Lean 4.0 – jak technologie Przemysłu 4.0 zmieniają produkcję

Czas czytania: 9 min

Na czym polega Lean Management?

Lean Management to koncepcja zarządzania firmami produkcyjnymi, której celem jest ciągłe doskonalenie procesów i ograniczanie marnotrawstwa. W praktyce oznacza to szukanie czynności, które nie przynoszą wartości klientowi, a następnie ich ograniczanie, upraszczanie lub eliminowanie.

Filozofia Lean nie opiera się na pojedynczym narzędziu lub projekcie realizowanym przez określony czas. To sposób organizacji pracy, który wykorzystuje różne metody i narzędzia  w postaci Kaizen, 5S, SMED, VSM czy Just-in-Time. Ich zastosowanie zależy od problemu, z którym mierzy się konkretna firma. Istotną częścią Lean są również pracownicy. To oni na co dzień obserwują procesy, widzą pojawiające się problemy i często jako pierwsi dostrzegają możliwości usprawnień.

Podstawowe cele Lean pozostają aktualne niezależnie od rozwoju technologii. Firmy produkcyjne nadal chcą ograniczać przestoje, skracać czas realizacji zleceń, lepiej wykorzystywać maszyny i unikać niepotrzebnych kosztów. Rozwój technologii Przemysłu 4.0 stworzył nowe możliwości zbierania i wykorzystywania informacji o procesach. Właśnie tutaj pojawiła się koncepcja Lean 4.0.

Czym jest Lean 4.0?

Lean 4.0 jest rozwinięciem podejścia Lean Management o możliwości, jakie dają technologie Przemysłu 4.0. Koncepcja powstała na styku dwóch podejść: doskonalenia procesów oraz rozwoju technologii, które coraz mocniej zmieniały sposób funkcjonowania współczesnych przedsiębiorstw produkcyjnych.

Podstawowe założenia pozostają bez zmian. Nadal chodzi o ograniczanie marnotrawstwa, sprawniejszą organizację pracy, skracanie czasu realizacji zleceń i ciągłe doskonalenie procesów. Zmieniają się natomiast możliwości realizacji tych celów oraz narzędzia dostępne dla firm produkcyjnych. W tradycyjnym podejściu wiedza o przebiegu produkcji pochodzi przede wszystkim z obserwacji na hali. Wykorzystuje się ręcznie przygotowywaną dokumentację,, raporty czy rozmowy z pracownikami. Technologie Przemysłu 4.0 pozwalają część tych informacji pozyskiwać bezpośrednio z maszyn i systemów. Dzięki temu łatwiej jest analizować rzeczywisty postęp produkcji, identyfikować przestoje i sprawdzać przyczyny odchyleń.

Dowiedz się więcej o rozwiązaniach DSR 4FACTORY

Jak Lean 4.0 zmienia zarządzanie produkcją?

Jedną z najważniejszych zmian jest odejście od zarządzania opartego głównie na informacjach o tym, co już się wydarzyło. Jeżeli dane o produkcji są dostępne na bieżąco, problem można zauważyć wcześniej i zareagować, zanim wpłynie na realizację kolejnych zleceń.

Dotyczy to zarówno pojedynczych zdarzeń, jak i powtarzających się problemów. Zestawienie wyników z różnych maszyn, zleceń, produktów czy zmian ułatwia znalezienie zależności, których nie widać przy analizie pojedynczego przypadku. Pozwala to sprawdzić, czy przyczyna problemu jest w konkretnym miejscu procesu, czy pojawia się w różnych warunkach.

W efekcie osoby zarządzające produkcją mogą poświęcić mniej czasu na zbieranie danych i przygotowywanie raportów, a bardziej skupić się na analizie problemów i reagowaniu na nie. Z informacji mogą korzystać także pracownicy bezpośrednio na stanowisku. Wczesne wykrycie odchylenia pozwala operatorowi na szybką reakcję. Dzięki temu problem nie wpływa na dalszą realizację zlecenia.

Technologie wspierające Lean 4.0

Lean 4.0 wykorzystuje technologie Przemysłu 4.0 do lepszego zarządzania procesami produkcyjnymi. Nie każda firma potrzebuje jednak wszystkich dostępnych rozwiązań. Ich wybór powinien wynikać z konkretnych problemów i sposobu organizacji produkcji.

Najczęściej wykorzystywane technologie to:

• IIoT (Industrial Internet of Things) i sensoryka – czujniki i urządzenia, które umożliwiają automatyczne zbieranie danych z maszyn.  Są to między innymi czas pracy, przestoje, liczba cykli czy wybrane parametry procesu.
• MES (Manufacturing Execution System) – systemy realizacji rzeczywistego przebiegu produkcji, które gromadzą informacje o wykonaniu zleceń, czasach produkcji i przezbrojeń, przestojach oraz brakach. Przykładem jest MES 4FACTORY.
• APS (Advanced Planning and Scheduling) – systemy zaawansowanego planowania i harmonogramowania. Przykładem jest APS 4FACTORY, który pomaga uwzględnić w planie dostępność maszyn, materiałów, pracowników, narzędzi oraz czasy przezbrojeń.  System pozwala między innymi analizować kolejność zleceń, kampanie produkcyjne i wpływ ograniczeń na realizację planu.
• Analityka danych i AI – analiza danych produkcyjnych pozwala szukać powtarzających się zależności i nietypowych zdarzeń. AI 4FACTORY może dodatkowo wspierać takie obszary jak wykrywanie anomalii czy predykcyjne utrzymanie ruchu.
• Integracja IT – połączenie różnych systemów informatycznych pozwala na wymianę danych między obszarami firmy i ogranicza potrzebę ręcznego przepisywania tych samych informacji. Przykładem może być integracja systemów ERP, MES i APS, ale także połączenie ich z innymi rozwiązaniami wykorzystywanymi w przedsiębiorstwie.
• Digital Twin – cyfrowy model procesu lub jego części pozwala sprawdzać różne warianty działania bez wprowadzania zmian bezpośrednio na produkcji. Może być przydatny między innymi przy analizie złożonych procesów i planowaniu zmian.

Jak przygotować firmę do wdrożenia nowych rozwiązań?

Wdrożenie warto zacząć od zdefiniowania problemów. Uważam, że w pierwszej kolejności firmy produkcyjne powinny przyjrzeć się swoim obecnym procesom, aby zidentyfikować marnotrawstwa i wąskie gardła. Dopiero wtedy warto decydować o wykorzystaniu nowych rozwiązań i technologii cyfrowych. Proces ten podzieliłbym na pięć kluczowych etapów:

Etap 1. Zdefiniowanie problemu i określenie stanu obecnego

Na początku przeanalizowałbym obecny proces pod kątem marnotrawstwa. Ważne jest też ustalenie, jakie dane są już zbierane oraz z jakich systemów korzysta firma. Dzięki temu łatwiej ustalić, które problemy wymagają usprawnień oraz gdzie wdrożenie nowych technologii może przynieść firmom realne korzyści.

Etap 2. Uporządkowanie procesu z wykorzystaniem narzędzi Lean Management

Przed wprowadzeniem technologii cyfrowych procesy produkcyjne muszą być uporządkowane i powtarzalne. Pomocne są w tym klasyczne narzędzia Lean, takie jak 5S, standaryzacja pracy czy wizualne zarządzanie wynikami. Jeśli proces nie zostanie wcześniej uporządkowany, sama technologia nie usunie źródeł problemów, a jedynie przeniesie obecne problemy do nowego systemu.

Etap 3. Zastosowanie technologii Przemysłu 4.0  dla konkretnego problemu

Wybór technologii powinien wynikać z problemów zidentyfikowanych na wcześniejszych etapach. Warto określić, które rozwiązania mogą pomóc w ich wyeliminowaniu, usprawnić przebieg procesów lub ułatwić podejmowanie decyzji. Nie zawsze konieczne jest wdrażanie nowego oprogramowania. Czasem wystarczy lepiej wykorzystać możliwości już posiadanych systemów lub zintegrować je ze sobą.

Etap 4. Zaangażowanie pracowników i testowe wdrożenie

Pracownicy powinni uczestniczyć w przygotowaniu zmian oraz testowaniu nowych rozwiązań. Ich doświadczenie pomaga dostrzec problemy, które mogą umknąć na etapie planowania, oraz ocenić, jak zmiany sprawdzą się w codziennej pracy. Dlatego przed wdrożeniem w całym przedsiębiorstwie warto przetestować rozwiązanie na wybranej linii, w gnieździe produkcyjnym lub w konkretnym procesie. Pozwala to sprawdzić działanie rozwiązania, przeszkolić zespół i wprowadzić niezbędne poprawki.

Etap 5. Monitoring oraz ocena wyników 

Po wprowadzeniu zmian należy porównać uzyskane wyniki z sytuacją wyjściową. Analiza mierzalnych wskaźników (KPI) (np. OEE, czasu przestojów czy terminowości) pozwala jednoznacznie ocenić, czy udało się ograniczyć zidentyfikowane problemy. Gdy cel zostanie osiągnięty, opisujemy nowe standardy pracy i wdrażamy je na kolejnych liniach produkcyjnych.

Lean 5.0. – co zmienia się w podejściu do produkcji?

Lean 5.0 to nowy etap zarządzania (Lean Management). Oprócz automatyzacji procesów poświęca większą uwagę potrzebom człowieka (human-centricity), zrównoważonemu rozwojowi (sustainability) oraz zdolności adaptacji do zmian rynkowych (resilience). Istotę tego podejścia najlepiej oddają trzy kluczowe aspekty:

Człowiek i technologia

Automatyzacja i sztuczna inteligencja powinny przejmować zadania powtarzalne, uciążliwe lub niebezpieczne dla pracownika. Równie ważne są ergonomia stanowisk, bezpieczeństwo i możliwość wykorzystania doświadczenia pracowników w rozwiązywaniu problemów oraz doskonaleniu procesów. Technologia powinna ułatwiać im pracę i wspierać podejmowanie decyzji.

Odporność przedsiębiorstwa

Opóźnienia dostaw, nagłe zmiany popytu od klientów czy braki materiałów potrafią zaburzyć nawet dobrze zaplanowaną produkcję. Dlatego ważne jest, by firmy produkcyjne, oprócz sprawnego działania w przewidywalnych warunkach, potrafiły się dostosować do nagłych zmian na rynku. Pomagają w tym elastyczne procesy, dostęp do aktualnych informacji i umiejętność szybkiego reagowania na problemy.

Zrównoważony rozwój

W tym podejściu uwagę zwraca się również na środowiskowe skutki działalności produkcyjnej. Oprócz strat czasu i surowców znaczenie mają zużycie energii, ilość odpadów oraz emisja CO₂. Uwzględnienie ich w ocenie procesów pomaga szukać usprawnień, które ograniczają wpływ produkcji na środowisko, a jednocześnie wspierają racjonalne wykorzystanie zasobów.

Podsumowanie

Połączenie zasad Lean Management z technologiami Przemysłu 4.0 daje firmom nowe możliwości usprawniania produkcji. Dane i systemy informatyczne mogą ułatwiać analizę procesów, wykrywanie problemów i podejmowanie decyzji. Jednak podkreśliłbym, że same w sobie nie gwarantują poprawy wyników. Kluczowe pozostaje właściwe określenie problemów i wykorzystanie technologii tam, gdzie realnie wspiera i przynosi zamierzone korzyści.

Nie trzeba od razu zmieniać sposobu działania całego zakładu. Warto zacząć od tych obszarów, w których nowe rozwiązania mogą przynieść największe korzyści. To podejście, które można rozwijać stopniowo, w zależności od potrzeb i możliwości przedsiębiorstwa.

Dalszym kierunkiem rozwoju tej koncepcji jest Lean 5.0.  To tutaj większą uwagę zwraca się również na rolę człowieka i odporność przedsiębiorstwa na zmiany i kryzysy.

Dowiedz się więcej o rozwiązaniach DSR 4FACTORY

Przeczytaj również:

Lean Manufacturing, czyli odchudzanie produkcji – zrozumienie zasad

Szczupła produkcja na styku systemów IT

System MES w praktyce – czym jest i jak wspiera procesy produkcyjne

Gemba Walk w epoce cyfryzacji

Transformacja cyfrowa przedsiębiorstw produkcyjnych

Autor: Marcin Żurawik

Ekspert w dziedzinie optymalizacji procesów biznesowych i cyfryzacji produkcji, obecnie związany z firmą DSR S.A. Jako Kierownik Projektów odpowiada za wdrażanie zaawansowanych systemów IT, wnosząc do procesów wdrożeniowych unikalną perspektywę praktyka, który większość swojej 18-letniej kariery spędził bezpośrednio przy produkcji. Przeszedł pełną, wieloletnią ścieżkę kompetencyjną — od Starszego Planisty Produkcji, poprzez Kierownika Projektów, aż po funkcję Starszego Analityka Biznesowego ds. Rozwiązań Cyfrowych. Swoje bogate doświadczenie operacyjne budował realizując liczne projekty wdrożeniowe, modernizacyjne i optymalizacyjne w obszarach produkcyjnych. Obecnie Marcin Żurawik wspiera przedsiębiorstwa w procesach transformacji cyfrowej obszarów produkcji, logistyki i jakości. W codziennej pracy płynnie łączy doskonałą znajomość realiów hali produkcyjnej z systemami z portfolio DSR 4FACTORY. W prowadzonych projektach skutecznie dba zarówno o realizację celów biznesowych klienta, jak i o standardy oraz efektywność wdrożenia, budując trwałe, oparte na zaufaniu relacje partnerskie.