Lean Manufacturing

Marnotrawstwo i koncepcja Lean Manufacturing

Koncepcja Lean (szczupłego zarządzania) stanowi jedno z najważniejszych podejść organizacyjnych, stosowanych współcześnie w przedsiębiorstwach produkcyjnych, usługowych oraz logistycznych. Jej geneza związana jest z Toyota Production System (TPS), rozwijanym w Japonii od lat 50. XX wieku. Celem TPS było stworzenie systemu umożliwiającego produkcję wysokiej jakości wyrobów przy minimalnym zużyciu zasobów, niskich kosztach oraz krótkim czasie realizacji. W koncepcji Lean kluczowe znaczenie ma eliminacja wszystkiego, co nie dodaje wartości dla klienta. Fundamentem tej filozofii są trzy japońskie pojęcia: muda, mura i muri – często nazywane wspólnie „3M”. Ich zrozumienie stanowi podstawowe wprowadzenie do Lean.

Muda – marnotrawstwo, oznacza wszelkie działania, które zużywają zasoby (czas, pieniądze, materiały), ale nie tworzą wartości dla klienta. Mura – nierównomierność, odnosi się do zmienności, nieregularności i braku stabilności w procesie. Muri – przeciążenie, oznacza nadmierne obciążenie ludzi, maszyn lub systemów. W celu osiągnięcia trwałej efektywności należy:

• stabilizować procesy (eliminować Mura),
• unikać przeciążenia (eliminować Muri),
• dopiero wtedy skutecznie usuwać straty (Muda).

Rys 1. Muda, Mura i Muri

Źródło: opracowanie własne

Lean postrzegany jest obecnie jako filozofia zarządzania, której istotą jest maksymalizacja wartości dla klienta, przy jednoczesnej eliminacji marnotrawstwa. W praktyce Lean realizowany jest za pomocą zestawu zasad, metod i narzędzi, które mogą być adaptowane do różnych obszarów działalności przedsiębiorstwa, takich jak: produkcja (Lean Manufacturing), zarządzanie organizacją (Lean Management) czy procesy przepływu dóbr i informacji (Lean Logistics).

Lean Manufacturing – narzędzia w obszarze produkcji

Lean Manufacturing odnosi się do zastosowania zasad Lean w obszarze procesów wytwórczych. Jego głównym celem jest zapewnienie płynnego przepływu materiałów, informacji i pracy, przy jednoczesnym skróceniu cyklu produkcyjnego oraz redukcji zapasów i kosztów.

Podstawą Lean Manufacturing jest identyfikacja i eliminacja siedmiu (a w nowszych podejściach ośmiu) rodzajów marnotrawstwa, do których zalicza się:

• nadprodukcję – wytwarzanie w oderwaniu od popytu (z wyprzedzeniem, tj. bez zamówienia klienta lub zapotrzebowania zgłaszanego przez kolejny proces lub w większej ilości, niż jest to potrzebne),
• nadmierne zapasy – większa niż niezbędne minimum ilość surowców, półproduktów, pracy w toku i wyrobów gotowych,
• zbędny transport – niepotrzebne przemieszczanie surowców i wyrobów gotowych,
• oczekiwanie – długie okresy bezczynności ludzi, maszyn lub materiałów w procesie dodawania wartości,
• zbędny ruch – nadmierny ruch lub zbędny wysiłek fizyczny wykonywany przez pracownika, będący zwykle wynikiem niewłaściwej organizacji pracy i braku standardów,
• nadmierne przetwarzanie – każda czynność, która nie jest niezbędna do wytworzenia produktu o wymaganych przez klienta parametrach i poziomie jakości, a także wykorzystanie zbyt zaawansowanych w stosunku do potrzeb narzędzi i technologii,
• wady /braki – wadliwe produkty lub niewłaściwe wykonanie usługi,
• niewykorzystany potencjał pracowników.

Do osiągnięcia założonych celów koncepcji Lean wykorzystuje się szereg metod i narzędzi, zestawionych w tabeli 1.

Tabela 1. Metody i narzędzia stosowane w koncepcji Lean

Kategoria	Metoda/narzędzie	Główne zastosowanie
Analiza procesów	Mapowanie strumienia wartości VSM (Value Stream Mapping)	Identyfikacja strat i wąskich gardeł
	5 Why	Rozwiązywanie problemów jakościowych
	Diagram Ishikawy	Systematyzacja przyczyn błędów
Organizacja pracy	5S	Eliminacja chaosu i strat ruchu
	Standaryzacja pracy	Stabilizacja procesu
	Zarządzanie wizualne (Visual Management)	Szybka identyfikacja problemów
Przepływ i produkcja	Just in Time (JIT)	Redukcja zapasów
	Kanban	Zapobieganie nadprodukcji
	Heijunka	Stabilizacja obciążenia
	Takt time	Dopasowanie do popytu
Jakość	Six Sigma	Ograniczenie kosztów i poprawa jakości
	Poka-Yoke	Eliminacja pomyłek
	Jidoka	Budowanie jakości w procesie
Utrzymanie i doskonalenie	Kaizen	Systematyczna poprawa procesów
	SMED	Zwiększenie elastyczności produkcji
	TPM	Zapobieganie awariom
Sterowanie i stabilność	Andon	Natychmiastowa reakcja
	Balance line	Eliminacja przeciążeń

Źródło: opracowanie własne

 

Wybrane narzędzia, wykorzystywane w Lean Manufacturing

Kanban to narzędzie sterowania przepływem produkcji, oparte na sygnałach wizualnych (kartach, pojemnikach, systemach elektronicznych). Jego celem jest ograniczenie nadprodukcji i zapewnienie ciągłości przepływu materiałów.

Heijunka to narzędzie służące do poziomowania produkcji. Polega na równoważeniu wytwarzanego asortymentu produktów tak, by z jednej strony spełnić wymagania klienta, a z drugiej zminimalizować ilość zapasów. Podczas stosowania techniki Heijunka zapotrzebowanie klientów zaspokajane jest przez zmniejszone partie, standaryzowaną pracę lub szybkie przezbrojenie maszyn (SMED).

Six Sigma to narzędzie „pożyczone” ze statystyki. Służy ograniczaniu kosztów i poprawie jakości poprzez stosowanie narzędzi statystycznych. Opiera się na pozyskiwaniu danych, które są wykorzystywane w kolejnym etapie pracy do osiągnięcia niemal doskonałej jakości. Co więcej, Six Sigma zakłada identyfikację pomyłek i błędów zanim jeszcze się pojawią.

Poka-Yoke to japoński termin oznaczający „ochronę przed błędami”. Odnosi się do dowolnego narzędzia lub mechanizmu, który uniemożliwia wykonanie czynności w niewłaściwy sposób. Poka-yoke służy unikaniu marnotrawstwa, zazwyczaj poprzez wyeliminowanie lub zminimalizowanie błędów jakościowych, które prowadzą do przeróbek. Eliminuje także potencjalne problemy z dostarczaniem wadliwego produktu do klienta.

SMED (Single Minute Exchange of Die) jest zbiorem technik i narzędzi umożliwiających skracanie czasów przezbrajania maszyn, urządzeń i procesów produkcyjnych. Głównym celem metody, opracowanej przez japońskiego inżyniera Shigeo Shingo, jest przeprowadzenie każdego przezbrojenia w jednostkowej liczbie minut (do 10 minut) poprzez taki podział i uproszczenie całego procesu, aby przezbrojenia dokonywane były z użyciem jak najmniejszej liczby narzędzi.

Kompleksowe produktywne utrzymanie maszyn – Total Productive Maintenance
(TPM), którego celem jest doprowadzenie do maksymalnego wykorzystania maszyn i urządzeń. Zakłada ustanowienie kompleksowego systemu utrzymania, obejmującego cały okres życia maszyn i urządzeń. Kolejnym celem jest objęcie działaniami wszystkich wydziałów, włącznie z wydziałami planowania, eksploatacji i utrzymania. Ważne jest uczestnictwo wszystkich pracowników przedsiębiorstwa, od naczelnego kierownictwa do szeregowych pracowników.

Warto wyróżnić także DFMA (Design for Manufacture and Assembly). Jest to element tak zwanego szczupłego projektowania. Narzędzie zakłada projektowanie nowych produktów tak, by były one tanie i łatwe w produkcji. Design For Assembly (DFA) i Design For Manufacturing (DFM) to dwa osobne inżynierskie zestawy narzędzi dla konstruktorów, nastawione na zmniejszenie kosztu produkowanego wyrobu, które czasami występują wspólnie jako DFMA. Bardziej są to sposoby myślenia i najlepsze praktyki niż softwarowe rozwiązania. DFMA to połączenie dwóch metodologii:

• projekt do produkcji (DFA), co oznacza projekt ułatwiający wytwarzanie części, które będą tworzyły produkt,
• projekt do montażu (DFM), co oznacza projekt produktu pod kątem łatwości montażu, czerpiąc jednocześnie z kreatywnych pomysłów.

Z koncepcją Lean wiąże się podejście ciągłego doskonalenia (rysunek 2), które składa się z czterech etapów:

1. Plan (Planuj)– określenie celu i zaplanowanie działań, czyli identyfikacja problemu i analiza jego przyczyn; opracowanie strategii działania i założeń; określenie oczekiwanych rezultatów.
2. Do (Wykonaj)– wdrożenie planu w skali testowej; realizacja zaplanowanych działań na małą skalę; gromadzenie danych i obserwacja wyników.
3. Check (Sprawdź)– ocena efektów; analiza wyników i porównanie ich z założeniami; identyfikacja błędów i obszarów wymagających poprawy.
4. Act (Działaj)– wprowadzenie zmian na szeroką skalę, jeśli testy zakończyły się sukcesem; jeśli wynik jest niezadowalający – powrót do fazy „Plan” i ponowna analiza.

Rys. 2. Kroki ciągłego doskonalenia

Źródło: opracowanie własne

Podsumowanie

Narzędzia Lean umożliwiają kompleksowe doskonalenie funkcjonowania przedsiębiorstwa. Ich skuteczne wdrożenie wymaga nie tylko znajomości metod i technik, lecz przede wszystkim zmiany sposobu myślenia – odejścia od lokalnej optymalizacji na rzecz doskonalenia całego strumienia wartości.

Lean nie jest jednorazowym projektem, lecz ciągłym procesem transformacji organizacyjnej, w którym kluczową rolę odgrywają ludzie, ich zaangażowanie oraz kultura ciągłego doskonalenia.

Bibliografia

1. https://www.doskonalenieprodukcji.pl/blog/pdca-klucz-do-ciaglego-doskonalenia-i-skutecznego-zarzadzania-procesami
2. Knosala R. (red.) 2017, Inżynieria Produkcji – kompendium wiedzy, Warszawa: PWE
3. Liker J. K., 2018, Droga toyoty 14 zasad zarządzania wiodącej firmy produkcyjnej świata, Warszawa: MT Biznes
4. Pawlaczek M., 2022, 3XM Muda, Mura, Muri. Główne straty w procesach, https://www.creativesafetysupply.com/glossary/muri-muda-mura/
5. Szatkowski K. (red.) 2014, Nowoczesne zarządzanie produkcją. Warszawa: PWN

 

Autor: dr inż. Michaela Rostek, Instytut Zarządzania, Wydział Organizacji i Zarządzania Politechniki Łódzkiej

Redakcja: dr inż. Barbara Galińska, Instytut Zarządzania, Wydział Organizacji i Zarządzania Politechniki Łódzkiej