E.Michlowicz: LP Inne narzędzia poprawy produktywności. WYKAAD 7-8 INNE NARZDZIA POPRAWY PRODUKTYWNOŚCI 1. Inne narzędzia metody i systemy sterowania produkcją Logistyka z dużym skutkiem wprowadziła do przedsiębiorstw wiele nowych metod i narzędzi znanych jako Lean Management (Manufacturing, Production) - Odchudzone zarządzanie (wytwarzanie, produkcja). Coraz częściej metody te występują w literaturze pod nazwą The Lean toolbox i obejmują, m.in.: - metodę VSM (Value Stream Mapping) mapowania strumienia wartości, - metodę TPM (Total Productive maintenance) - totalnego utrzymania maszyn, - metodę 5 S (5 Pillars of the Visual Workplace) - pięciu filarów wizualizacji miejsca pracy, - metodę SMED (Single Minute Exchange of Die) -szybkiego przezbrajania maszyn, - system JiT (Just in Time) sterowania przepływami dokładnie na czas, - system Kanban organizacji i sterowania przy pomocy kart, - metoda 6 S (Six Sigma) odpowiednia jakość produktów, - metoda 5W1H (5 why and 1 how) poznanie przyczyny problemu, - metoda 7 M (7 Muda, 7 Wastes) eliminowanie strat i marnotrawstwa w procesach, - zasada Pareto (Pareto principle) wpływ przyczyn na wyniki, - zasada 3 M (Muri, Mura, Muda) eliminowanie trzech podstawowych strat w przemyśle, - technika Heijunka (Sequencer) poziomowanie produkcji, - technika Jidoka (Autonomation) możliwość zatrzymania linii lub procesu, - proces Kaizen ewolucyjny proces ciągłego doskonalenia, - proces Kaikaku innowacja, gwałtowna zmiana na lepsze. Poniżej zostaną przybliżone najbardziej znane, tzn.: JiT - Just in Time; Dokładnie na czas, Kanban - Karta, 5 S organizacja pracy, SMED przezbrojenie maszyn, VSM mapowanie strumienia wartości, TPM kompleksowe utrzymanie sprawności maszyn, Kaizen ciągłe doskonalenie. Jedną z najistotniejszych cech Lean Management jest preferowanie pracy grupowej i przeniesienie odpowiedzialności za jakość produkcji na stanowiska pracy. Wymaga to oczywiście załogi wysoko wykwalifikowanej, ciągle dokształcanej i rozwijającej się. Drugą istotną cechą Lean Management jest tzw. kaizen, który oznacza presję na ciągłe ulepszenie wszystkiego w zakładzie i przez wszystkich ! Podstawowe zasady stosowane w idei Lean Management można podzielić na dwie grupy: zasady obowiązujące wewnątrz przedsiębiorstwa, zasady dotyczące powiązań zewnętrznych. Podstawowe zasady odnoszące się do powiązań zewnętrznych (z otoczeniem systemu przedsiębiorstwa) dotyczą najczęściej stopnia niezależności firmy, (tzw. piramida zależności 1 E.Michlowicz: LP Inne narzędzia poprawy produktywności. wewnątrz firmy) lub jej powiązań kooperacyjnych (np. outsourcing - zlecanie na zewnątrz) oraz rozwiązania zagadnienia zrobić czy kupić ? (zasada make or buy ). Tab.1. Zasady stosowane przez Lean Management wewnątrz przedsiębiorstwa L.p. Opis zasady 1. Praca w grupach i zespołach. 2. Przenoszenie odpowiedzialności na najniższy szczebel - jeżeli nie można uzyskać pożądanej jakości, należy pracę przerwać i żądać pomocy. 3. Sprzężenie zwrotne (feedback) - reakcje otoczenia są informacją dla sterowania własnym działaniem. 4. Orientacja na klienta - życzenia klienta (szeroko rozumianego) uzyskują najwyższy priorytet w działaniu. 5. Likwidacja pośrednich szczebli zarządzania - spłaszczanie struktur organizacyjnych firmy. 6. Usuwanie błędu u podstaw i stałe ulepszanie - każdy błąd jest traktowany jako zakłócenie realizacji procesu i wymaga usunięcia przyczyn jego powstawania. Stałe ulepszanie jest jednocześnie codziennością personelu. 7. Standaryzacja - maksymalnie uproszczone pisemne (lub graficzne) instrukcje do każdego stanowiska. Podsumowując podstawowymi elementami koncepcji Lean są : 1. Eliminacja odpadów - odpadów rozumianych jako to, co zajmuje materiał lub pracownika, a co nie przynosi wartości produktowi. 2. Niezawodność wyposażenia - maszyny są angażowane w proces produkcji tylko wtedy, gdy produkcja tego wymaga tj. gdy nastąpi zlecenie produkcyjne. 3. Niezawodność obróbki - wszystkie wytwarzane części są dobre. 4. Jednostrumieniowy przepływ - materiał przepływa po jednej sztuce zamiast partiami (tam, gdzie to jest możliwe). 5. Redukcja zapasów w toku - magazynów surowców, magazynów przystanowiskowych, magazynu wyrobów gotowych. 6. Redukcja braków (zero braków). 7. Redukcja czasu realizacji serii produkcyjnej - przyspieszenie czasu dostaw. 8. Korekta błędów - sposoby zapobiegania niewłaściwej obróbce materiału. 9. System Kanban - system ssący; materiały są zasysane przez proces produkcyjny na zlecenie klienta tj. produkowana liczba wyrobów dostosowana jest dokładnie do ilości zamówionej przez klienta. 10. Standaryzacja pracy - to system organizacji poszczególnych elementów procesu, usystematyzowania i udokumentowania tychże elementów. 11. Wizualizacja prac - pracownik uczy się nowych zadań poprzez bezpośredni wgląd w realizację danego zadania. 12. Stanowiskowy proces kontroli - na każdym stanowisku pracy znajdują się informacje i wyposażenie pozwalające pracownikowi na kontrolę i produkcję odpowiedniej jakości. 13. Poziom produkcji - dostosowany do potrzeb klienta. 14. Takt produkcji - czas potrzebny na realizację produktu dzielony przez liczbę wyrobów jaką chce nabyć klient. 15. Krótki czas przezbrojeń przy zmianie asortymentu produkcji. 2 E.Michlowicz: LP Inne narzędzia poprawy produktywności. 16. Kolokacja wyposażenia - strategia minimalizacji operacji transportowych pomiędzy stanowiskami, której celem jest redukcja prac w toku oraz wzrost wydajności. 17. Outsourcing - kupowanie (zlecanie) usług zewnętrznych. 2. JUST IN TIME Podstawowym celem systemu JIT ( dokładnie na czas , we właściwym czasie ) jest realizacja życzeń klienta w zakresie jakości, ilości i terminu dostawy zamawianego materiału (części) po możliwie optymalnym koszcie. W logistyce produkcji zasada JIT oznacza wytwarzanie dokładnie na czas , w którym występuje zapotrzebowanie na dane części, a jednocześnie produkcję tylko takiej liczby wyrobów, które można sprzedać. Wykorzystywana jest przy tym zasada typu ssącego, w której przewidywany termin wysyłki wyrobu gotowego do zamawiającego ten wyrób, obejmuje wszystkie niezbędne czynności związane z zaplanowaniem realizacji wykonania wyrobu i terminów dokonania niezbędnych zakupów materiałowych do produkcji. W wyniku takich działań wyroby gotowe nie zalegają w magazynach oczekując na kupujących, lecz wolne moce produkcyjne czekają na kupujących. Podstawowe cele produkcji zgodnej z JIT są następujące: Produkowanie tylko tego, czego żąda klient (dla producenta części, półwyrobów klientem może być oczywiście inny producent, wykorzystujący te części w swojej produkcji), Wytwarzanie wyrobów z częstotliwością wymaganą przez klienta (polega na wytwarzaniu wytworów w takich partiach, jakie wynikają z uzgodnień z zamawiającym, bez zbędnej nadprodukcji do magazynu ), Wytwarzanie wyrobów o wymaganej przez klienta jakości (polega na poprawnym wykonaniu wytworów za pierwszym razem , bez reklamacji i poprawiania błędów), Ciągłe wytwarzanie (oznacza wytwarzanie bez przerw w produkcji, co w konsekwencji może się wiązać z niepełnym wykorzystaniem zdolności produkcyjnych; produkcja powinna przebiegać zgodnie z planowaniem typu ssącego, a więc np. MRP II), Wytwarzanie bez strat czasu pracy, wyposażenia i potrzebnych materiałów (oznacza prowadzenie procesu wytwarzania w warunkach optymalnych: produkcja odpowiednio zaplanowana, materiał dostępny wtedy, kiedy jest wymagany, personel doskonale przygotowany), Wytwarzanie takimi metodami, które umożliwiają stały rozwój personelu (wymaga to ciągłego rozwoju kadry i systemu szkoleń; jednocześnie jest to przeciwieństwo tradycyjnego podziału pracowników na twórczych i pozostałych ). 3. KANBAN Kanban (karta, kartka, naklejka) jest systemem sterowania produkcją bazującym na ogólnej teorii systemów. Przedsiębiorstwo jest zatem systemem traktowanym jako pewna wydzielona z otoczenia organiczna całość. System został opracowany w japońskich zakładach Toyoty. Cechą charakterystyczną systemu Kanban jest dążenie do minimalizacji czasu trwania cyklu produkcyjnego. W systemie tym zaopatrzenie, produkcja i dystrybucja realizowane są wg zasady JIT - dokładnie na czas . Przedsiębiorstwa funkcjonujące w systemie Kanban nie posiadają magazynów przed - i poprodukcyjnych, a konieczne magazynowanie 3 E.Michlowicz: LP Inne narzędzia poprawy produktywności. międzyoperacyjne jest ograniczone do niezbędnego minimum. Jak więc z tego wynika tylko w specyficznych systemach produkcji stosowanie systemu Kanban jest możliwe (np. w konwergencyjnych systemach przemysłu motoryzacyjnego). Rys. 1. Karta Kanban w procesie produkcji wieszaków System Kanban jest typowym systemem ssącym i wykorzystuje dwie podstawowe karty (kanbany): kartę przepływu (ruchu), kartę produkcji. Karta ruchu służy do zamawiania części i jest sygnałem do przemieszczenia pojemnika z zamówionymi częściami od miejsca wytworzenia (nadania) do miejsca wykorzystania (odbioru). Karta produkcyjna umieszczona w pojemniku z częściami (przez dostawcę zewnętrznego lub inną komórkę zakładu) jest transportowana do odpowiednich stanowisk montażu i jest sygnałem do wytwarzania zespołów w odpowiedniej ilości. Każda karta wystawiana przez nadawcę jest jednocześnie zleceniem dla odbiorcy , czyli dla zródła produkcyjnego wystawiającego zamówienie. Informacje zawarte w karcie Kanban są następujące: rodzaj i numer pojemnika, nazwa i rodzaj części, wielkość partii, miejsce wystawienia, data i godzina wystawienia, nazwa wytwarzającego części, żądany termin dostawy. 4. METODA 5 S (Pięć filarów wizualizacji miejsca pracy) 5S - metoda organizacji pracy polegająca na podnoszeniu jakości i produktywności poprzez eliminację strat wynikających z braku porządku w miejscu pracy. Najczęściej stosowana jest bezpośrednio w systemach produkcji, jednak można ją również stosować do innych rodzajów prac np. biurowych. Zakłada ona całkowite zaangażowanie całej załogi w proces usprawniania, który jest realizowany w pięciu etapach. 4 E.Michlowicz: LP Inne narzędzia poprawy produktywności. Pięć filarów stanowią: Filar1. Selekcja (Seiri, Sorting)- usunięcie ze stanowiska pracy wszystkich przedmiotów niepotrzebnych w bieżących działaniach. Filar2. Systematyka (Seiton, Simplify) - uporządkowanie niezbędnych do działania przedmiotów tak, aby korzystanie z nich było ułatwione. Filar3. Sprzątanie (Seiso, Spotless) sprzątanie, czyszczenie stanowiska pracy. Filar4. Standaryzacja, Schludność (Seiketsu, Standardise) metoda do przestrzegania trzech pierwszych filarów; dobre zorganizowanie swojego miejsca pracy. Filar5. Samodyscyplina (Shitsuke, Sustain) utrzymywanie zwyczaju ciągłego przestrzegania odpowiednich procedur. 1S: SEIRI (selekcja, porządek) to etap, na którym dokonuje się rozróżnienia przedmiotów potrzebnych od przedmiotów, które nie są potrzebne i wyeliminowania tych zbędnych. Za pomocą tzw. Czerwonych kartek przeprowadza się inwentaryzację wszystkiego tego, co jest do wyrzucenia lub jest aktualnie zbędne. 2S: SEITON (systematyka, organizacja) to określenie sposobu i odpowiedniego miejsca składowania wszystkiego tego, co potrzebne jest w danej jednostce (narzędzia, środki transportu, materiały, surowce, półprodukty...) czyli postępowanie w taki sposób, aby w razie potrzeby każda rzecz była dostępna łatwo i w ilościach koniecznych w tej chwili. Celem jest stworzenie uporządkowanych i zadbanych miejsc pracy, stworzenie funkcjonalnego systemu rozmieszczania przedmiotów oraz wzrost wydajności dzięki dostępności produktów, narzędzi, dokumentacji itp. 3S: SEISO (sprzątanie, czystość) - to eliminacja brudu, kurzu, wiórów i innych zanieczyszczeń, uczynienie miejsc pracy i urządzeń doskonale czystymi. Oznacza sprzątanie przy pomocy personelu inspekcyjnego, demonstrowanie związku pomiędzy stratami, brudem i anomaliami funkcjonowania oraz usunięcie pierwszych przyczyn strat lub brudu. W praktyce jest to dokładne i kilkakrotne czyszczenie / sprzątanie przy pełnym postoju, stworzenie harmonogramów czyszczenia codziennego oraz prowadzenie operacji czyszczenia wraz z przeglądem urządzania / obszaru. Rys. 2. Przykładowa karta wykorzystywana przez 5S 5 E.Michlowicz: LP Inne narzędzia poprawy produktywności. 4S: SEIKETSU (schludność, utrzymanie czystości) to określenie warunków, które umożliwiłyby stabilizację w czasie wdrożonych zachowań organizacyjnych, porządku i czystości, ustanowienie standardów trzech zrealizowanych "S", stworzenie struktury i metody autokontroli, określenie sposobu dochodzenia do przyczyn nieprawidłowości. 5S : SHITSUKE (samodyscyplina, przestrzeganie wszelkich zasad) ma na celu osiągnięcie skrupulatnego przestrzegania zasad czterech poprzednich "S" i uczynienie z porządku i czystości zwyczajowych praktyk. Wdrożenie metody 5S nie zwiększa nakładów finansowych ze strony przedsiębiorstwa, natomiast przynosi znaczne korzyści związane z poprawą efektywności, jakości i bezpieczeństwa pracy. 5. SMED Single Minute Exchange of Die; czyli Szybkie Przezbrajanie Maszyn Jest to technika mająca na celu skrócenie czasu przezbrojenia urządzenia do jednocyfrowej ilości minut, czyli poniżej 10 minut. Przezbrojenie to całość działań technicznych i logistycznych koniecznych do przeprowadzenia zmiany rodzaju produktu na danej maszynie, linii, urządzeniu, które mogą wytwarzać więcej rodzajów produktów. Czas przezbrojenia jest tu rozumiany jako czas, który upływa pomiędzy ostatnim egzemplarzem poprzedniego typu, a pierwszym dobrym egzemplarzem nowego typu produkowanego wyrobu. W tym celu wprowadza się tak zwane przezbrojenie zewnętrzne obejmujące czynności wykonywane przy pracującej maszynie i przezbrojenie wewnętrzne obejmujące czynności wykonywane przy maszynie zatrzymanej.Typowe straty w trakcie przezbrojenia to: oczekiwanie maszyna nie pracuje, operator jest bezczynny, braki detale powstałe w czasie ustawiania parametrów po przezbrojeniu są niezgodne ze specyfikacją, błędy w trakcie przezbrojenia, nadmierne przemieszczanie dużo chodzenia ( szukanie narzędzi itp. ), dużo niepotrzebnych ruchów ( np. więcej operacji transportowych niż potrzeba, stosowanie zbyt różnorodnych narzędzi ), transport narzędzi, form, oprzyrządowania bądz materiałów. Rys. 3. Etapy metody SMED Po zastosowaniu metody SMED skrócenie czasu przezbrojenia czasem sięga nawet 60%. W czasie przezbrojenia zawierają się także czynności związane z kontrolą pierwszych wyprodukowanych części. Ten czas jednak nieznacznie wpływa na całość czasu tpz, poza tym pomiar może odbywać się już po rozpoczęciu produkcji nowych wyrobów. 6 E.Michlowicz: LP Inne narzędzia poprawy produktywności. I. II. Rys. 4. Przykład schematu redukcji czasu tpz po zastosowaniu metody SMED I. Przed zastosowaniem metody SMED. II. Po zastosowaniu metody SMED. 6. VSM VSM Value Stream Mapping Mapowanie Strumienia Wartości Mapowanie strumienia wartości jest metodą służąca do analizy systemu produkcyjnego. Polega ona na ukazaniu strumienia wartości tzn. na identyfikacji wszystkich czynności (zarówno dodających wartość, jak i tych które wartości nie dodają), podejmowanych w procesie wytwarzania wyrobu, począwszy od surowca a skończywszy na wyrobie gotowym. Zobrazowanie strumienia wartości pozwala dostrzec w nim wszelkiego rodzaju marnotrawstwo i ukierunkować dalsze działania wyszczuplające" w przedsiębiorstwie mające wyeliminować marnotrawstwo z obszaru działań dodających wartość. Cechą wyróżniającą mapowanie spośród innych metod analizy systemów produkcyjnych jest ujmowanie zarówno przepływów materiałowych, jak i informacyjnych. Metoda VSM (Value Stream Mapping) to proces składający się z trzech etapów: Etap 1. Diagnoza stanu istniejącego Value Stream Analysis (VSA) analiza stanu obecnego strumienia wartości. Etap 2. Stworzenie wizji stanu przyszłego Value Stream Designing (VSD) budowa docelowego stanu strumienia wartości. Etap 3. Plan doskonalenia Value Stream Work Plan (VSP) plan doskonalenia i wdrożeń rozwiązań. 7 E.Michlowicz: LP Inne narzędzia poprawy produktywności. Rys. 5. Przykładowa mapa wartości produkcja okien 7. TPM TPM - Total Productive Maintenance określane również jako - Kompleksowe Zarządzanie Sprawnością Urządzeń. Jest to metoda organizacji polegające na takim zarządzaniu parkiem maszynowym, by produkcja nie była zatrzymywana z powodu awarii urządzeń. TPM ma na celu obniżanie kosztów i zwiększanie jakości dzięki zminimalizowaniu awarii, a docelowo wyeliminowaniu awarii maszyn. Metoda opiera się na ośmiu filarach (rys. 6): Rys. 6. Filary TPM 8 urządzeń Szkolenie środowisko Utrzymanie doskonalenie Automatyczne specjalistyczne TPM w biurach Ukierunkowane Bezpieczeństwo i utrzymywanie ruchu Projektowanie nowych Utrzymanie dla jakości E.Michlowicz: LP Inne narzędzia poprawy produktywności. Podstawowym miernikiem efektów wprowadzania TPM jest wskaznik OEE (Overall Equipment Effectiveness). OEE to Całkowita Efektywność Wyposażenia albo ogólna sprawność wyposażenia (maszyn, urządzeń). Wskaznik ten ukazuje jakim procentem teoretycznie możliwej do uzyskania efektywności charakteryzuje się badane urządzenie lub linia. Wskaznik OEE obliczany jest najczęściej za pomocą prostej formuły: wskaznik efektywności OEE = dostępność x wydajność x jakość x 100 [%] OEE = D x W x J x 100 [%] gdzie: D dostępność: dyspozycyjność praktyczna, współczynnik dostępności; W wydajność: skuteczność osiągów, współczynnik wydajności; J jakość: współczynnik jakości. Total Productive Maintenance często nazywane jest jako Totalne Produktywne Utrzymanie Ruchu Maszyny, czyli filozofia ciągłości pracy maszyny lub urządzenia zakładając jego integrację z procesem produkcyjnym. Głównym celem każdego programu wdrożeniowego TPM jest zwiększenie efektywności procesu produkcyjnego, identyfikowanie strat i ich usuwanie oraz eliminowanie problemów jakościowych. 8. KAIZEN KAIZEN - to sposób myślenia i zarządzania, polegający na stałym doskonaleniu stanu istniejącego. Jest to wolne, ale systematyczne ulepszanie narzędzi, metod pracy, metod organizacji pracy, stanowisk pracy, procesów i produktów dokonywane przez wszystkich pracowników. Nie wymaga on dużych nakładów finansowych. Filozofia KAIZEN jest podstawą większości programów doskonalenia produktywności, stanowi ona jeden z najistotniejszych elementów Systemów Organizacji Pracy we współczesnych firmach. 9