Lean manufacturing — zasady i narzędzia

Lean Manufacturing przenosi zasady Lean Management na grunt produkcji.¹ Oba podejścia wywodzą się z Systemu Produkcyjnego Toyoty (TPS) i służą ograniczaniu marnotrawstwa.² W artykule omawiamy zasady lean, narzędzia 5S, kaizen, SMED i kanban oraz sposób wprowadzania zmian w zakładzie.³

Czym różnią się lean manufacturing i lean management?

Lean Manufacturing koncentruje się na produkcji, a Lean Management obejmuje również administrację i działy wspierające.² To drugie podejście sprawdza się także w organizacjach usługowych, które niczego nie produkują.⁴ Zakres działań zależy więc od procesu, który firma chce poprawić: pracy na hali albo również poza nią. W klinice kardiologicznej Mayo Clinic czas od zgłoszenia do zakończenia konsultacji wstępnej skrócił się po wdrożeniu lean z 33 do 3 dni.⁵

Co łączy ograniczanie marnotrawstwa i ciągłe doskonalenie w obu podejściach?

Lean Manufacturing i Lean Management łączy usuwanie działań, które pochłaniają zasoby, lecz nie tworzą wartości dla klienta. Łączy je też ciągłe doskonalenie pracy. Na hali problemem bywa oczekiwanie między operacjami, w administracji zaś zbędne przekazywanie dokumentów. Stosowanie obu podejść pozwala poprawiać produkcję i pracę działów wspierających.⁴ Toyota wyróżnia siedem klasycznych rodzajów marnotrawstwa, w tym oczekiwanie oraz zbędny transport.⁶

Skąd wywodzi się lean manufacturing?

Lean Manufacturing wyrasta z praktyk organizacji produkcji Toyoty, z których wywodzą się oba podejścia. Określenie Lean Production dotyczy tego samego obszaru. Chodzi o organizację pracy produkcyjnej wokół przepływu i ograniczania strat.⁷

Jakimi wskaźnikami mierzyć efekty obu podejść?

Efekty Lean Manufacturing ocenia się za pomocą wskaźników produkcji. Przy Lean Management pomiar obejmuje także pozostałe działy. Aby porównać wyniki przed zmianą i po niej, trzeba zachować tę samą definicję wskaźnika oraz zakres pomiaru. W dziale obsługi klienta Eaton odsetek zamówień wprowadzanych do systemu w ciągu ośmiu godzin wzrósł z 62% do 98%.⁸

Tabela pokazuje, czym różnią się obszary pomiaru Lean Manufacturing i Lean Management oraz przypisane im wskaźniki.

Dane w tabeli: 4

OEE, czyli całkowita efektywność wyposażenia, łączy dostępność maszyny, jej wydajność oraz jakość produkcji. Pomaga analizować pracę stanowiska, nie całej organizacji. Oblicza się go jako dostępność × wydajność × jakość, a wynik podaje w procentach.⁹

Zakres pomiaru powinien odpowiadać zakresowi działań lean. Może dotyczyć wyników hali albo obejmować również działy wspierające.¹⁰

Czym jest lean manufacturing i na jakich zasadach się opiera?

Lean Manufacturing porządkuje proces produkcyjny wokół wartości dla klienta i ograniczania marnotrawstwa. Zasady tego podejścia pomagają odróżnić czynności zmieniające produkt zgodnie z potrzebą odbiorcy od tych, które jedynie wydłużają zamówienie.³

Lean manufacturing – definicja w kontekście produkcji

Lean Manufacturing obejmuje drogę od pobrania materiału po przekazanie gotowego produktu. Warto śledzić całe zlecenie, bo opóźnienia między stanowiskami wpływają na termin, nawet jeśli poszczególne operacje przebiegają sprawnie. W opisanym strumieniu dostaw wykonanie 10,5 godziny operacji zajmowało łącznie od 182 do 630 dni przepływu części.¹¹

Wartość dla klienta jako punkt wyjścia zasad lean

Wartość dla klienta wynika z cech produktu i warunków dostawy, których oczekuje odbiorca. Oceniając czynność produkcyjną, trzeba więc zapytać, czy pomaga spełnić te wymagania. Kontrola jakości może być konieczna, choć nie zmienia produktu; zbędne przemieszczanie materiału wartości nie tworzy. W opisanej produkcji żaluzji zmiana układu stanowisk skróciła drogę materiału z 317 do 109 metrów.¹²

Przepływ pracy i eliminowanie działań bez wartości

Przepływ pracy oznacza przechodzenie materiału przez kolejne operacje bez nieuzasadnionego oczekiwania. Usuwanie marnotrawstwa dotyczy przyczyn przestojów, nadmiernego transportu i gromadzenia zapasów, a nie czynności potrzebnych do utrzymania jakości. System ssący dostosowuje produkcję do bieżącego popytu zamiast wytwarzać na zapas.¹³ W opublikowanym przykładzie zapotrzebowanie 200 sztuk dziennie, dwudniowe uzupełnianie, pojemnik na 50 sztuk i 20% buforu wymagają 10 kart kanban.¹⁴

Lean manufacturing w jednym zdaniu

Lean Manufacturing wiąże organizację produkcji z potrzebami klienta. Liczą się płynny przepływ pracy i ograniczanie czynności, które nie tworzą wartości.³

Narzędzia lean manufacturing: od 5S do kanbanu i SMED

Narzędzia Lean Manufacturing dobiera się do przeszkody w konkretnym procesie, nie jako gotowy pakiet. Źródłem problemu może być stanowisko, maszyna, przezbrojenie lub przepływ zlecenia. Dopiero rozpoznanie opóźnienia pozwala ustalić zmianę i sposób oceny jej wyniku. Celem SMED jest skrócenie przezbrojenia do czasu jednocyfrowego, czyli poniżej 10 minut.¹⁵

Jakich efektów można oczekiwać od usprawniania procesów?

Usprawnianie procesu zaczyna się od przyczyn strat widocznych w pracy, takich jak oczekiwanie na materiał czy zakłócenia przy zmianie zlecenia. Wynik ocenia się tam, gdzie wprowadzono zmianę: na stanowisku, przy maszynie lub w przebiegu całego zlecenia. Poprawa na jednym stanowisku nie musi przyspieszyć przepływu przez linię.¹⁶ Wymiana danych między maszynami, systemami cyfrowymi i ludźmi, charakterystyczna dla przemysłu 4.0, może wspierać usprawnianie produkcji w szerszej perspektywie.

Jak dobrać narzędzie lean do problemu na produkcji?

Dobór narzędzia lean wymaga wskazania procesu, w którym powstaje strata, i zaobserwowania jej przyczyny. Zmiana powinna odpowiadać na ten problem, a jej wynik należy zmierzyć w tym samym procesie. We wdrożeniu poprzedzonym mapowaniem VSM czas oczekiwania między operacjami spadł ze 185 do 58,5 godziny.¹⁷

Tabela zestawia SMED, VSM, 5S i TPM z problemami produkcyjnymi, na które odpowiadają; TPM służy między innymi rozpoznawaniu sześciu głównych strat wyposażenia.¹⁸

Dane w tabeli: 1,13,19

Od czego zacząć wdrażanie zmian w organizacji?

Wdrażanie zmian zaczyna się od obserwacji pracy i nazwania problemu razem z osobami uczestniczącymi w procesie. Zespół ustala sposób pomiaru, zmienia pracę w wybranym obszarze i porównuje wynik ze stanem początkowym. Ograniczenie zakresu pomaga oddzielić skutek zmiany od zakłóceń w innych częściach firmy.²⁰

Do czego służą 5S, kaizen, SMED i kanban?

5S, kaizen, SMED i kanban służą różnym celom: porządkowaniu pracy, doskonaleniu, skracaniu zmian asortymentu i sterowaniu uzupełnianiem materiałów. W kaizen osoby uczestniczące w procesie wprowadzają usprawnienia i oceniają ich wynik. Kanban uruchamia uzupełnienie na podstawie sygnału zapotrzebowania, dlatego wymaga jasnych zasad przekazywania tego sygnału. Metoda 5S obejmuje pięć etapów: selekcję, systematykę, sprzątanie, standaryzację i samodyscyplinę.²¹

Narzędzie lean jest użyteczne, gdy odpowiada na rozpoznany problem i można zmierzyć efekt jego zastosowania. W badanym zakładzie produkującym przyrządy naukowe wdrożenie 5S skróciło czas szukania narzędzi z 30 do 5 minut.²²

Od historii lean do przykładów zastosowania w produkcji

Lean Manufacturing pozwala prześledzić drogę produktu przez zakład. Analiza obejmuje nie tylko tempo pracy stanowisk, lecz także przekazywanie materiałów i informacji między operacjami. W badanej produkcji lin operacje tworzące wartość trwały łącznie 69 godzin, a cały przepływ produkcyjny zajmował 8 dni.²³

Pięć zasad lean jako rama analizy procesu

Pięć zasad Lean Manufacturing to określenie wartości z perspektywy klienta, zdefiniowanie strumienia wartości, zapewnienie płynnego przepływu, system ssący i ciągłe doskonalenie.¹³ Mapowanie strumienia wartości pokazuje działania potrzebne do realizacji zamówienia oraz przepływ materiałów i informacji. Dzięki mapie widać różnicę między czasem pracy nad produktem a czasem jego oczekiwania. Efektywność cyklu procesu oblicza się, dzieląc czas działań tworzących wartość przez całkowity czas realizacji i mnożąc wynik przez 100%.²⁴

Korzyści z lean: które obszary procesu warto obserwować?

Korzyści z lean warto mierzyć na drodze całego zamówienia: przy przekazywaniu materiałów, między operacjami oraz podczas kontroli jakości. Pomiar pracy samej maszyny nie pokaże, jak długo produkt czeka na następną operację. Porównanie przebiegu zlecenia przed zmianą i po niej pozwala odróżnić poprawę stanowiska od poprawy procesu. W Re:Build Cutting Dynamics czas od zamówienia do dostawy skrócił się z 42 do 16 dni.²⁵

Jak rozwijała się koncepcja lean manufacturing?

Koncepcja Lean Manufacturing rosła z praktyk produkcyjnych Toyoty, kojarzonych z Sakichim Toyodą, Kiichirō Toyodą i Taiichim Ohno. Ich praca dotyczyła różnych zagadnień: reakcji na problemy z jakością, dostosowania produkcji do popytu i organizacji przepływu. Lean pozwala analizować te praktyki w warunkach konkretnego zakładu, bez kopiowania ich wprost.

Jak przełożyć zasady lean na działania na hali produkcyjnej?

Na hali zasady lean przekładają się na obserwację zlecenia od pobrania materiału do zakończenia pracy. Zespół wskazuje miejsca oczekiwania, ustala przyczyny i zmienia sposób przekazywania pracy między stanowiskami. Wynik ocenia na podstawie przebiegu zlecenia, nie samej aktywności pracowników.

Marnotrawstwo, ryzyka i realia stosowania lean w Polsce

Lean Manufacturing wymaga rozpoznania strat i oceny ryzyka, zanim zakład ograniczy zapasy. W Lean Management muda oznacza działania, które nie dodają wartości i generują koszty.¹⁹ Analiza dotyczy pracy na hali oraz decyzji wpływających na dostępność materiałów.

Jak grupować działania, które nie tworzą wartości?

Działania bez wartości można podzielić według tego, czy obciążają przepływ materiału, czas pracy, jakość produktu czy wykorzystanie umiejętności pracowników. Taki podział pomaga wskazać proces, w którym powstaje problem.

Tabela grupuje 8 rodzajów marnotrawstwa według obszarów, w których warto szukać ich przyczyn.¹⁹

Muda w przedsiębiorstwie: gdzie szukać marnotrawstwa?

Muda w przedsiębiorstwie ujawnia się tam, gdzie zlecenie staje albo wymaga pracy niepotrzebnej klientowi. Na hali warto śledzić drogę materiału, a w dziale wspierającym przepływ informacji potrzebnych do uruchomienia produkcji. Zapisanie przyczyny postoju pomaga odróżnić problem stanowiska od błędu w planowaniu.

Jakie ryzyka niesie wdrażanie lean bez analizy procesu?

Wdrażanie lean bez analizy procesu może prowadzić do usunięcia bufora, który chronił produkcję przed zakłóceniami dostaw. Ryzyko wiąże się z niskim poziomem zapasów, brakiem buforów i niedostarczeniem materiałów przez dostawców.²⁶ Przed ograniczeniem zapasów trzeba więc ocenić ciągłość dostaw, nie tylko ilość materiału w magazynie.

Jak uwzględnić realia polskiego zakładu produkcyjnego?

Polski zakład produkcyjny powinien odnieść zmianę do własnego asortymentu, harmonogramu zleceń i sposobu zaopatrywania stanowisk. Zespół wskazuje materiały decydujące o ciągłości pracy, zapisuje zakłócenia dostaw i ocenia skutki mniejszego zapasu. Dopiero na tej podstawie zmienia zasady uzupełniania. Lean ogranicza straty, jeśli nie przenosi ryzyka z magazynu na termin realizacji zamówienia.²⁷

System produkcyjny Toyoty a lean: podobieństwa i różnice

Toyota Production System (TPS) opisuje organizację pracy w Toyocie. Lean pozwala stosować zasady analizy i doskonalenia procesów także w innych organizacjach. Oba podejścia łączy ograniczanie strat i reagowanie na problemy tam, gdzie powstają. Praktyk Toyoty nie trzeba jednak kopiować bez zmian, aby usprawniać własny zakład.²⁷

TPS łączy decyzje o przepływie materiałów z rozpoznawaniem problemów jakościowych. Lean Manufacturing korzysta z tej logiki w analizie produkcji. Organizację stanowisk i dostaw trzeba jednak dostosować do warunków przedsiębiorstwa. Sama nazwa metody nie wyjaśnia przyczyny opóźnienia ani wady.

Lean Management stawia podobne pytania o wartość i straty również poza halą. W administracji przedmiotem analizy może być przepływ informacji zamiast materiału.

TPS pozostaje praktyką Toyoty. Lean pozwala wykorzystać jej zasady w innych procesach.

Skąd wzięła się popularność pojęcia lean?

Pojęcie lean dało wspólną nazwę sposobowi analizowania i usprawniania pracy poza zakładem Toyoty. Określenie „lean manufacturing” pojawiło się po raz pierwszy w publikacji Johna Krafcika w 1988 roku.¹³ Dzięki tej nazwie można opisywać zasady organizacji produkcji bez utożsamiania ich z jednym zakładem.

Kaizen a lean: metoda doskonalenia czy szerszy sposób zarządzania?

Kaizen dotyczy ciągłego doskonalenia, a lean obejmuje także organizację przepływu i rozpoznawanie strat. Różni je zakres działań. Kaizen skupia się na wprowadzaniu usprawnień, lean zaś na zarządzaniu procesami, w których te usprawnienia powstają.²⁸

Tabela porównuje zakres kaizen i lean oraz przedmiot działań w obu podejściach.

Dane w tabeli: 29

Lean Management traktuje kaizen jako stały element pracy firmy, a nie jednorazowe wdrożenie.¹ Kaizen jest częścią lean, nie nazwą całego podejścia.

Pytania, które warto zadać przed zmianą procesu produkcyjnego

Przed zmianą procesu produkcyjnego trzeba ustalić problem, sposób oceny wyniku i możliwe zakłócenia pracy zakładu. A3 thinking pomaga zebrać na jednej karcie opis problemu, jego przyczyny, proponowaną zmianę oraz sposób oceny efektu.

• Problem procesu trzeba opisać precyzyjnie: gdzie powstaje, których zleceń dotyczy i jak wpływa na realizację zamówień.
• Stan początkowy wymaga zapisania wyniku procesu i ustalenia, czy po zmianie będzie mierzony w ten sam sposób.
• Przyczyna problemu wymaga sprawdzenia, czy planowana zmiana usuwa źródło zakłócenia, czy tylko jego widoczny skutek.
• Ciągłość produkcji zależy także od wpływu zmiany na dostępność materiałów, jakość wyrobów i pracę sąsiednich stanowisk.

Odpowiedzi wyznaczają zakres zmiany. Pozwalają też ocenić jej skutek bez przenoszenia problemu do innej części procesu.³⁰

Wdrażanie lean w produkcji: plan działań krok po kroku

Wdrażanie Lean Manufacturing zaczyna się od wyboru problemu i ustalenia sposobu pomiaru. W opracowaniu zmiany powinni uczestniczyć pracownicy, którzy znają proces od środka. Ich udział jest potrzebny również przy zgłaszaniu i wprowadzaniu usprawnień.¹

• Opis problemu wskazuje miejsce zakłócenia, jego przyczynę i wpływ na realizację zlecenia.
• Pomiar początkowy zapisuje wynik procesu, z którym zespół porówna efekt zmiany.
• Zmiana sposobu pracy obejmuje określony obszar i powstaje z udziałem osób wykonujących proces.
• Ocena wyniku pozwala rozstrzygnąć, czy utrzymać zmianę, poprawić ją czy wrócić do analizy przyczyny.³¹

Hoshin Kanri przekłada cele organizacji na cele i działania zespołów. Dzięki temu lokalne usprawnienie można powiązać z kierunkiem działania zakładu. W Programie Szybkich Efektów Lean To Win pierwsze widoczne i mierzalne rezultaty wskazano na 3. miesiąc współpracy. Ten termin dotyczy programu, nie każdego wdrożenia lean.¹

Czym jest „7 zasad kaizen” i jak odnieść je do własnego procesu?

Określenie „7 zasad kaizen” odnosi się do reguł ciągłego doskonalenia, nie zastępuje jednak analizy konkretnej produkcji. Aby zastosować je w procesie, trzeba zapisać problem i wysłuchać osób wykonujących pracę. Następnie można przetestować usprawnienie i ocenić wynik. Przydatna jest ta reguła, która pomaga usunąć rozpoznaną przyczynę straty.

Czy „12 kroków kaizen” to uniwersalny plan wdrożenia?

Określenie „12 kroków kaizen” nie oznacza uniwersalnego planu dla każdego zakładu. Gotowa sekwencja porządkuje zadania, ale nie wskazuje przyczyny problemu ani zależności między stanowiskami. Nie rozstrzyga też, czy zmiana grozi przerwaniem produkcji. Kolejność działań trzeba ustalić na podstawie własnego procesu, a wynik sprawdzić przed rozszerzeniem zmiany. Plan lean wynika z problemu i pomiaru, nie z samej liczby kroków.

Najczęściej zadawane pytania

Czym jest podejście Kaizen 5S?

Kaizen polega na wprowadzaniu i ocenianiu usprawnień przez osoby uczestniczące w procesie, a 5S porządkuje stanowisko pracy przez selekcję, systematykę, sprzątanie, standaryzację i samodyscyplinę.