Články
Štíhlá výroba - používané metody a nástroje
29. 10. 2015 - Ing. Jaroslav Dlabač, Ph.D.
Štíhlá výroba je vedle štíhlého vývoje, logistiky a administrativy jeden ze základních stavebních kamenů štíhlého podniku. Štíhlou výrobu můžeme chápat jako soubor metod, nástrojů a principů, kterými se soustřeďujeme na výrobu – výrobní pracoviště, linky, strojní zařízení, výrobní pracovníky. Cílem je mít stabilní, flexibilní a standardizovanou výrobu. A právě vybraným metodám a nástrojům bych se rád v tomto článku věnoval.
Štíhlá výroba podobně jako celá "Lean" filosofie usiluje o zkrácení průběžné doby eliminací plýtvání v dodavatelsko – odběrateleském řetězci.
Plýtvání je definováno jako všechno (aktivita, činnost, proces), co nepřidává hodnotu výrobku a zvyšuje jeho náklady. A právě tyto typy aktivit, činností a procesů bychom se měli snažit eliminovat. Před vlastní eliminací plýtvání je ho však třeba ve výrobním procesu rozpoznat. Jednotlivé metody a nástroje z oblasti štíhlé výroby jsem proto rozdělil dle svého zaměření na metody pro identifikaci a metody pro eliminaci plýtvání.
Metody a nástroje pro identifikaci plýtvání
VSM (Value Stream Mapping)
V překladu mapování hodnotového toku. Nástroj pro grafické znázornění a popis stávajícího stavu procesu s cílem navrhnout stav budoucí. Data jsou získávána přímo v provozu a pro jejich grafické znázornění jsou používány standardizované ikony. Metoda VSM má své využití nejenom ve výrobě, ale stále častěji se používá i u nevýrobních procesů. Jedná se o velmi komplexní metodu, která identifikuje a kvantifikuje plýtvání v celém hodnotovém toku, informuje o velikosti a počtu skladů a meziskladů a v neposlední řadě dokáže identifikovat úzká místa, jejichž zprůchodněním dojde ke skokovému zlepšení. Výstupem je potom tzv. VA – index, který je poměrem časů, která přidávají hodnotu k časům, které hodnotu nepřidávají.
Procesní analýza
Jedná se o analytickou metodu popisující účinnost a výkonnost operací obsahujících větší podíl přesunu, čekání a překážek. Výstupem je procesní diagram, který je grafickým znázorněním sledu aktivit pomocí symbolů: operace, čekání, kontrola, skladování a transport. Procesní analýza slouží podobně jako VSM mapa k identifikaci plýtvání, zaměřuje se však cíleněji na plýtvání v podobě zbytečné manipulace a bývá tak často používána jako podklad pro optimalizaci materiálových toků a layoutů jednotlivých pracovišť.
Snímek pracovního dne
Další možností identifikace plýtvání ve výrobním procesu je tzv. snímkování práce. Tento způsob identifikace plýtvání ve výrobním procesu je již cíleně zaměřen na jednotlivá pracoviště a ne na celý materiálový tok jako dva předchozí nástroje. V praxi tak velmi často snímkování předchází právě metoda VSM, na základě níž je vytipováno úzké místo (proces, pracoviště), které podrobujeme detailnímu sledování (snímkování). Snímek pracovního dne je vždy zaměřen na konkrétního pracovníka (pracovníky) a zaznamenává veškeré spotřeby pracovního času během směny formou nepřetržitého pozorování. V API máme jednotlivé činnosti rozděleny dle náročnosti vykonávané pracovní činnosti do 13 – 15 předdefinovaných kategorií, které jsou následně seskupovány podle přidané či nepřidané hodnoty. Výstupem ze snímku pracovního dne je koláčový graf, který rozděluje veškeré činnosti na činnosti přidávající hodnotu a na hodnotu nepřidanou a plýtvání. Cílem snímku pracovního dne samozřejmě není pouhé zachycení stávajícího stavu, ale výsledky slouží jako podklad pro další optimalizaci. Pokud např. zjistíme, že pracovník 25% času pozorování tráví čekáním na ukončení automatického cyklu stroje, měli bychom uvažovat např. o možnostech vícestrojové obsluhy.
Další, metodicky nejjednodušší a nejprimitivnější metodou, je identifikace sedmi základních druhů plýtvání přímo ve výrobním procesu. Pro tyto potřeby používáme v API tzv. mapu plýtvání. Jedná se o jednoduchý formulář pro záznam a analýzu základních druhů plýtvání dle připravené kategorizace. Pro jednoduchost a rychlost tohoto způsobu identifikace plýtvání je vhodné jej použít i pro samotné výrobní pracovníky, kteří jsou potom nuceni dívat se na každodenní činnosti ve výrobě trochu jinýma očima.
Metody a nástroje pro eliminaci plýtvání
Metoda 5S, vizualizace a standardizace
Vizuální management a standardizace jsou často opomíjenými a podceňovanými nástroji zlepšování procesů. Firmy by chtěly implementovat složité systémy, ale na ty nejjednodušší a nejzákladnější zapomínají. Přitom existuje jednoduché a poměrně elegantní řešení, důsledné zavedení a dodržování metody známé pod zkratkou 5S. Myšleno tím ale metodu 5S v jejím pravém smyslu. Je zkratkou pěti japonských slov: Seiri (vytřiď), Seiton (uspořádej), Seiso (čisti), Seiketsu (standardizuj), Shitsuke (udržuj) a jejím cílem je v podniku vytvořit a udržet čisté a organizované pracoviště. Metoda 5S určitě není o tom "uklidit si". V případě, že je takto chápána, není divu, že již při jejím vyslovení většina lidí propadá skepsi a pochybuje o jejím reálném přínosu. Tuto metodu je však třeba chápat nohem hlouběji. Při její důsledné implementaci dokážeme odstranit základní formy plýtvání, definovat layout pracovišť, standardizovat výrobní proces, zvýšit kvalitu produkce, zkrátit čas pro zapracování nového zaměstnance, ušetřit plochu, zabránit hledání nástrojů a nářadí, zajistit pořádek a čistotu na pracovišti a v neposlední řadě zlepšit kulturu prostředí a vytvořit podmínky pro další zlepšování a optimalizace. Jedině, když máme jednoznačně a pro všechny pracovníky závazně a neměnně nastaven standard práce, teprve tehdy můžeme podnikat kroky pro další zefektivňovaní vykonávaných činností.
Maximální využití strojních zařízení (CEZ, SMED, TPM)
Špičkové firmy mají efektivitu svých výrobních zařízení někde na úrovni 85 – 95 %. Co toto číslo znamená a jak co nejpřesněji zhodnotit využití strojního zařízení? V současnosti nejpoužívanější, z našeho pohledu i nejobjektivnější zhodnocení nabízí ukazatel OEE (Overall Equipment Effectiveness), v českém překladu CEZ (Celková efektivnost zařízení). Výhodou bezesporu je, že tento ukazatel zohledňuje jak celkový disponibilní čas strojního zařízení, tak jeho skutečnou rychlost a kvalitativní úroveň produkce.
- CEZ = D * R * Q
- D - dostupnost
- R - rychlost
- Q - úroveň kvality
Manažer potom dostává informaci pouze ve formě jednoho čísla, které je dáno součinem dostupnosti, rychlosti a úrovně produkované kvality. Nemusí se tak prodírat spoustou excelovských tabulek, ve kterých by odděleně sledoval prostoje stroje, kvalitu produkce či procento zpožděných zakázek. Samotná znalost nebo sledování hodnoty efektivnosti strojního zařízení nám však ještě nic neřeší, cílem je hodnotu tohoto ukazatele neustále zvyšovat. Jak toho docílit? Je třeba nepřetržitě sledovat důvody prostojů či kvalitativních problémů. Tyto problémy, jejich příčiny a nápravná opatření pak použít v akčním programu zvyšování ukazatele CEZ, např. formou moderovaných workshopů. Obecně se však dá říci, že vždy narazíte na problémy související s poruchou zařízení či prostoji při přechodu na jiný typ výroby. Pomoci v tomto ohledu může implementace TPM (Total Productive Maintenance). V překladu totálně produktivní údržba. Metoda systematicky zaměřená na zvyšování efektivnosti zařízení formou nastavení komplexního systému údržby za účasti jak servisních pracovníků, tak vlastních operátorů.
Snížit čas mezi dokončením posledního kusu stávajícího typu produkce a vyrobením prvního kusu produkce následné, tedy čas přetypování, pomáhá metoda SMED (Single Minute Exchange of Dies). Tato metoda je založena na snaze zkrátit čas interní přestavby (čas, kdy je stroj vypnutý) na co nejnižší hodnotu za pomoci předem definovaného systematického postupu. Celý postup je založen na videoanalýze celého postupu přestavby zařízení, následuje detailní analýza jednotlivých prováděných činností a rozdělení na činnosti interní (doba, po kterou zařízení nepracuje) a externí (doba, po kterou je zařízení v činnosti). Cílem dalších kroků je převedení interních činností na činnosti externí a následné zkrácení jejich doby trvání, a to jak na základě technických, tak organizačních opatření. Na závěr je potom navržen nový jednotný postup přestavby, tzv. Jízdní řád.
Ukázka zkrácení času přestavby pomocí metody SMED
Cílem projektu bylo zkrácení času přestavby SMT linek ve společnosti Connectronics. Při aplikaci metody SMED se podařilo zkrátit celkový čas přestavby o 20 – 40% dle typu produktu.
Postup:
1. Videoanalýza + záznam přestavby
2. Analýza činností, rozdělení činností na externí na interní
3. Návrh budoucího stavu
4. Definování nápravných opatření nutných pro zajištění navrhovaného postupu přestavby
5. Nový jízdní řád přestavby
Doporučení závěrem
Metod a nástrojů z oblasti průmyslového inženýrství a štíhlé výroby je celá řada a alespoň některé z nich je bezesporu dobré znát a umět použít. Samotné metody však na cestě za štíhlou výrobou jsou až druhořadé. Primární je naučit se vidět ve výrobě plýtvání a na každý proces se dívat s cílem jeho neustálého zlepšování. Pokud totiž nebudeme např. přestavbu strojního zařízení, byť ji provádíme sebelépe, chápat jako jeden ze základních druhů plýtvání na strojních zařízeních, znalost metody pro zkrácení času přestavby nám nepomůže. To si však řada podniků neuvědomuje a neúspěch při budování štíhlé výroby dávají za vinu právě nevhodným metodám.
Mám zájem o konzultaci / chci se vzdělávat