiecany czas realizacji jest realny. A jak wygląda taka mapa? Oto szablon:
Kaizen
To filozofia ciągłego doskonalenia, którego celem jest wprowadzanie małych, stopniowych ulepszeń. Realizacja odbywa się zwykle w formie zgłoszeń przez pracowników usprawnień, przez co nazywane są one potocznie kaizenami.
Poka-Yoke
Odnosi się do wykorzystywania urządzeń lub technik w celu zapobiegania lub minimalizowania błędów ludzkich. Celem jest zapobieganie błędom i zapewnienie bezbłędnej produkcji. Od niedawna mówi się też o designie w stylu Poke-Yoke, gdzie projekt części nie pozwoli na złożenie podzespołów w sposób niewłaściwy. Przykładami są wtyczki USB-A i USB-C. Pierwsza nie wejdzie do portu w niewłaściwym ułożeniu, w przypadku drugiej każde ułożenie będzie pasować i działać poprawnie.
Możemy się też spotkać z tym, że Poka-Yoke to kolorystyka i symbolika, choć powinna być stosowana jako ostateczność, bo wciąż pozwala na błąd. Dlatego nazywam to semi-poka-yoke. Przykładem są dawne wtyczki i porty dla myszek i klawiatur przewodowych w PC.
Kanban
Kanban to system wizualnej kontroli przepływu materiałów. Umożliwia produkcję just-in-time i zapewnia optymalne wykorzystanie zasobów. Inaczej niż w tablicy Kanban znanej z IT, tu pojawienie się karty jest impulsem do rozpoczęcia zadania uzupełnienia buforu procesowego surowcami.
Przykład karty Kanban przy stanowisku produkcyjnym:
Analiza wartości (ang. Value analysis)
Koncentruje się na badaniu produktów lub procesów w celu zidentyfikowania i wyeliminowania niepotrzebnych kosztów lub etapów przy jednoczesnej maksymalizacji wartości dla klienta. Zwykle czynności danego procesu dzielimy na te:
- z wartością dodaną (przykładowo wkręcenie śrubki),
- bez wartości dodanej (przykładowo uzupełnianie dokumentu zlecenia produkcyjnego o wkręceniu śrubki).
Staramy się minimalizować udział tych drugich w procesie, oczywiście z rozsądkiem. Przykładowo, uzupełnianie systemu ERP nie dodaje wartości dla klienta, jednak jest niezbędne do posiadania aktualnych danych przez zarząd.
Dodatkową informacją jest uzyskanie czasu cyklu całego procesu i możliwość zestawienia go z czasem taktu (Tack time), czyli czasem, z jakim musimy produkować, by zaspokoić popyt (zwykle na bazie danych historycznych uśredniony dla danego produktu).
Przykład wizualizacji analizy wartości na przykładzie parzenia kawy:
Six Sigma
Narzędzie wykorzystuje podejście matematyczne, opierając się głównie na statystyce. Pozwala analitycznie spojrzeć na przyczyny i zależności w firmie, a co najważniejsze – umożliwia zmianę postawy z reaktywnej na proaktywną. Przykładowo: monitorując wymiary otworu, możemy wymienić wiertło, zanim zaczniemy wiercić otwory niezgodne z tolerancją, które uniemożliwiłyby złożenie produktu na montażu.
Gdzie w tym statystyka? Górną i dolną tolerancję (czasem zwaną limitami) ustalamy na bazie danych procesu. Dąży się, by proces był stabilny na tyle, by wszystko, co mieści się w 6 sigmach rozkładu normalnego (czyli jakieś 99,7%), było dobrym wyrobem. W praktyce limity mogą być niższe np. 1 sigma, czyli jakieś 68,3%, lub 2 sigmy, czyli 95,5%. Często limitami są tolerancje rysunkowe, a my ulepszamy proces tak, by niezgodnych było maksymalnie 0,3% wyrobów. Przekroczenie pomiaru za limit powinno zatrzymać produkcję w celu przywrócenia poprawności, czy to wymianą wiertła, czy kalibracją maszyny, etc.
Wizualizacja monitorowania procesu wg Six Sigma:
One piece flow
Jest to zorganizowanie procesu w taki sposób, by wyeliminować bufory między stanowiskami, a żeby czasy cyklów były zbliżone. W efekcie każdy operator zawsze procesuje jeden produkt, przekazuje na następne stanowisko i odbiera następne.
Ideę w porównaniu do standardowej produkcji partiami obrazuje poniższa grafika:
Dla zainteresowanych: filmik pokazujący różnice czasowe dla produkcji partiami i one piece flow dla pojedynczego stanowiska:
Matryca umiejętności
Wraz z rosnącą uniwersalnością stanowisk naturalna staje się chęć zwiększania uniwersalności operatorów. Dzięki czemu, nawet gdy część z nich choruje, możemy przenieść kogoś z innego stanowiska, by wykonał zlecenie. Żeby to osiągnąć, trzeba mieć wiedzę, kto może wykonać dane zadanie oraz podnosić umiejętności operatorów, choćby przez rotowanie ich na stanowiskach pracy. Pozwala to także zwalczyć znużenie monotonnymi czynnościami.
Przykład takiej matrycy:
Analiza przyczyn źródłowych (inaczej RCA, Root Cause Analysis)
Wymaga, byśmy nie zaprzestali rozważań na powierzchownych i potencjalnych przyczynach problemów. Sama analiza przewiduje 6 kroków:
- Zidentyfikuj i zdefiniuj problem.
- Zgromadź dane.
- Zrozum problem.
- Zidentyfikuj przyczynę źródłową.
- Zastosuj działania naprawcze.
- Monitoruj.
W celu wykonania kroku d (identyfikacji przyczyn źródłowych) mamy do dyspozycji cały wachlarz mniejszych narzędzi, które możemy wykorzystać. Wymienię tylko kilka z nich:
- Diagram Ishigawy lub rybiej ości – opisujemy różne potencjalne przyczyny, tak by mieć całościowy obraz czynników mogących doprowadzić do problemu. Przykład:
- 5Why – wymusza przez pięciokrotne zadanie pytania „dlaczego?” dojście do potencjalnych przyczyn źródłowych, a nie zatrzymanie się na symptomach problemu. Przykład rozpisanego 5Why:
- Drzewo błędów – pozwala na wyłapanie, jeśli problem jest generowany przez połączenie 2 lub więcej czynników. Przypomina schematy sygnałowe. Przykład:
- Wykres Pareto – pomaga prioretyzować problemy przez eliminację tych najczęściej występujących. Skupiamy się na tych, które odpowiadają za 80% przypadków/kosztów.
Gemba walk
Gemba z japońskiego znaczy „miejsce zdarzenia”. W tym znaczeniu chodzi o miejsce, gdzie dokonują się kluczowe zdarzenia dla działalności firmy. Jest to forma zbierania danych przez kierownictwo i inżynierów poprzez obserwację. Dodatkowo, pokazując zainteresowanie tym, co ma miejsce na produkcji, rozmowy z pracownikami, czyli dowiadywanie się o bolączkach, jakie mają miejsce, z pierwszej ręki. Pozwala to zrozumieć lepiej, co kryje się za niektórymi danymi i procesami oraz zaobserwować rzeczy nieujęte w dokumentacji. Umożliwia też świeże spojrzenie na temat przez osoby niezwiązane z procesem.
To są narzędzia Lean, z którymi możemy spotkać się najczęściej. Istnieje ich więcej, ponieważ temat jest żywy i ciągle rozwijany przez różnych praktyków w różnych branżach, wymagających niekiedy opracowanie czegoś dodatkowego.
Podsumowanie
Zgodnie z wydźwiękiem wstępu o tle Leanu wiemy, że nie w każdych warunkach wszystkie narzędzia Lean i skupienie na wszystkich marnotrawstwach się sprawdzi. Jednak podchodząc z rozsądkiem i wybierając to, co przydatne z przepastnego wachlarza narzędzi, zawsze możemy usprawnić jakiś proces, rozwiązać jakiś problem systemowo, by w przyszłości się nim nie zajmować.
Może właśnie z tych powodów Lean powoli staje się synonimem ciągłego doskonalenia, zamiast szczupłego zarządzania i produkcji. Szczególnie, że środowisko biznesowe się zmienia, a wraz z nim najbardziej dopasowane praktyki produkcyjno-organizacyjne.
***
Jeżeli interesuje Cię tematyka Inżynierii lub zarządzania projektami, zajrzyj koniecznie również do innych artykułów naszych ekspertów.
Super artykuł. Gratulacje.
Dziękuję 🙂