Bardzo uproszczona historia produkcji odchudzonej

Ze względu na ogromny wpływ, jaki idea „odchudzonego myślenia” wywarła na świat produkcji, ważne jest, aby zrozumieć siły i słabości technik odchudzonego harmonogramowania, takich jak Heijunka oraz Kanban.

Jak powszechnie wiadomo System Produkcyjny Toyota (Toyota Production System– TPS) został opracowany przez Toyotę w celu wyeliminowania strat w procesie produkcyjnym. „Produkcja odchudzona” to filozofia zbudowana wokół najlepszych praktyk TPS. W powszechnym znaczeniu przyjęto, że strata została zdefiniowana jako każdy dowolny rodzaj aktywności, która nie dodaje konsumentowi wartości.

„Produkcja odchudzona” skupia się na siedmiu rodzajach strat produkcyjnych (Muda):

1. Transport
2. Zapasy
3. Zbędny ruch
4. Oczekiwanie
5. Zbędne przetwarzanie
6. Nadprodukcja
7. Błędy i braki

Powyższe siedem rodzajów strat posiada negatywny wpływ na wydajność, koszty produkcji, czasy realizacji i terminowość dostaw.

Toyota przeanalizowała to, co zostało zdefiniowane jako Strumienie Wartości (Value Streams) – wszystkie działania potrzebne do wyprodukowania konkretnego wyrobu. Wnioski były takie, że głównymi przyczynami siedmiu typów strat produkcyjnych okazały się:

• tradycyjny układ funkcjonalności fabryki ze stanowiskami roboczymi.
• praktyki produkcji oparte na partiach i kolejkach.

Rozwiązanie zaproponowane przez Toyotę polegało na opracowaniu szeregu metodologii doskonalenia procesów, które przekształcały strukturę fabryki z opartej o gniazda produkcyjne, na opartą o linie produkcyjne i komórki produkcyjne dedykowane dla produktu. W ten sposób Toyota zastąpiła produkcję partiami wraz z procesem kolejkowania, produkcją ciągłą.

Przepływ ciągły nazywany jest również „przepływem jednej sztuki” (One Piece Flow). Najprostsza definicja „przepływu jednej sztuki” mówi, że produkty przechodzą przez kolejne etapy procesu produkcyjnego bez produkcji w toku (Work in Process – WIP). Działa to najlepiej w połączeniu z rozkładem komórek produkcyjnych opracowanym przez Toyotę, w którym operacje montażowe i urządzenia umieszczone są w logicznej sekwencji produkcji.

LEAN wykorzystuje techniki harmonogramowania wizualnego TPS, takie jak Heijunka i Kanban, celem zaplanowania ciągłości przepływu produkcji. Technika Heijunka poziom obłożenia produkcji opiera na rzeczywistym popycie i dziennych wydajnościach stanowisk produkcyjnych, podczas gdy technika Kanban wykorzystuje fakt wyczerpania zapasów buforowych do uruchomienia sygnałów zapotrzebowania.

Firmy starające się pozostać konkurencyjnymi i jednocześnie sfrustrowane brakiem możliwości poprawy wydajności produkcji za pomocą systemów ERP, zwróciły uwagę na prostotę podejścia LEAN i jego dobrą reputację w obszarze doskonalenia produkcji. Stały się szybko prekursorami tej metodologii. Zazwyczaj były to przedsiębiorstwa posiadające dość jednorodną, ale na wysokim poziomie ilościowym, strukturę popytu, na przykład dostawcy dla przemysłu motoryzacyjnego. Początkowo firmy te osiągnęły zauważalną poprawę w wydajności produkcyjnej.

Gdy rozeszła się wieść o udanych wdrożeniach LEAN, producenci, którzy nie pasowali do szablonu producenta wielkoseryjnego, zaczęli wdrażać model produkcji odchudzonej u siebie. Bardzo często pierwsze działania przyczyniały się do opóźnień dostaw, braków materiałowych, niedostatecznego wykorzystania maszyn i rosnącego poczucia dezorientacji w całej organizacji.

Co nie było powszechnie wiadome, to fakt, że wiele z firm, które pasowały do modułu produkcji odchudzonej, doświadczało podobnych problemów. Badania branżowe potwierdzają, że w wielu firmach, których rozpoczęto działania związane z LEAN, nie udało się utrzymać początkowych korzyści, zwłaszcza w obszarze obsługi klienta. Ponieważ myślenie w kategoriach LEAN rozwijało się w kierunku rozwiązania tych problemów, działania LEAN skupiają się mniej na redukcji kosztów, a bardziej na poprawie obsługi klientów, a szczególnie na poprawie połączenia zmiennych wzorców popytu z realizacją produkcji. Skupienie się na reagowaniu na popyt jest ważnym krokiem w osiągnięciu trwałych korzyści z zastosowania metodologii LEAN.

„Ręczna” Heijunka i Kanban są podstawą dla systemów harmonogramowania produkcji ciągłej. Problem polega na tym, że większość firm nie jest w stanie osiągnąć ciągłego przepływu dla swoich Strumieni Wartości, ponieważ w produkcji półproduktów w dalszym ciągu używają one procesów opartych na partiach i kolejkowaniu procesów. Sporym wyzwaniem dla tych firm jest osiągnięcie zsynchronizowanego zrównoważonego przepływu, a nie przepływu ciągłego. Wniosek jest taki, że większość problemów wynika z ręcznych systemów Heijunka i Kanban, które nie zostały zaprojektowane do obsługi bardziej złożonych Strumieni Wartości i zmiennego popytu. W celu poprawy obsługi klienta i reakcji na zmienność popytu, „harmonogramowanie odchudzone” musi być szybsze i sprawniejsze.

Z drugiej jednak strony technologia APS została zaprojektowana do obsługi złożonych Strumieni Wartości i zmiennego popytu. Może ona synchronizować harmonogramy prac wielu maszyn i linii produkcyjnych w ciągu zaledwie minut, a nie dni, oferując jednocześnie możliwość oceny wielu scenariuszy „a co jeśli”. Systemy APS obsługują złożone reguły tworzenia sekwencji operacji, czasy przezbrojeń maszyn zależne od tej sekwencji oraz uwzględniają jednocześnie wiele ograniczeń (takich jak maszyny, operatorzy, narzędzia i materiały). Funkcjonalność ta jest konieczna do osiągnięcia zsynchronizowanego zrównoważonego przepływu i zwiększenia wydajności produkcyjnej w złożonych Strumieniach Wartości. Dodatkową korzyścią jest to, że systemy APS dostarczają danych potrzebnych do wspierania procesu podejmowania decyzji na różnych szczeblach organizacji… nie tylko na halach produkcyjnych.

Produkcja odchudzona napędzana popytem łączy najlepsze z obu światów, ponieważ APS łączy „myślenie odchudzone” (Lean Thinking) z potrzebami klientów, zapewniając producentom kompletny system, który:

• Automatyzuje harmonogramowanie Heijunka prowadzące do wypoziomowania obciążeń.
• Synchronizuje wiele ograniczeń, takich jak maszyny, operatorzy i oprzyrządowanie
• Synchronizuje przepływ materiałów i półproduktów pochodzących z różnych stanowisk roboczych.
• Wykorzystuje zasady dobierania sekwencji, aby zminimalizować czasy przezbrojeń oraz czasy oczekiwania na stanowiskach roboczych.
• Eliminuje działania o braku wartości dodanej, które są potrzebne tylko do utrzymania ERP.
• Dodaje do Wizualnych Systemów Sterowania lepszą widoczność procesów w całej firmie.
• Automatyzuje złożone zasady dobierania sekwencji na linii.
• Poprawia decyzje operacyjne przez symulację wielu scenariuszy „co jeśli”.

Rozdział ten przedstawia historię dwóch niezależnych grup pionierów, które na początku lat 90. zostały zmotywowane ograniczeniami ERP do znalezienia lepszej drogi rozwoju. Grupa produkcji odchudzonej została zainicjowana przez Toyotę i przez ostatnie 20 lat miała ogromny wpływ na wydajność i rentowność niezliczonej liczby producentów na całym świecie.

Grupa harmonogramowania przy ograniczonych zdolnościach zasobów, która ostatecznie stała się grupą APS, skoncentrowała się na rozwijaniu lepszej technologii zaprojektowanej do obsługi problemów harmonogramowania występujących w rzeczywistej produkcji. Sukces APS i potrzeba wykorzystania tej technologii w celu poprawy „produkcji odchudzonej” stają się coraz bardziej oczywiste.

Odchudzona produkcja sterowana popytem używana razem z APS przenosi idee LEAN na następny poziom.

Autor:  Mike Liddell. Polskie tłumaczenie i prawa autorskie DSR S.A.

Przeczytaj także:

Prosta zmiana może mieć wiele nieoczekiwanych konsekwencji – co się dzieje kiedy klient dopytuje o opóźnione zamówienie?

Co sprawia, że system ERP jest konieczny i jednocześnie „staje się najgorszym koszmarem”?

Dlaczego harmonogramowanie jest tak krytyczne?

Jak zarządzać wąskimi gardłami w procesach produkcyjnych?