DEBRECENI EGYETEM KÖZGAZDASÁG- ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI KAR Menedzsment és Marketing Tanszék
A karcsú gyártás
Segédanyag a minıségmenedzsment c. tantárgyhoz
Debrecen, 2011
1
A gazdasági szervezetek az állandóan változó világgazdaságban arra törekszenek, hogy megtartsák versenyképességüket, egyre csak újabb és jobb mőködési módok után kutatva. Néhányuknál ez azt jelenti, hogy a régi hagyományos mőködési elveket felváltják a lean mőködési elvek. A lean szemlélet egy olyan rendszer, amelynek mőködtetése során jelentısen kevesebb erıforrást (tevékenységet, munkaerıt, készletet, munkaterületet) használ fel a vállalat, mint a hagyományos szemlélető mőködés során. Továbbá, a lean rendszerek a hagyományos
rendszerekkel
szemben
általában
nagyobb
termelékenységet,
kisebb
költségeket, rövidebb átfutási idıt és magasabb minıséget eredményeznek. 1 A lean rendszert néha csak úgy említik, hogy „just-in-time” rendszer, köszönhetıen annak a tulajdonságának, hogy a tevékenységek és a termékek áramlása úgy van megszervezve, hogy akkor történjenek/érkezzenek meg, amikor épp szükségük van rájuk. A lean megközelítés kitalálója, a Toyota cég két alapítója, Taiichi Ohno és Shigeo Shingo az autógyártás egy gyorsabb és költséghatékonyabb módját kutatta. A sikereket látva, a lean megközelítést ma a gyártás és szolgáltatás mőködésének széles skáláján alkalmazzák. A lean egy filozófia és ugyanakkor egy módszertan is mely a veszteség és az értéket nem teremtı tevékenységek megszüntetésére helyezi a hangsúlyt és racionalizálja mőködését azáltal, hogy összehangolja tevékenységeket. Lean rendszereknek 3 alapelemük van: kereslet által vezéreltek, pazarlás csökkentésére fókuszálnak, szervezeti kultúrájuk elkötelezett a folyamatos és minıségi fejlesztés iránt.
A következıkben bemutatjuk a lean termelési
megközelítést, beleértve ezen rendszerek alapelemeit és hogy miért is mőködnek olyan hatékonyan. 1. Bevezetés A lean filozófia alapjait az 1900-as évek közepén teremtették meg, amit aztán a japán autógyártó cég, a Toyota fejlesztett tovább. Ezt az abban az idıben Japánban korlátozottan rendelkezésre álló erıforrások kényszerítették ki, nem meglepı tehát, hogy a japánok érzékenyek voltak a veszteségre és hatékonytalanságra. A széleskörő érdeklıdés a lean iránt James Womack, Daniel Jones és Daniel Roos, The Machine That Changed the World címő 1990-ben megjelent autógyártásról szóló könyve után lett jelentıs. Ahogy a könyv is megjegyzi, a Toyota arra helyezte a hangsúlyt, hogy a termelés minden fázisából számőzze a 1
A segédanyag nagyrészt Stevenson J. William (2009): Operations Management. McGraw Hill – Irvin, London. 15. fejezetének fordításán alapul és kizárólag oktatási célokat szolgál az eredeti mő magyar nyelvő megjelenéséig..
2
veszteséget, pazarlást. A pazarlás szóba beletartozott minden, ami nem értékteremtı folyamat, és ami ezekkel kapcsolatban áll az autógyártás folyamatában. Remek példa a lean elvek hatékonyságára az 1980-as években a california-i Fremontban lévı autógyár, mely sikeresen adoptálta a lean filozófiát. A gyárat eredetileg a General Motors (GM) irányította. Habár a gyárat a GM 1982-ben bezárta alacsony termelékenységre és a magas hiányra hivatkozva, néhány évre rá a gyárat újra megnyitották a Toyota és GM közös vállalatának, NUMMI-nak az égisze alatt. A volt munkások kb. 80%-át újra alkalmazták, de a fehérgalléros (szellemi) munkák irányultsága megváltozott, és a munkások irányítása helyett az ı munkájuk támogatása került a középpontba.
Kis csapatokat hoztak létre, akiket
kiképezték arra, hogy megtervezzék, mérjék és fejlesszék a munkavállalók teljesítményét. Az eredmény? 1985-re a termelékenység és a minıség drasztikusan nıtt, meghaladva az összes többi GM üzemet, a hiányzás mértéke pedig elhanyagolható volt. Ahogy más észak amerikai vállalatok megpróbálták adoptálni a lean megközelítést, rájöttek, hogy ez csak úgy lehet sikeres, ha gyökeres változtatásokat hajtanak végre a mőködés és a kultúra terén. Felismerték, hogy a tömegtermelés, amely az egyes mőveletek hatékonyságát hangsúlyozza, kiegyensúlyozatlan rendszerhez és nagy készlethez vezet, idejemúlt. Rájöttek, hogy a lean elvek kereslet által vezérelt, rugalmas folyamatokat, gyors változásra való képességet, hatékony emberi magatartást és folyamatos fejlesztésre való hajlamot eredményeznek. A következıkben ismertetjük a LEAN rendszer mőködésének alapfilozófiáját. 2. A Toyota megközelítés Számos olyan módszert, amely most már szervesen a lean részét alkotja, a japán autógyártó cég, a Toyota alkalmazott elıször a mőködése során. Ezt a fajta megközelítést ismerhetjük meg az alábbiakban felsorolásra kerülı, a leannel oly gyakran társított kifejezéseken keresztül: -
Muda: veszteség, és hatékonytalanság. Ezek lehetnének a vezérelvek. Ezeket tudjuk csökkenteni a következı módszereket alkalmazva.
-
Kanban: Az anyagok és alkatrészek áramlásának kontrolljaként alkalmazott manuális rendszer, amelynek célja jelezni az anyag/alkatrész iránt fellépı igényt (keresletet). Ez mind igaz a gyárba, mind pedig a gyáron belül az egyes munkaállomásokhoz történı szállítások esetében. Az eredmény az alkatrészek kis (egy tároló doboznyi)
3
mennyiségének egyenletes készletszintet fenntartó szállítása a nap folyamán, amelynek során az üres tároló dobozokat telikre cserélik. -
Húzó-elv: A klasszikus push, azaz "toló" rendszerő szemlélettel éppen ellentétes gyártási filozófia, amikor az igény alapján pótoljuk az anyagokat és alkatrészeket. Azaz éppen annyit gyártunk, amennyire kereslet van.
-
Heijunka: A különbözı termelési mennyiségek veszteséghez vezetnek. A cél az egyenletes munkaterhelés biztosítása és ezáltal egyenletes áramlás elérése.
-
Kaizen: A rendszer folyamatos fejlesztése. Mindig van lehetıség a fejlesztésekre, amelyeknek ezért folyamatosaknak kell lenniük.
-
Jidoka: Minıség a kezdetektıl. Minden egyes munkástól elvárható, hogy felelısséggel legyen az általa elıállított termék minıségéért, és folyamatosan biztosítsa a megfelelı minıséget. A cél elkerülni, hogy hibás munkadarab a következı állomásra kerüljön.
-
Poka-yoke: Biztosítékok beépítése a folyamatokba, ezáltal csökkentve a hiba bekövetkezésének valószínőségét.
-
Team szemlélet: Kis csoportok létrehozása a folyamatok fejlesztésére.
Bizonyos fokon, a just-in-time módszer már közel 60 éve mőködött Henry Ford nagy gyárkomplexumában River Rouge-ban, Michigan-ben. A Toyota sokat tanult Fordtól és a lean megközelítést is arra építette, amit ott látott. Ugyanakkor a Toyota képes volt létrehozni valamit, amit Ford nem: egy rendszert, amely tudja kezelni a változékonyságot a termékek tekintetében, azaz nem csak egy termék elıállítására alkalmas. Széleskörő felfogás, hogy a JIT/lean termelés egyszerően nem más, mint a termelés fázisainak ütemezése úgy, hogy a gyártásközi készletek és egyébként a készletszint általában a lehetı legalacsonyabb legyen. De igazából JIT/lean termelés, nem más, mint egy filozófia, amely a folyamat minden egyes aspektusát érinti a tervezéstıl egészen a termék eladásáig. A filozófia abban áll, hogy olyan rendszer jöjjön létre, amely jól mőködik minimális készletszinttel, pazarlással, helyigénnyel és tranzakciókkal.
4
1. ábra. A rendszer céljainak és építı köveinek áttekintése
Ténylegesen egy karcsú rendszer. És mint ilyen, olyannak kell lennie, ami nem hajlamos a leállásokra és rugalmas abban a tekintetben, hogy képes kezelni a termékbeni és volumenbeni változékonyságot. A lean rendszerben a minıség része mind a terméknek, mind a folyamatoknak. A vállalatok, amelyek ezt alkalmazzák képesek olyan minıségi szintet elérni, amely képessé teszi ıket a szoros határidık betartására és a kis sorozatban való gyártásra. A lean rendszernek magas a megbízhatósága; kiküszöböli a hatékonytalanságokat és megszőnteti a leállásokat , a munkásokat pedig arra ösztönzi, hogy ne csak a szervezet elemei legyenek, hanem arra is, hogy folyamatosan fejlesszék, javítsák azt. A végsı célja a lean-nek az, hogy egy olyan rendszer jöjjön létre, amely pontosan annyit termel, amennyi a vevık által támasztott kereslet; és mindezt egy egyenletes, zavaroktól és leállásoktól mentes folyamat által. Ezeket a célokat és elemeket az 1. ábra mutatja be. A továbbiakban ezeket fogjuk részletesen áttekinteni. 3. Célkitőzések A végsı cél egy olyan kiegyensúlyozott rendszer, mely biztosítja az anyagok, munkadarabok zavartalan áramlását az egész rendszeren keresztül. Az elv, hogy az átfutási idı a lehetı
5
legrövidebb legyen, azáltal, hogy az erıforrásokat a lehetı leghatékonyabban használjuk fel. Az, hogy a végsı célt milyen mértékben sikerül megvalósítani, nagyban függ attól, hogy a köztes célkitőzéseket, hogyan sikerül teljesítenünk. Ezen célkitőzések: 1. szakadások/leállások megszőntetése 2. rugalmas rendszer létrehozása 3. veszteségek minimalizálása, különös tekintettel a felesleges készletekre. A szakadásoknak/leállásoknak negatív hatása van a folyamatok zavartalan mőködésére azáltal, hogy megszakítják az egyenletes áramlást, ezért ezeket minimalizálni kell. Több minden okozhat leállást, mint például a gyenge minıség, üzemzavarok, változás az ütemtervben és a csúszó szállítmányok. A minıségi problémák azért hatnak negatívan a rendszer mőködésére, mert a lean rendszerben nincs plusz készlet, amibıl helyettesíteni lehetne a hibás darabokat. Minden zavaró elemet meg kell szüntetni, ahol lehet. Ezáltal csökkenthetı a bizonytalanság, amivel a rendszernek meg kell küzdeni. A rugalmas rendszer egy olyan rendszer, amely kellıen robosztus ahhoz, hogy kezelni tudja a termékvariációkat, és az output szintjének mennyiségi változását, akár napi szinten úgy, hogy közben a mőködés zavartalan, kiegyensúlyozott és gyors maradjon. Így a rendszer maga képes kezelni bizonyosfokú bizonytalanságot. A hosszú átállási, átfutási idık negatív hatással vannak a rugalmasságra. Ezért ezek csökkentése elengedhetetlen a lean rendszerben. A veszteség a nem produktív erıforrásokat jelenti, ezek lecsökkentésével erıforrásokat szabadíthatunk fel. A készlet azokat az éppen nem használt anyagokat jelenti, amelyek helyet foglalnak, és költségeket vonnak maguk után. Ezeket a veszteségeket mindenképp minimalizálni kell. A lean filozófia 7 fajta veszteséget különböztet meg: 1. Készlet – a minimális készleten felül tartott mennyiség költséget von maga után, és helyet foglal, az állás során a termék elavulhat. 2. Túltermelés – erıforrások pazarlása, amellyel készletet, ezáltal veszteséget teremtünk. 3. Várakozás – ha a termék várakozik, akkor az megnöveli a gyártásközi készletet, egyúttal helyet foglal, ha a munkaállomás várakozik, az azt jelenti, hogy ez idı alatt nem történik termelés. Egyik sem teremt értéket. 4. Szükségtelen szállítás – növeli az árukezelést, a gyártásközi készletet, ráadásul a szállítás során a termék kophat, sérülhet. 5. Felesleges munkavégzés – szakadást okoz a munka egyenletes áramlásban, például az eszközök, alkatrészek keresése, hajlongás, forgolódás.
6
6. Nem hatékony munkavégzés – csökkenti a termelékenységet, szakadás keletkezik, növeli gyártásközi készletszintet. Ide tartozik a minıség ellenırzés is, mivel a leanben a minıség a termékbe és a folyamatba van építve, ez a lépés feleslegesnek tekinthetı, amely nem ad hozzá a termékhez értéket. 7. Termékhibák, selejtek – az újrafeldolgozás költséggel jár, vevı elégedetlensége miatt az eladások csökkenhetnek. A veszteségek megléte bizonyítja, hogy van hova fejlıdni. Ezen hibák kiszőrése jó célpontja a fejlesztések irányának. A kaizen filozófia a veszteségek megszüntetésére a következı elveket tartalmazza: 1. A veszteség az ellenség, megszüntetéséhez be kell piszkolnunk a kezünk. 2. A fejlesztéseket fokozatosan és folyamatosan kell végrehajtani, nem cél a hirtelen nagy volumenő beavatkozás. 3. Mindenkit be kell vonni, felsı-, középvezetıket és munkásokat is. 4. Kaizen olcsó tervezésen alapszik, nem igényel hatalmas összegeket, technológiát vagy tanácsadókat. 5. Bárhol be lehet vezetni. 6. Hibának láthatónak kell lennie mindannyiunk számára a folyamatokban, eljárásokban, értékekben. 7. Oda kell helyezni a hangsúlyt, ahol az érték teremtıdik/képzıdik. 8. Folyamatorientáltság. 9. Erıfeszítésekbe kerül, mivel az újításokhoz újfajta gondolkodásmód, újszerő eljárások szükségesek. 10. A szervezeti tanulás lényege, hogy aközben tanulunk, miközben csináljuk. 4. Építıelemek, alappillérek A lean rendszer megtervezése, mőködése biztosítja a végsı célkitőzéseink elérését. Ahogy azt a 1. ábra mutatja ezen elemek: 1. Terméktervezés. 2. Folyamattervezés. 3. Emberi, szervezeti tényezık. 4. Gyártástervezés, kontroll.
7
A gyorsaság és egyszerőség két fontos szál mely átszövi ezen elemeket. 4.1. Terméktervezés A lean szempontjából a tervezésnek négy lényegi eleme van: 1. Szabvány alkatrészek. 2. Moduláris felépítés. 3. Minıségileg alkalmas gyártó rendszer. 4. Egyidejő mőszaki/mérnöki kontroll Az elsı 2 elem a rugalmassághoz és gyorsassághoz kapcsolódik. A szabvány alkatrészek használata azt jelenti, hogy a munkásoknak kevesebb alkatrésszel kell dolgozniuk, betanításuk rövidebb ideig tart és olcsóbb. A beszerzés, a mőveletek, az ellenırzés mind rutinszerővé válnak és ez segíti a továbbfejlesztést is. Másik elınye a szabványfolyamatok használata. A moduláris felépítés a szabvány alkatrészek kiterjesztése. A modulok alkatrészek kisebb csoportjai, melyeket már egy egységként kezelnek. Ez nagymértékben csökkenti az alkatrészek számát, amelyekkel a munkásoknak dolgozniuk kell, leegyszerősítve ezzel az összeszerelést, beszerzést, betanítást, stb. Standardizálásnak a jótékony hatása az anyagjegyzékben szereplı alkatrészek számának csökkenése, ezáltal egyszerősödik maga az anyagjegyzék is. A lean megköveteli a minıségképes termelési rendszert. A minıség nélkül nem létezik a lean. Ez kritikus, mivel a gyenge minıség szakadásokhoz vezethet. A minıséget megkövetelik mind a gyártásban, mind a termékeknél. A rendszer a munka állandó áramlásán alapul, a gyenge minıségbıl adódó problémák pedig zavart okoznak ebben a folyamatban. A készlet alacsony szintje miatt, a termelésnek le kell állnia a probléma megjelenésekor, és csak akkor indulhat tovább, ha az megoldódik. Egyértelmő, hogy amikor le kell állítani a termelést az költségekkel jár és a kívánt output szintet sem lehet elérni, így még inkább fontos, hogy elkerüljük ezen üzemzavarokat, és gyorsan megoldjuk a problémákat. A lean stratégia széleskörő megközelítést használ a minıség fogalmára. A minıséget beleépítik a termékbe és magába a termelı folyamatba is. Magas minıségi szintet lehet elérni, mivel a lean rendszer standardizált termékeket állít elı standardizált folyamatokon keresztül, olyan dolgozókat alkalmaz, akik értenek a munkájukhoz, és akik szintén szabvány eszközöket használnak. Sıt, a minıségi terméktervezés költségét (azaz a tervezés során a minıségi 8
szempontok figyelembe vétele és a termékbe való beépítése) is több darab között lehet szétosztani, ami alacsony egységköltséget eredményez. Elengedhetetlen, hogy a fogyasztók számára megfelelı minıségi szintet válasszunk ki a gyártás lehetıségeinek figyelembe vételével, így a terméktervezés és a folyamatok tervezése kéz a kézben jár. A mőszaki változtatások szintén szakadásokat okozhatnak az egyenletes mőködésben. A párhuzamos tervezés módszereinek alkalmazásával ezen zavarok csökkenthetık. 4.2. Folyamattervezés A folyamattervezésnek nyolc aspektusát különböztetjük meg: 1. Kis sorozatok. 2. Átállási idı csökkentése. 3. Gyártó cellák. 4. Minıségfejlesztés. 5. Rugalmas termelés. 6. Kiegyensúlyozott rendszer. 7. Kis raktárkészlet. 8. Hibamentes folyamatok. Kis sorozat.
A lean filozófia alapján az ideális sorozat nagyság egy darabos. Ez az a
mennyiség, amely nem lehet mindig reális praktikus megfontolások alapján, mivel vannak olyan gépek, amelyek egyszerre több darabot tudnak csak gyártani (például kemencék, amelyekbe
egyszerre
több
termék
égethetı),
vagy
olyan
gépek
melyeknek
az
elıkészítési/átállítási ideje nagyon magas. Akárhogyan is, a cél a minél kisebb tételekben való gyártás. Ez mind a termelésben, mind a szállításnál számos elınnyel kecsegtet és elengedhetetlen a lean megfelelı mőködéséhez. Elıször, ezáltal nem kell nagy készleteket tartani, ami csökkenti a szállítási költségeket, javít a helykihasználáson. Másodsorban pedig, ha valami hiba történik az újrafeldolgozás is kevesebbe kerül, mivel kevesebb tételt érint. A kis sorozatok az ütemezés rugalmasságát is érintik. Az ismétlıdı gyártással általában csak kis számú termék-mixet gyártanak. Hagyományos rendszerekben ez a különbözı termékek hosszú termelési folyamatát jelenti, ahol egyik sorozat után jön a másik. Például vegyünk egy céget, amelyik mondjuk három fajta terméket gyárt, A-t, B-t és C-t. Hagyományos rendszereknél nagy sorozatokat alkalmaznak: „A” nagy sorozata után (valószínőleg 2-3 nap vagy több) jönne „B”-bıl egy nagy sorozat, majd „C”-bıl is, majd ezt 9
követıen a folyamat újrakezdıdik. Ezzel szemben a lean kis tételekkel (kis sorozatokkal) dolgozik, A és B között gyors a váltás, ezáltal rugalmas a rendszer és lehetıségünk van gyorsan változtatni a fogyasztói szokásoknak megfelelıen. Ezt mutatja be a 2. ábra. Az elınyöket a következıképpen foglalhatjuk össze:
Csökkenı készletek, kevesebb szállítási költség;
Kisebb helyigény a lecsökkent készletek miatt;
Kevesebb megmunkálási költség hiba esetén;
Kisebb készlettıl kell megszabadulni termékfejlesztés esetén;
Növeli a problémák láthatóságát;
Növeli a termelés rugalmasságát;
Egyszerőbb a mőveletek egyensúlyba hozása.
2. ábra. A kis és nagy sorozatgyártás
A = 1 db A termék B = 1 db B termék C = 1 db C termék
Kis sorozatgyártás AAA
BBBBBB
CC
AAA
BBBBBB
CC
AAA
BBBBBB
CC
Nagy sorozatgyártás AAAAAAAAAAAAAAAA
BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB
CCCCCCCCC
Azt is látnunk kell, hogy a kis sorozat nagyság nem áll szemben a gazdaságos rendelési mennyiséggel (EQQ). A lényeg, hogy a lean kisebb optimális rendelési mennyiséggel dolgozik.
A készlettartás költségeit magasnak gondoljuk, de mivel ez az átlagos
készletszinttıl függ, a készletezés költségét csökkenthetjük magának a sorozat nagyságnak a csökkentésével. Egy másik nagyon fontos dolog viszont, hogy az átállási költségek csökkentése a kis sorozatokból adódóan kiemelten fontos, hiszen gyakoribb átállások szükségesek.
10
Átállási (vagy elıkészítési) idı csökkentése. A kis sorozatok gyakori átállásokat követelnek meg. Ezeknek gyorsnak és viszonylag olcsónak kell lenniük, különben problémákat okozhatnak. Emellett a hosszú átállási idı több készletet is igényel, amibıl fedezni tudjuk a következı munkaállomás igényét, amíg a termelés áll. Ezért fontos az átállási és az elıkészítési idı lerövidítése. A JIT rendszerben, a dolgozókat gyakran ki is képezik arra, hogy maguk végezzék el ezt. Sıt gyakran alkalmaznak különbözı arra irányuló programokat, hogy csökkentsék az átállás idejét és költségét. Ehhez átgondolt erıfeszítésekre van szükség, amelynek a dolgozók is értékes részét képezik. Shigeo Shingo jelentısen hozzájárult a lean mőködéséhez azzal, hogy kifejlesztette a single-minute exchange of die (SMED) módszerét, ami alkalmas az átállási idı csökkentésére. Ennek részeként elıször is el kell különíteni az úgynevezett belsı és külsı beállítási tevékenységeket. Belsı beállítási tevékenység az, amit csak akkor lehet elvégezni, amikor a gép áll. Így ezek okozzák a hosszú átállási idıt. Ezzel szemben a külsı beállítási tevékenységek azok, amelyek elvégzése során a gépet nem kell leállítani, elvégezhetık az átállítás elıtt vagy után. Miután kategorizáltuk az egyes lépéseket, a cél, hogy annyi belsı beállítási tevékenységet amennyi csak lehetséges külsıvé tegyünk. A potenciális elınyt igen jól szemlélteti a Toyota példája. 1982-ben az SMED bevezetésével a sikerült a korábbi 100 perces átállási idıt 3 percre redukálni! A SMED rendszer alapjai bármely ilyen helyzetben használhatóak. Az átállás ideje csökkenthetı például egyszerő és standardizált beállítási eszközöknek, szerszámok alkalmazásával, amelyek egyszerre több munkaállomáson, vagy több átállás esetében használhatók Például egy gép görgıkkel könnyen odébb tolható, forgatható így alkalmazható több területen is, ezzel drasztikusan lecsökkentve a beállítási idıt. Sıt a csoporttechnológiát alkalmazva, még inkább csökkenthetjük ezt és a költségeket is, mivel ezáltal az ismétlıdı gyártásból származó elınyöket használjuk fel. Például az ugyanakkora formájú, anyagú stb. alkatrészek beállításai nagyon hasonlóak. Egymás után gyártva ıket ugyanazon a berendezésen azt eredményezi, hogy csak kisebb átállításokra van szükség. Gyártó cellák. Az egyik jellemzıje a lean rendszernek a gyártó cellák kialakítása. A cellák azokat a gépeket, szerszámokat tartalmazzák, amelyek hasonlóan gyártandó alkatrészcsaládok elıállításához szükségesek Lényegében ezen cellák hatékony és specializált termelési központok. Ezek alkalmazásának fontos elınyei a lecsökkent átállási idı, berendezések magas fokú kihasználtsága és a kereszt-képzett dolgozók munkájának megkönnyítése.
11
Minıségi fejlesztés. A minıségi hibák elıfordulása a munkafolyamat során megszakíthatja a termékek rendes és megszokott áramlását. Éppen ebbıl adódóan, a problémamegoldás igen fontos a hiba felmerülésekor. Mi több, folyamatos és soha véget nem érı minıség javításra van szükség, koncentrálva a hiba okainak megtalálásra és megszőntésére, ezzel megakadályozva, hogy újból felmerüljenek. Lean stratégia az autonomation-on keresztül minimalizálja a hibákat. Ezt jidokának is nevezzük, mely magába foglalja az automatizált gépek és berendezések hibafelismerı rendszerrel történı felszerelését. Ez történhet gépekkel és berendezésekkel vagy emberi érzékeléssel. Két mechanizmust foglal magában: az egyik, amelyik feltárja a hibát (például érzékelı egységek és rendszerek beépítése a gépekbe, a berendezésekbe és a gyártósorokba), a másik, amelyik leállítja a gyártást annak érdekében, hogy a hiba (ellátási, mőködési, elállítódási, anyagbeli, alkatrészbeli, termékbeli, stb.) oka kijavítható legyen. A termelés megszakítása azonnal a problémára irányítja a figyelmet. A gépekre szerelt fény és hangjelzı elemek segítik a leállt gép azonosítását és a hiba sajátosságainak feltárását. Rugalmas munkavégzés. A végsı cél, hogy a termékek és szolgáltatások zavartalanul áramoljanak. Egy újabb lehetséges akadály az un. szők keresztmetszet, mely akkor jelentkezik, ha a rendszer bizonyos részei túlterheltek. Ennek megléte a rendszer rugalmatlanságára utal. A folyamattervezés számos módon növelni tudja a termelés rugalmasságát és csökkenteni a szők keresztmetszetek jelentkezését:
Állásidık csökkentése például a csökkentett átállási idıvel
Az üzemen kívül töltött idı csökkentése a megelızı karbantartás által, amellyel megelızhetjük a nem várt gépleállásokat.
Több
munkafolyamatra
betanított
munkások
alkalmazásával,
akik
azonnal
áthelyezhetık egy-egy munkás elmaradása, vagy hiányzása esetén. A munkások nemcsak használják a berendezést, de kisebb beállításokat, javításokat el is képesek végezni rajta.
Sok kisebb cella alkalmazása, amely lehetıvé teszi, hogy egyenletesen csökkentsük vagy növeljük a kapacitásunkat.
Tartalékolni a kapacitásokat a fontos vevıkre.
Kiegyensúlyozott rendszer. A gyártósor kiegyensúlyozottsága (a munkadarabok egyenlı arányban való elosztása a munkaállomások között) segíti a munka gyors áramlását . A kijelölt munka elvégzéséhez szükséges idı a munkaállomásokon nem lehet több mint az ciklusidı. A 12
ciklusidıt úgy kell meghatározni, hogy egyenlı legyen az úgynevezett takt idıvel (vagy ütemidıvel). Takt idı az a ciklus idı, amely ahhoz kell, hogy a termelés elérje keresleti rátát. Úgy is szokták mondani, hogy ez a lean rendszer szívverése. Takt idı kiszámításának módja: 1. Határozzuk meg egy mőszak alatt rendelkezésre álló nettó idıt, úgy, hogy vonjuk le a nem produktív idı hosszát a teljes mőszak idejébıl. 2. Ha egy nap több mőszak van, akkor ezt szorozzuk meg a mőszakok számával, így megkapjuk az egy nap rendelkezésre álló nettó idıt 3. Számoljuk ki a takt idıt úgy, hogy osszuk el az az egy nap rendelkezésre álló nettó idıt a napi kereslettel. Ezt a takt idıt célszerő megközelíteni minden munkaállomásnak, ezáltal csökken a gyártásközi készlet mennyisége miközben a kereslet állandó és a termelési kapacitás megfelel a kereslet szintjének. Ha nem állandó a kereslet, akkor plusz készletre van szükség, hogy tudjuk reagálni a változásokra. Készletezés. A lean rendszerben minimális készletszinttel terveznek. Már ahogy korábban említettük a lean filozófiában a készlet veszteség. A készlet arra jó, hogy a felmerülı problémákat elfedje, amelyek így sosincsenek megoldva. Részben azért, mert nem válnak nyilvánvalóvá, részben azért, mert a készlet jelenléte miatt a problémák nem is tőnnek olyan súlyosnak. Amikor egy gép meghibásodik az nem fogja megzavarni a rendszert, ha van megfelelı készlet, amellyel lehet pótolni a következı munkaállomás számára szükséges mennyiséget. A készlet, mint „megoldás” alkalmazása azt vonja maga után, hogy egyre nagyobb és nagyobb készletszintet kell fenntartani, ha a meghibásodások száma nı. Sokkal jobb megoldás, ha a meghibásodás okát vizsgáljuk és szüntetjük meg. Ugyanígy megoldhatók a minıségbıl, megbízhatatlan szállítókból, ütemezésbıl adódó problémák is, ha bıséges készlettel rendelkezünk. Bárhogy is nézzük, a plusz készlet csak plusz költséggel és hellyel jár és azzal, hogy a probléma megoldatlan marad. Azért arra kell törekednünk, hogy csökkentsük a készletszintet, ami által felfedjük a problémákat. Amint ezek napvilágra kerülnek, megoldjuk ıket, és még újfent csökkenthetjük a készletszintet, amellyel újabb problémák merülnek fel és oldódnak meg. Erre egy jó példa egy csónak a tavon, mely tóban magas sziklák vannak. A szikla jelképezi a problémákat, amely akadályozza a termelést (csónak). A víz a tóban, amely elfedi a sziklákat, a készletet szimbolizálja. Ahogy a vízszintet csökkentjük, a nagyobb sziklák elıtőnnek (a nagyobb 13
problémák, amelyeket elıször kell megoldanunk). Ekkor erıfeszítéseket tehetünk ezen sziklák kivételére (megoldjuk a problémát). Amint ez kész, újból lecsökkentjük a vízszintet, ezáltal a kisebb sziklák bukkannak ki, és így tovább. Ahogy egyre kevesebb szikla van a vízben, egyre kevesebb vízre is van szükségünk. Egyszóval, ha megoldjuk a nagyobb problémákat, egyre kisebb készletszinttel tudjuk biztosítani a folyamatos mőködést. Az alacsony készletszint a jó problémamegoldó képességünk eredménye, de akárhogy is nézzük, ezzel sem tudunk minden hibát kiküszöbölni, ezért fontos hogy gyorsan tudjunk reagálni minden felmerülı problémára. Az egyik lehetséges módja, hogy lecsökkentsük a készletek szintjét az, ha a beszállító egyenesen a gyártósorra szállítja az anyagokat, alkatrészeket, ezáltal feleslegessé téve a tárolásukat, raktározásukat. Másik oldalon pedig, amint elkészül az adott termék, egybıl kiszállításra is kerüljön, amilyen hamar csak lehet, ezáltal csökkentve a késztermék raktárszintjét. Emellett oda kell figyelnünk a gyártásközi készletek alacsony szinten tartására is. Az elınyei a kisebb készletnek, hogy kevesebb a szállítási költség (pl a gyáron belül) , kevesebb helyet foglalnak, kevésbé hagyatkozunk a készletekre, hiba esetén az újrafeldolgozás költsége, ideje kevesebb lesz, és kevesebb idı megszabadulni a már meglévı készletektıl, ha a terméket továbbfejlesztjük. De a kisebb készletszintnek megvan a maga kockázata is: mert nincs biztonsági háló, ha valami probléma felmerül, vagy elszalaszthatunk lehetıségeket (vevıket), ha a rendszer nem képes idıben reagálni az elvárásokra. Hibamentes folyamatok. Ennek keretében biztosítékokat építünk a folyamatokba, hogy lecsökkentsük vagy megszüntessük a potenciális hibákat. A japánok úgy hívják ezt, hogy poka-yoke. A hibaelkerülés egyik módja, hogy egy riasztó szólal meg, ha például a csomagolt termék súlya túl könnyő, ezáltal jelezve, hogy valamilyen alkatrész hiányzik belıle; vagy az összeszerelendı alkatrészeket egy megfelelıen kialakított tartóba győjtik, így biztosítva hogy egyetlen alkatrész sem maradjon ki, vagy ennek másik módja, ha az alkatrész csak egyféleképpen helyezhetı be a helyére, ezzel biztosítva a megfelelı beszerelést. Számos példa akad erre mindennapjaink során is például a gépjármővekkel kapcsolatban, amikor az autó jelez, hogy a kulcs még benne van nyitott ajtónál, vagy éppen ha nincs bekötve a biztonsági öv, vagy ha alacsony a benzinszint. Hasonlóan példa erre, amikor az ATM készülék jelez, hogy még benne van a kártya, vagy az áruházakban, amikor becsipog egy termék, mivel nem lett leolvasva a vonalkódja, vagy éppen az elektromos hálózatokban, amikor a megszakító lekapcsolja a rendszert, ha az túltöltıdik, vagy amikor a számítógép nem hajlandó végezni 14
semmiféle mőveletet rossz jelszó megadása után stb.. A poke-yoke érdemi kitalálója Shigeo Shingo, aki kifejezetten ajánlotta ezen biztosíték beépítését a gyártásba. 4.3. Emberi, szervezeti elemek Öt fontos ilyen elem van a lean felfogás szerint: 1. Munkások, mint eszközök. 2. Kereszt-képzett (több mőveletre betanított) munkások. 3. Folyamatos fejlesztés. 4. Költség elszámolás 5. Vezetés/projektmenedzsment Munkások, mint Érték. A lean filozófia egyik alaptétele, hogy a munkás érték. A jól képzett, motivált munkás a lean rendszer lelke. A munkavállalóknak nagyobb hatásköre van, mint a hagyományos rendszerben dolgozó társaik, döntéseket hozhatnak, de sokkal többet is várnak el tılük. Kereszt-képzett munkás. Egy-egy munkás a folyamat különbözı pontjain képes dolgozni és különbözı gépeket képes kezelni. Ez rugalmasságot biztosít a szervezetnek, mivel a munkások tudnak segíteni egymásnak, tudják egymás helyettesíteni, ha szükséges, például ha egyikük hiányzik (betegség miatt). Egyúttal ez segíti a gyártás kiegyensúlyozását is. Folyamatos fejlesztés. A lean rendszerben dolgozó munkásnak nagyobb a felelıssége az általa elıállított termék minıségéért, mint egy hagyományos rendszerben dolgozónak; emellett elvárják tılük, hogy részt vegyenek a hibák megoldásában és a folyamatos fejlesztésben is. A lean munkások kiterjedt képzést kapnak statisztikai folyamatvizsgálatból, minıségbiztosításból és probléma megoldásból. A probléma megoldás az egyik sarokköve a lean rendszernek. A figyelmetlenség probléma, amely megzavarja vagy megzavarhatja a munka egyenletes áramlását. Fontos hogy azonnal orvosoljuk a problémák okát és ezzel jelentısen csökkentsük az újbóli elıfordulás valószínőségét. Mivel ez olykor a rendszer leállításával járhatnak, ezért ezek átmenetileg magasabb készletszint fenntartását igényelhetik, amíg a probléma okát ki nem derítik. A gyártás során fellépı problémákat gyorsan meg kell oldani. Néhány vállalat fényjelzéseket használ; Japánban ezt andon-nak hívják. Minden egyes munkaállomás 3 fajta 15
fényjelzéssel van ellátva. A zöld szín azt jelenti, hogy minden rendben; a sárga szín, hogy a munkás kicsit le van maradva, és a piros, hogy valami komoly probléma van. A célja ennek a rendszernek, hogy mindenki tisztába legyen a rendszer állapotával, így a munkások, felügyelık rögtön láthatják, mikor és hol merült fel probléma. A japán vállalatok nagy sikereket értek el a munkások és a vezetık csoportokba szervezésével, (ezeket nevezzük minıség-köröknek) akik így nagy gyakorlatot szereztek a problémák megoldásában. Sıt a munkásokat bátorítják arra, hogy maguk jelentsék a felmerülı vagy a potenciális problémákat a csoportnak. Fontos, hogy vezetés minden szintje érdekelt legyen a gyors problémamegoldásban. Ez magában foglalja, hogy hajlandóak legyenek a pénzügyi támogatásra, felismerjék az erıfeszítések fontosságát. Célszerő az elérendı célokat a munkások segítségével megalkotni, azokat közzétenni, és gondosan dokumentálni az elért eredményeket. Ezek a célok kézzelfoghatóak kell legyenek a munkások számára, ez a felismerés pedig segíti, hogy motiváltak és figyelmesek legyenek. A rendszer folyamatos fejlesztése központi témája az igazi lean megközelítésnek– csökkentve a készleteket, átállási idıt, költségeket, javítva a minıséget, output szintet és, hogy leszámoljunk a pazarlással és hatékonyságtalansággal. Ezen végigmenve, a probléma megoldás
beleivódik
a
szervezeti
kultúrába,
ahogy
a
vezetık
és
munkások
gondolkodásmódjába is. Egy soha véget nem érı küldetés ez, hogy jobbá tegyük a folyamatokat, mőködést. Ennek egyik negatív hatása, hogy a lean rendszerben dolgozónak több stresszel kell szembenéznie, mit egy hagyományos rendszerben dolgozónak. A stressz nem csak, a megnövekedett felelısségbıl adódik, hanem a feszesen ütemezett gyártásból is, ahol a figyelemnek nem lehet ellankadni és állandó a nyomás a változtatásra/fejlıdésre. Költség elszámolás. A hagyományos számviteli módszerek néha eltorzítják az állandó költségek feloszlását, mivel közvetlen munkaórák alapján osztják fel a termékek között. Ez a megközelítés ugyanakkor nem teljesen tükrözi az egyes termékek tényleges fix költség felszanálását. Emellett, a közvetlen munkaórák száma néhány iparágban jelentısen csökkent az utóbbi években, és mostanra a teljes költségek csak nagyon kis részéért teszik ki. Tehát, a munkaerı igényes termékekre (azokra, amelyekhez relatív sok munkaerı felhasználása kell) aránytalanul nagyb állandó költség kerül leosztásra, ami nem feltétlen tükrözi a valóságot. Ez azt eredményezheti, hogy a vezetık rossz döntéseket hozhatnak. Viszont a közvetlen munkaórákat nyomonkövessék igen nagy erıfeszítésbe kerülne. 16
Erre egy alternatív megoldás a tevékenység alapú költségelemzés (ABC – Activity Based Costing). Ez az eljárás direkt arra lett tervezve, hogy valós képet adjon az egyes tevékenységek állandó költség felhasználásáról. A tevékenység alapú költségelemzés elıször azonosítja a nyomon követhetı költségeket, és azokat hozzárendeli a különbözı tevékenységekhez, mint pl: gépek átállítása, vizsgálatok, gépóra, közvetlen munkaóra és az anyagok mozgatása. Az egyes termékek így a tényleges fogyasztásuk arányában részesednek az állandó költségekbıl annak arányában, hogy mennyit használtak fel az adott tevékenységbıl. Vezetés, projektmenedzsment. Másik fontos eleme a lean-nek a vezetés. A menedzserektıl elvárják, hogy a részlegük tényleges vezetıi legyenek és ne csak utasításokat adjanak. A lean a vezetık és a beosztottak közötti kétirányú információáramlást támogatja. 4.4. Gyártástervezés és ellenırzés A gyártástervezésnek hét fontos eleme van: 1. Kiegyenlített gyártás 2. Húzó rendszer 3. Vizuális rendszer 4. Korlátozott folyamat-közbeni készlet 5. Jó viszony a beszállítókkal 6. Átfutási folyamatok csökkentése 7. Megelızı karbantartás és házimunka. Kiegyenlített gyártás. Lean rendszer nagy hangsúly fektet a napi ütemtervek stabilitására. A termelési vezérprogram is úgy kerül megtervezésre, hogy egyenletes kapacitás terhelést biztosítson. Ez százalék-alapú termelési ütemterv használatát jelenti a mennyiség-alapú ütemterv helyett. Mi több, az ütemtervek rövidtávon állandóak, ami ad egyfajta biztonságot a rendszernek. Még így is, napi szinten néha szükség van néhány kiigazításra, hogy elérjék a megfelelı kapacitás kihasználást. A beszállítók szeretik ezt a rendszert, mivel egyenletes keresletet támaszt velük szemben. A kiegyenlített gyártás egyenletes termelést követel meg. Ha a vállalat többfajta terméket állít elı, kívánatos, hogy azokat kis tételekben gyártsa (hogy minimalizálja a
17
folyamat-közbeni készletet, és fenntartsa a rugalmasságot) és elossza a különbözı termékek gyártását a nap folyamán, hogy egyenletes termelést biztosítson. Extrém helyzetben ez azt jelentené, hogy egy termék legyártása után, egy másik jönne, és így tovább. Amíg ez a megközelítés maximális egyenletességet biztosít, addig ez nem feltétlen praktikus mivel túlzott átállási költséget generálna. A több termékes sorrend meghatározás (mixed-model sequencing) a termékek napi szükségleteinek meghatározásával kezdıdik. Például, vegyünk egy részleget, amely három terméket gyárt (A,B,C) ezekkel a napi szükségletekkel. Model
Napi mennyiség
A
10
B
15
C
5
Három dolgot kell megoldani:
Az elsı, hogy melyik sorozatot használjunk (C-B-A, A-B-C, stb.),
a második, hogy hányszor (ciklus) ismétlıdjön ez a sorozat egy nap, és
a harmadik, hogy hány egységet gyártsunk minden egyes termékbıl minden egyes ciklusban.
A sorrend jó néhány tényezıtıl függhet, de a kulcs általában az átállási idı vagy költség, amely változó lehet attól függıen milyen sorrendet választunk. Például, ha A és C hasonlóak egymáshoz, akkor az átállás A-ról C-re vagy fordítva minimális, viszont B-re való átállás jóval többe kerül. Ha egy olyan sorrendet választunk ahol A követi C-t vagy fordítva az 20%os átállási idı megtakarítást jelent, ahhoz képest, hogy ha köztük lenne B is minden egyes ciklusnál. A napi ciklusok száma a napi termelési mennyiségtıl függ. Ha minden egyes terméknek benne kell lenni minden ciklusban, ami gyakran cél, akkor a termékek napi mennyiségeinek legnagyobb közös osztója adja a napi ciklusok számát. Ez lesz a legkevesebb számú ciklus, ami minden termékbıl tartalmaz egy-egy sorozatot a legkisebb mennyiséggel. A fentebbi táblázatból látható, hogy 5 ciklus lesz (5-tel osztható mind a 3 mennyiség). Magas átállási költségnél a menedzser dönthet úgy, hogy kevesebb ciklussal dolgozik, ezzel megtakarítva az átállás miatt elvesztegetett idıt és pénzt. Ha legkisebb napi mennyiséggel elosztva a többit nem kapunk egész számot, akkor a vezetı dönthet úgy, hogy ez alapján a legkisebb
18
mennyiség alapján határozza meg a ciklusok számát, és a végére betesz olyan ciklusokat, amelyekben legyártja a többi termékekbıl hiányzó mennységeket,. Az egy ciklusban legyártandó mennyiséget úgy határozhatjuk meg, hogy elosztjuk a napi keresletet a ciklusok számával. 5 ciklus esetében ez a következı eredményt adja: Termék
Napi
Darab/ciklus
mennyiség A
10
10/5=2
B
15
15/5=3
C
5
5/5=1
Ezen mennyiségek néha nem megvalósíthatók különbözı tétel megkötések miatt. Például, ha a B termék olyan pakkban csomagolják, ami 4 egységet tartalmaz, az azt jelenti, hogy három darabot legyártunk egy ciklus során amelyeknek aztán várakozni kell (készlet), amíg a hiányzó mennyiség legyártásra nem kerül, hogy csomagolni lehessen. Ehhez hasonlóan, néha lehetnek standard tétel mennyiségeket megkövetelı folyamatok. Hıkezelı eljárás során alkalmazhatunk olyan kemencét, amely egyszerre 6 darabot tud kezelni. Ha a különbözı termékek különbözı hımérsékletet követelnek meg, akkor nem lehet egy azon mőveleten belül megmunkálni ıket. Ez esetbe meg kell vizsgálni (költség-haszon elemzés keretében, hogy melyik éri meg jobban, a kiegyensúlyozott termelés vagy és a kemence kapacitásaszerinti termelési mennyiség. Húzó rendszer. A toló (push) és húzó (pull) kifejezéseket, két külön rendszer leírására alkalmazzuk, amelyek különböznek a termékek áramlását tekintve. A hagyományos termelési környezetben a push rendszert alkalmazzák: ez azt jelent, hogy amikor a munkaállomás befejez egy mőveletet, akkor az outputot tovább tolja a következı munkaállomásra, vagy az utolsó munkaállomás esetében, a raktárba, tekintet nélkül arra, hogy készen áll-e annak fogadására (vagy az utolsó munkaállomás esetében tekintet nélkül arra, hogy van-e vevıi igény a termékre. Emiatt aztán felgyőlhetnek a termékek/munkák egyes munkaállomásokon egy-egy meghibásodás vagy minıségi kifogás következtében. Ezzel szemben, a húzó rendszer másfajta megközelítést használ: minden egyes munkaállomás az elızı munkaállomástól kéri annak végtermékét (szükséges anyagot vagy alkatrészt), az utolsó munkaállomás által elıállított terméket a vevık által támasztott kereslet, vagy a termelési vezérprogram „húzza”..
19
A kommunikáció tehát visszafele áramol munkaállomásról munkaállomásra. Minden egyes munkaállomás (beleértve a vevıket is) továbbítja a szükségletét az elızı munkaállomásnak (beleértve a beszállítókat), ezáltal biztosítva, hogy a kínálat egyenlı legyen a kereslettel. A munka just-in-time elven folyik; a munka menete ellenırzött, és megakadályozza a készletek felhalmozódását. Természetesen, bizonyos készletre szükség van, mivel a mőveletek elvégzéséhez is idı szükséges. Ha egy állomás csak akkor kezd el gyártani, ha megkapja arra az igényt a következı munkaállomástól, akkor azt is jelenti, hogy a következı munkaállomásnak várakoznia kell addig, amíg az által kért termék legyártásra nem kerül. Ezt úgy lehet kiküszöbölni, hogy a munkaállomások elıre kommunikálnak egymással a kívánt szükségleteikrıl így az elızı munkaállomásnak van ideje ezeket teljesítenek. Vagy lehet egy valamekkora puffer a munkaállomások között. Aamikor a puffer egy bizonyos szintre csökken, az egy jelzés az elızı állomásnak, hogy pótolja a hiányzó mennyiséget. Ennek a puffer készletnek a nagysága tehát a ciklusidıtıl függ. Ha a ciklusidı kicsi, nincs szükség vagy csak minimális szintő pufferre, ha az ciklusidı hosszú, akkor nagyobb készletre van szükség. Ettıl függetlenül a termelés ugyanúgy a következı munkaállomás felhasználásán alapul, azaz pull rendszerben történik. A pull rendszer nem feltétlen megfelelı minden gyártási tevékenység esetében, mivel az ismétlıdı munka egyenletes áramlását igényli. A mennyiség, a termék-mix, vagy a design gyakori és nagyarányú megváltoztatása alámossa ezt a rendszert. Vizuál rendszerek. A húzó rendszerben a munka ütemét a „következı állomás szükséglete” határozza meg. A rendszeren belül ezt a szükségletet számos különbözı módon lehet kommunikálni beleértve ebbe a kiabálást és az integetést is, de a legelfogadottabb a kanban kártya. Kanban egy japán szó, melynek jelentése „jelzés” vagy „látható eredmény”. Amikor egy munkásnak szüksége van alapanyagra vagy bármi másra az elızı munkaállomástól kanban kártyát használ. Ennek hatására a kanban kártya úgymond egy felhatalmazás arra, hogy a különbözı anyagokat mozgassák, dolgozzanak rajta. Kanban rendszerben, nem lehet anyagot, munkát mozgatni ilyen fajta kártya használata nélkül. Két fı fajtája van a kanban-nak: 1. termelési kanban (p-kanban): alkatrészek elıállításának szükségét jelzi 2. szállítási kanban (c-kanban): azt jelzi, hogy az alkatrészeket a következı munkaállomásra kell szállítani
20
A rendszernek számos gyakorlati megvalósítása lehetséges, egy ilyen lehetıséget mutatunk be a következıkben. A kanban kártyákat tesznek minden egyes tároló dobozra. Amikor egy munkaállomásnak szüksége van alkatrészre, egy munkás a kijelölt helyre megy, ahol ezeket tárolják és kivesz egy tárolónyi alkatrészt. Minden egyes ilyen tartóedény meghatározott darab alkatrészt tartalmaz. A munkás leveszi a kanban kártyát a tartóról és egy jól látható helyre teszi majd a tartóedényt a munkaállomásához viszi. A raktáros leolvassa a kitett kanbanokat és ez alapján pótolja a hiányzó tartóedényeket, és így tovább és így tovább vissza a vonal mentén. Az alkatrész iránti kereslet indítja be feltöltést, és az alkatrészek a felhasználásnak megfelelıen vannak szállítva. Ehhez hasonlatosan oldanak meg minden egyes folyamatot az eladóktól a végtermékig. Ha a rendszer túl laza, túl sok raktárkészlet képzıdik, szigorúbbá tehetı azáltal, ha kivonnak néhány kanbant. Ellenkezı esetben, ha a rendszer túl szigorú, kanbant adnak a rendszerhez, hogy ezzel egyensúlyba hozzák. A szállítók is hatással lehetnek a konténerek számára. Sıt, a szállítási idı is befolyásolhatja azt: hosszabb idı kevesebb de nagyobb konténereket eredményez, míg a rövidebb idı sok de kicsi konténert. Ahogy látjuk, a használt kanban kártyák száma nagyon fontos változó. A kanbanok ideális nagyságát a következıképpen határozhatjuk meg:
N=
DT (1 + X ) C
Ahol,
N=konténerek száma (1kártya/konténer) D=munkaközpontok tervezett felhasználási rátája T=a konténerek újrafeltöltésének átlagos ideje+az adott konténer alkatrészének átlagos elıállítási ideje
X=menedzsment által beállított tényezı, amely rendszer lehetséges hatékonytalanságaival van kapcsolatban (minél közelebb van a 0-hoz annál hatékonyabb a rendszer)
C=egy standard konténer kapacitása (nem kéne többnek lennie mint a napi felhasználás 10%a) Itt meg kell jegyezni, hogy D-t és T-t ugyanolyan mértékegységben kell megadni (perc, nap, stb)
21
Habár az MRP és kanban céljai ugyanazok (vevıszolgálat javítása, raktárkészlet csökkentése és termelékenység növelése), a megközelítésük különbözı. Sem az MRP, sem a kanban nem egyedülálló rendszer- mindegyik egy nagyobb rendszer része. Az MRP egy számítógépes rendszer; míg a kanban manuális, amely a lean rendszer része lehet, habár a lean kanban nélkül is mőködhet. A Kanban egyszerően egy „two-bin” féle (kétállapotú) raktárkészlet: a készletek újra feltöltik félig-automatikusan, amikor elérnek egy elıre meghatározott szintet. Az MRP viszont foglalkozik a szükségletek elırejelzésével, és a tevékenységek tervezésével ütemezésével is. Nagy elınye a kanban rendszernek az egyszerősége; az MRP nagy elınye pedig hogy komplexebb tervezéssel, ütemtervekkel is megbirkózik. Sıt, az MRP II. tervezés közben még arra a kérdése is képes választ adni a kapacitás tervezés kapcsán, hogy „mi történik akkor, ha…?”. Megjegyzendı, hogy amíg a nyugati gyártó vállalatok a kanban rendszert, addig a japán vállalatok az MRP rendszert tanulmányozzák. Ebbıl feltételezhetjük annak a lehetıségét, hogy az egyik rendszer javíthatja a másikat. Ehhez körültekintı elemzés szükséges, hogy meghatározzuk, melyek azok a pontok, amelyeket érdemes integrálni egyik rendszerbıl a másikba, csakúgy mint ezeknek a megvalósítása és szigorú monitoringja annak érdekében, hogy sikerült-e elérni a kívánt célt. Az hogy vajon a gyártó vállalatoknak be kell-e vezetni a kanban rendszert vitatható. Néhány elemük hasznos lehet, de a kanban csupán egy információs rendszer; amely magában nem nyújt nagy segítséget abban, hogy növeljék versenyelınyüket vagy termelékenységüket. Ugyanez igaz az MRP-re is, amely magában nem elegendı a sikerhez. Ehelyett az átfogó szemlélet a meghatározó; a felsı vezetés elkötelezettsége és támogatása, a különbözı szintő vezetık folyamatos erıfeszítése annak érdekében, hogy új módszereket találjanak a gyártás tervezés és kontroll technikák kapcsán, és adaptálják ezeket a saját vállalatuk esetére. Ez az, ami meghatározza a siker mértékét.
Megjegyzés: Sem a kanban, sem az MRP nem igényli a másik rendszer alkalmazását. Bár tény, hogy nem szokatlan, hogy mindkettıt megtaláljuk ugyanabban a gyárban. Néhány japán gyár például átállt az MRP rendszerre, hogy segítse ıket a termelés tervezésénél. Mindkét rendszernek megvan a maga elınye és korlátja is. MRP rendszer biztosítja az anyagjegyzéken keresztül az idızítés, és a termeléshez szükséges anyagszükséglet tervezését. Az MRP által feltételezett fix átfutási idı és a végtelen kapacitás gyakran okozhat jelentıs problémákat. A 22
termelési szinten a kanban elvének alkalmazása a húzó stratégiával együtt nagyon hatásos lehet. De a kanban akkor mőködik a legjobban, ha szabvány folyamatok vannak, a változékony folyamatok plusz készletszintet igényelnek, amely csökkenti a húzó stratégiából származó elınyöket. Tehát néhány helyzetben inkább a vizuális rendszer másikban pedig az MRP, olykor pedig ennek a 2 rendszernek a keverék a legmegfelelıbb. Ezek a hibrid rendszerek, akkor lehetnek sikeresek, ha a tervezés részét az MRP, a végrehajtást pedig a kanban rendszer végzi.
Korlátozott gyártásközi készlet. (WIP – work-in-process) Az anyagok áramlása és a gyártásközi készlet a lean rendszerben gondosan koordinált, akkor érkeznek a következı munkaállomásra, amikor épp szükség van rájuk. A gyártásközi készlet koordinálása a termelésben jelentıs elınyökkel járhat. Az egyik a szállítási költségek csökkenése, a rugalmasság megırzése. A kis gyártásközi készlet szint segíti az ütemezést, alacsonyabb lesz az újra megmunkálás költsége és a veszteség minıségi hiba esetén, kevesebb helyet foglal és a problémák hamarabb felszínre kerülnek. A WIP kontroll alatt tartása az ciklusidı változékonyságára is kedvezı hatással van. Little törvénye szerint: WIP=ciklusidı * érkezési sebesség. (Azaz egy gyártó mővelet átbocsátási ideje arányos a gyártásközi készlettel.) Ha a WIP és munka beérkezési ideje állandó, akkor a ciklusidı is konstans lesz. Egy push rendszerben a munka beérkezési sebessége nem állandó, szóval lehetséges nagy gyártásközi készlet kialakulása, amely nagyon változékony ciklusidıt eredményez. Két általánosan elfogadott megközelítés van a WIP kontrollálására. Egyik a kanban, másik a konstans gyártásközi készlet (CONWIP). Míg a kanban rendszer az egyes munkaállomásokra koncentrál, addig a CONWIP a rendszer egészére vonatkozik. CONWIP rendszerben, csak akkor léphet be az újabb munka/termék a gyártásba, ha egy másik munka/termék már elhagyta az utolsó munkaállomást. Vagyis ez a teljes rendszerben megjelenı gyártásközi készletet maximálja, és nem az egyes munkaállomások közötti készletet. A kanban olyan környezetben szerepel jól, amelyik állandó és kiszámítható. A CONWIP elınye abban rejlik, hogy változó környezetben (üzemzavarok, minıségi problémák esetén) is eredményes. Kanbannal a következı munkaállomások munkája könnyen blokkolható és a feldolgozás nagyon hamar leáll, ha valahol probléma, gépleállás adódik. Míg CONWIP esetében a többi munkaállomás folytathatja a munkát egy ideig. Miután a leállás
23
okát kijavították, így sokkal kevesebb erıfeszítésbe kerül pótolni a kiesett termelést, mintha az egész gyártó folyamat leállt volna, ahogy az a kanban-ban történne.
Jó beszállítói viszony. A lean rendszer szerint mőködı vállalatok alapvetıen jó viszonyt ápolnak a beszállítókkal, akiktıl magas minıségő termékeket sőrőn, kis tételekben való szállítással várnak el. Hagyományosan a vevık vállalják a vásárolt termékek minıségellenıri szerepét, ellenırizve a szállítmányt minıségi, mennyiségi szempontból, és visszaküldik a gyenge minıségő árut az eladónak, újramunkálásra. A JIT rendszerek nagyon feszítettek, így rossz minıségő termékek megszakíthatják a munka egyenletes áramlását. Ezen felül, a beérkezı áru ellenırzését hatékonytalannak tekinti, mivel nem értékteremtı folyamat. Pontosan ezek miatt, a rakomány minıségi biztosítása, ellenırzése a szállító dolga. A vevık segítenek a szállítóknak meghatározni, hogy mi a minıségileg jó áru, és hangsúlyozzák nekik, hogy mennyire fontos a megfelelı kvalitású áru. A végsı cél, hogy az eladó igazolni tudja, hogy jó minıségő terméket ad el, így a vevınek nincs szüksége minıség-ellenırzésre. A beszállítóknak ugyanakkor vállalniuk kell, hogy állandó idıközönként kis tételekben szállítanak. Ideális esetben maguk a beszállítók is a JIT rendszert mőködtetnek. A vevık maguk is gyakran segítenek a szállítóknak a saját tapasztalataik átadásával. Evvel maguk a szállítók is a rendszer részeivé válnak, olykor ez a létesítmények integrálását is jelenti. (például egymás melletti gyártóépületet, integrált információs rendszert.) Az integrálás egyszerőbb, ha a beszállító egy vagy csak néhány vevıhöz kapcsolódik. A vevık emellett törekszenek arra is, hogy helyi szinten találjanak beszállítókat, ezáltal csökkentve a szállítás idejét. Emellett másik elıny, hogy a közeli szállítók gyorsan tudnak reagálni, ha valamilyen minıségi kifogás merül fel. A valóságban egy beszállítónak sok megrendelıje van, némelyik hagyományos némelyik JIT rendszert használó. Következtetés képen, kompromisszumot kell kötni a beszállítóknak és megrendelıknek. A hagyományos szemléletben a szállítók és megrendelık közötti együttmőködés nem jelenik meg. Kettıjüknek amolyan ellentmondásos kapcsolata van. Vevık általában az árat nézik elsıdlegesen, és több lábon állnak, ami azt jelenti, hogy van egy potenciális beszállítói listájuk és többükkel üzletelnek, hogy elkerüljék a kizárólagosságot. Ezáltal a vevı kijátssza egymás ellen a beszállítókat, hogy jobb árat, vagy egyéb kedvezményt tudjon elérni. A buktatója ennek, hogy a szállító nem bízhat hosszú távon a megrendelıben, éppen ezért nem is lojális hozzá. Ezen kívül a beszállítók úgy is bebiztosítják magukat, hogy növelik megrendelıik számát.
24
A JIT beszerzés a hosszú távú megrendelı-beszállítói viszonyra alapszik. A beszállítók inkább hajlandóak eleget tenni a vevı JIT rendszerének, ha tudják, hogy ez hosszú távú együttmőködést eredményez. Másrészrıl az ár másodrangú lesz, ha a kapcsolat más aspektusai megfelelıek (tartós magas minıség, rugalmasság, gyors reagálás a problémákra, sőrő- kis szállítások)
Beszállítói lánc. A lean rendszerek egyik alapvetı tulajdonsága, hogy viszonylag kevés beszállítóval dolgoznak. Hagyományos rendszereknél nem ritka, hogy száz, akár ezer beszállítóval is dolgozik a vállalat ami úgy néz ki, mint egy hatalmas kerék sokk küllıvel. A vevı a kerék közepe, míg a küllık az egyes beszállítók, akikkel külön-külön tárgyal a cég. Egy ilyen hagyományos rendszerben, a beszállítók nem tudnak egymásról és arról ki mit csinál. Minden egyes beszállító specifikus dolgot biztosít a vevınek. A beszállítóknak elenyészı a motiváltsága arra, hogy fejlesszék a terméküket. Sıt, ahogy a vállalat kijátssza egymással szemben a beszállítókat, az információcsere inkább kockázatos, mint kifizetıdı. Ezzel szemben a lean termelı vállalatok egy úgynevezett több szintes megközelítést alkalmaznak a beszállítóikkal kapcsolatban. Viszonylag kevés elsı szintő beszállítót alkalmaznak, akik közvetlenül a vállalattal dolgoznak együtt vagy nagyobb szerelési tevékenységeket is ellátnak. Ezen elsı-szintő beszállítók felelısek az al-beszállítókért, akik biztosítják a különbözı alkatrészeket az összeszereléshez, így a megrendelınek, nem kell több száz kisbeszállítóval egyezkednie. Az autóipar jó például szolgál erre. Tegyük fel, hogy egy autónak elektromos ülése van. Az ülés és az elektromosmotor együtt állhat kb. 250 alkatrészbıl. Egy hagyományos megrendelı több mint 30 beszállítót használna csak az elektromos üléshez, míg egy lean beszállító csak egyet, a fı-beszállítót, aki az egész ülésért felelıs. A vállalat különbözı specifikációkat (elıírásokat) határoz meg a késztermékre vonatkozóan, de meghagyja a beszállítóra annak részleteit, például az
elektromos motor részeire, rugókra vonatkozó
részspecifikációkat. A fı-beszállító ezután keres egy kisebb beszállítót, aki az elektronikát szállítja, egy másikat, aki a párnát és a huzatot, egy harmadikat, aki a síneket. A második szintő beszállítók vélhetıen további beszállítókkal fognak szerzıdést kötni egyes munkák elvégzésére. Minden egyes beszállítónak csak a felette és alatta lévıvel kell foglalkoznia. A beszállítók összedolgoznak, mivel mindegyikük érdeke, hogy a végtermék (például az ülés), amit összeraktak az megfeleljen a vevı elvárásainak. Ez a fajta beszállítói megközelítésben, az összes szállító profitál a jó és megfelelı termékbıl, és minden egyes beszállító teljes felelısséget vállal az ı által beletett részért. A 3. ábra illusztrálja a két elv közötti eltéréseket. 25
3. ábra. A hagyományos és lean szemlélető beszállítói lánc Hagyományos beszállítói lánc
Lean szemlélető beszállítói lánc
Vevı
Vevı
Szállító
Szállító
Szállító
Szállító
Szállító
Szállító
Szállító Szállító
Szállító
Szállító
Szállító
Szállító
Szállító
Szállító
Tranzakciós folyamatok lecsökkentése. Hagyományos gyártásnál számos olyan kisegítı folyamattal találkozhatunk, amely nem értékteremtıek. Jeffrey G. Miller és Thomas Vollman „The Hidden Factory” címő híres cikkében bemutatta egy mosoda tranzakciós folyamatait, amelyek magukban foglaltak egy komplett „rejtett gyárat”, és rámutatott arra, hogy milyen sok költséggel jár egy hagyományos gyártástervezés, ellenırzés. A tranzakciókat a következı módon különböztethetjük meg. Logisztikai tranzakciók magukba foglalják a beszerzést, rendelést, végrehajtást és az anyagok egyik helyrıl másikra történı szállítását is. A kapcsolódó költségekben benne van a szállítás és a fogadó személyzet bére, a megrendelés költsége az adatfelvétel és adatfeldolgozás költsége is. Kiegyensúlyozó
tranzakciókhoz
tartozik
az
elırejelzés,
termeléstervezés,
termelésirányítás, beszerzés, ütemtervek. Az ezzel kapcsolatos költségek elsısorban a résztvevı személyek bérköltsége és a támogató folyamatok költségei. Minıségi tranzakciók magukba foglalják, a monitoringot, az ellenırzést, adatrögzítést és kísérı tevékenységeket. Kapcsolódó költségek, az étékelés, megelızés, belsı hibák (selejt, késések, újrafeldolgozás, adminisztratív ktg.), és külsı hibák (garanciális költségek, visszaküldések, egy jövıbeni üzlet elvesztése). Változás tranzakciók. Ilyen például a mőszaki sepcifikációkban bekövetkezı változások, anyagjegyzékben, ütemtervben, eljárásokban, utasításokban bekövetkezı változások,. A mőszaki, mérnöki változások a legköltségesebbek a tranzakciók közül.
26
A lean rendszerek leredukálják ezen költségeket, azáltal hogy csökkentik ezen tranzakciók számát. Például, a beszállítók egybıl a gyártósorra hozzák a termékeket, kihagyva ezzel a raktárt, ezáltal a raktárba vételt és az onnan a gyártósorra szállítással járó tranzakciókat is. A szállító ugyebár tanúsítani tudja, hogy minıségi terméket szállít , így nem kell átvizsgálni a beérkezı árut. A vonalkód bevezetése például lecsökkenti a adatokkal járó tranzakciókat, és pontosabbá is teszi azokat.
Megelızı karbantartás. Mivel a lean rendszerek minimális gyártásközi készlettel dolgoznak, ezért a géphibák, üzemzavarok leállíthatják az egész rendszert. Hogy ezek számát minimalizáljuk a vállalatok megelızı karbantartó programokat használnak, amelyekkel jó állapotban tartják a gépeket, kicserélik a meghibásodásra hajlamos alkatrészeket. A munkások gyakran felelısek saját gépeik karbantartásáért is. Még a megelızı karbantartás alkalmazása ellenére is elıfordulhat üzemzavar. A vállalatoknak fel kell készülniük erre, hogy gyorsan tudjanak reagálni. Ez jelentheti azt, hogy a kritikus alkatrészekbıl készleteket tartanak fenn, és terveket készítenek az ilyen vészhelyzetekre, néha kis szerelı csoportot hoznak létre vagy magukat a munkások egy csoportját képzik ki, hogy bizonyos javításokat maguk is el tudjanak végezni. Jegyezzük meg, hogy amikor üzemzavar keletkezik, az egy potenciális lehetıség a lean környezetben, hogy egy újabb hibára derítsünk fényt.
„Házimunka” magába foglalja, a saját munkaterületünk tisztán tartjását, ahol nem találhatók olyan alkatrészeket, amelyek nem szükségesek a gyártáshoz , mivel ezen alkatrészek csak a helyet foglalják és szakadást idézhetnek elı a munka áramlásában. (Gondoljunk csak a keresı tevékenységre,
amikor nem találjuk a megfelelı
alkatrészt, szerszámot a nagy
rendetlenségben. Ez mind kiesett idıt jelent, ami alatt nem történik értékteremtés.). Ez a „házimunka” 5 lépést jelen, amivel a munkahelyünket hatékonyabbá tehetjük: Szokták ezt 5S-nek is nevezni az angol és japán szavak kezdıbetői után. 1. Szükségtelen dolgok eltávolítása. – Határozzuk meg, hogy mely dolgok szükségesek a munkánk ellátásához és csak ezeket tartsuk meg. 2. Szükséges dolgok rendezése. – Úgy helyezzük el a szükséges dolgokat, hogy a sőrőn használt eszközök könnyen elérhetık legyenek. (A raktárakban például azok az alkatrészek vannak az alsó polcokon elhelyezve, amelyekbıl sok fogy és a ritkábban
27
igényelteket helyezik a magasabban lévı polcokra, amelyek eléréséhez már például létra szükséges – ezt is idı odavinni. 3. Szennyezıdések megszüntetése, takarítás. – Tartsuk tisztán a munkakörnyezetet, a használt berendezéseket. Bizonyos tisztítási tevékenységekkel akár a gépleállások egy része is elkerülhetı. 4. Szabványok kialakítása. Használjunk standard utasításokat. Nem elég egyszer elvégezni, folyamatosan fenn kell tartani a rendet. Például meghatározzuk, hogy az alkatrészeknek hol a helye árnyékfal kialakításával vagy a padlón lévı felfestésekkel, amelyek megadják, hogy hol van a berendezések helye, így egyrészt tudjuk, hogy hol kell keresni, másrészt könnyen felismerhetı, ha valami nem a helyén van. 5. Személyes példamutatás, képzés. Fontos hogy a munkavállalók megértsék ennek a fontosságát. Amellett, hogy az 5S növeli a termelékenységet, növeli a munkamorált, csökkenti a balesetek elıfordulását és esztétikai eredménye sem elhanyagolható. A dolgozóknak és vezetıknek érteniük kell az 5S logikáját, különben úgy fogják gondolni, hogy csak haszontalan idıtöltés.
Értékáram térkép. Az üzleti folyamatok gyakran pazarláshoz és hatékonytalansághoz vezetnek, és idıvel ezek az gyártási folyamatokba is begyőrőznek. Az értékáram feltérképezés remek lehetıséget nyújt ezen hatékonytalanságok és veszteségek kiszőrésére és a folyamatok fejlesztésére. Az értékáram térkép egy vizuális eszköz, amely szisztematikusan átvizsgálja az információk és anyagok áramlását, a termék elıállítás folyamatában egészen a termék fogyasztóig való eljuttatásáig. A pazarlás szisztematikus kiszőrésével egyidejőleg felfedhetjük a rossz menedzsment, és gyenge minıség problémáját is és az újításra való lehetıségeket. A
folyamatok
feltérképezése
során
összegyőjtött
adatok
tartalmazhatják
az
idıtartamokat (ciklus idı, beállítási, átállási, átfutási,stb.), megtett távolságot (alkatrészekét, munkásokét, papírmunkáét), hibákat (selejt, adathiba), nem hatékony munkameneteket (extra mozdulatok, felesleges emelés vagy mozgás,) és a várakozásokat is (mennyit várnak a munkások alkatrészre, szerelésre vagy épp mennyi idı után hajtják végre az utasításokat). Az információáramlást szintén rögzítik a feltérképezés alatt. Amint elkészültünk a feltérképezéssel, az adatok feldolgozásával lehetıségünk adódik a folyamatok fejlesztésére, ehhez a következı kérdéseket kell feltennünk: - Hol van szők keresztmetszet? 28
- Hol jelentkeznek hibák? - Mely folyamat esetében kell a legnagyobb változékonysággal számolni? - Hol keletkezik veszteség? Minden üzleti vállalkozás, legyen az szolgáltató vagy termelı vállalat elınyöket tud kovácsolni abból, ha magáévá teszi a lean alapelveket a irodai mőködésében is. Ez magában foglalja a beszerzést, raktározást, számvitelt, és más adminisztratív feladatokat. Hivatali pazarlás lehet: 1. Készletraktározás – felesleges készletek és szerszámok, eszközök. 2. Túltermelés – felesleges papírmunka, áru. 3. Várakozó idı – teljesítésre váró parancsok, információra való várakozás. 4. Felesleges anyagmozgatás – nem hatékony útvonal meghatározás. 5. Pazarlás – több erıforrás felhasználása, mint amennyire szükség lenne. 6. Nem hatékony munkafolyamatok – nem megfelelı irodakialakítás, felesleges lépések, nem megfelelı képzés. 7. Hibák – elveszett adatok, hibás feljegyzések, félreinformálás.
5. Lean és a 6 Szigma Néhányan úgy gondolják, hogy a lean és a 6 szigma két eltérı megközelítés a folyamatok tökéletesítése szempontjából. Más nézetek szerint e két megközelítés kiegészíti egymást és együtt használva még nagyobb eredmény érhetı el. A lean megpróbálja egyszerő eszközökkel kiszőrni és megszüntetni a nem értékteremtı folyamatokat. A folyamatok sebességének maximalizálására fókuszál és különbözı eszközöket használ, hogy analizálja és tökéletesítse a folyamatokat. Bár minden folyamat változékony, megérteni és lecsökkenteni ezt a változékonyságot fontos a minıségi javuláshoz. A Lean alapelvek egyedül nem képesek a folyamatok statisztikai ellenırzésére és a 6 szigma sem képes egyedül a folyamatok sebességének felgyorsítására. A kettıt együtt használva, integrálva alapelveiket olyan rendszer hozhatunk létre, mely kiegyensúlyozott áramlást és minıséget biztosít.
6. Lean és ERP Lean rendszerek a gyors termelésre és a készletek érkezésének és a végtermékek elszállításának összehangolására helyezi a hangsúlyt. Az SAP Lean Planning and Operations modulja az ERP rendszernek egy olyan pluszt ad, amellyel lean tervezési, ütemezési, 29
képességek hozzárendelhetık a fogyasztók igényeihez. Lehetıvé teszi az ütemezés és a beszállítói tevékenységek összehangolását a gyors vállalati mőködéssel.
30
