Teoretične osnove in pregled literature
2.1.1 Orodja vitke proizvodnje
V nadaljevanju so navedene različne metode in orodja, katerih cilj je izboljšati operativno uspešnost vitke proizvodnje. Metode oziroma orodja vitkega pristopa obravnavajo proizvodnjo JIT (angl. Just in time), skupno produktivno vzdrževanje – TPM (angl. Total production management), avtomatizacijo, kaizen – neprekinjeno izboljšanje ali sledenje k popolnosti in analizo toka vrednosti izdelka – VSM (angl. Value stream mapping) Posamezne metode so predstavljene v podpoglavjih, oziroma naslednjem poglavju [3].
2.1.1.1 Proizvodnja JIT
Proizvodnja JIT je metoda, ki navaja, da bi morala organizacija izdelati pravi izdelek ob pravem času, kar pomaga pri zniževanju zapravljanj in sicer zmanjševanju zalog, izkoriščenosti prostora in možnih odpadkov in zapravljanj. Proizvodnja ob pravem času je idealno zasnovana tako, da zalog izdelkov v proizvodnji sploh ne bi bilo. Toliko izdelkov kot jih kupec naroči v podjetju, se v podjetju izdela in takoj po izdelavi transportira h kupcu, da se proizvodno podjetje ne ukvarja s skladiščenjem izdelkov in z njimi povezanimi stroški.
Najpogosteje povezana orodja JIT proizvodnje so enodelni tok izdelka, sistem vlečenja izdelkov, čas takta, celična proizvodnja, izravnana proizvodnja, kanban, vizualno vodenje, zaposleni v nabavi proizvodnje JIT [3]. Na sliki 2.2 so predstavljena načela proizvodnje JIT.
Neprekinjeno
Teoretične osnove in pregled literature
6
Glavni poudarek proizvodnje ob pravem času je zniževanje stroškov v proizvodnji, kjer se izgube navadno razvrstijo v sedem različnih skupin. Izgube se pojavijo v prekomerni proizvodnji, čakalni dobi za izdelke in operaterje, skladiščenju izdelkov med posameznimi operacijami in ob končnem čakanju izdelka v proizvodnji, času za transport izdelkov in upravljavcev, slabo projektiranih proizvodnih oziroma delovnih procesov (vključno z razmestitvami), gibanja izdelkov v proizvodnem procesu in proizvodnje izdelkov z napako.
Podrobnejši pregled posameznih skupin zapravljanj [5]:
1. Zapravljanje zaradi prekomerne proizvodnje,
ali drugače rečeno hiperproizvodnje pride, če se izdelek proizvede v večji količini kot jih je naročil kupec, oziroma se proizvede prej kot zahteva kupec. Kadar nastane opisana situacija se mora narediti načrt, kako se odvečnih izdelkov znebiti, da podjetju ne bodo predstavljali dodatnih stroškov v obliki skladiščenja ali odvečnega predelanega materiala, ki drugače ni uporaben. Dodatnih stroškov se lahko znebimo s sprejemom novih naročil kupca ali pa spremenimo strategijo proizvodnega procesa in opustimo proizvodnjo JIT.
2. Zapravljanje zaradi čakanja,
pojavi se zaradi zaustavitev stroja ali daljših pripravljalno zaključnih časov na stroju.
Čakanje se lahko pojavi v vidni ali prikriti obliki. Vidna oblika čakanja pomeni, da izdelek stoji pri miru in se ga ne obdeluje na delovnem stroju ali čaka, da se ga bo transportiralo na nov delovni stroj oziroma na transportno sredstvo za odpošiljanje h kupcu. Prikrita oblika čakanja se pojavlja zaradi težav pri izvedbi proizvodnega procesa, kot je čakanje zaradi okvare stroja, nastavljanja stroja, menjave orodja, odsotnost delavca. Izdelki oziroma predmeti dela, ki v proizvodnji ležijo na za to nedoločenih mestih in čakajo na nadaljnjo obdelavo ravno tako predstavljajo zapravljanje.
3. Zapravljanje zaradi skladiščenja,
se pokaže s stanjem končnih izdelkov, polizdelkov, kupljencev in surovcev v za to namenjenih prostorih. Prostore je za potrebe ohranjanja vrednosti izdelkov treba tudi vzdrževati s primernimi pogoji, kar predstavlja še dodatne nepotrebne stroške. Stanja končnih izdelkov so velika z namenom, da nudijo varnost v primerjavi z rizikom oskrbe oziroma izdobave. Slabost velikega skladiščnega stanja je v dejstvu, da zakrije probleme v proizvodnji in s tem prepreči odpravljanje teh problemov, ampak pomeni tudi velik del vezanega kapitala v proizvodnji, ki je zelo nezaželjen v proizvodnji JIT in se mu izogibamo. Seveda so določene količine zalog primerne za proizvodnjo ob pojavi nepredvidenih problemov, kot so vzdrževanja strojev in menjava orodij.
4. Zapravljanje zaradi transporta,
vzroki za zapravljanje zaradi transporta in drugih logističnih dejavnosti kot so uskladiščenje, izskladiščenje, preskladiščenje, sortiranje in komisioniranje je lahko prostorski, za kar je kriva neugodna razporeditev strojev in delovnih operacij (layouta) v podjetju ali organizaciji, kjer se zaradi prekinitve izvedbe naročila zahteva dodatni transport znotraj ali izven podjetja. Zapravljanje zaradi transporta se občasno pojavi zaradi velike razčlenitve proizvodnega procesa in pretirane delitve dela. Zapravljanje zaradi transporta je možno zmanjšati z optimizacijo razporeditve
Teoretične osnove in pregled literature
layouta podjetja glede na materialni tok, ki nastaja med posameznimi operacijami.
To je najlažje rešiti tako, da se velike količine transporta med operacijami transportira na čim manjši razdalji in tako zmanjšamo časovne intervale, ki so porabljeni za transport in hkrati tudi ostale stroške transportnih sredstev. Pogled s stališča JIT proizvodnje je najbolj idealen, ko je transporta med operacijami le toliko kot je najmanj potrebno, se pa zaradi manjših stroškov skladiščenja povečajo stroški transporta, saj je nenehno treba izdelke izvažati in odnašati iz proizvodnje h kupcu.
5. Zapravljanje zaradi slabih proizvodnih procesov,
je posledica slabo načrtovanega proizvodnega postopka. Če izdelek ne ustreza vnaprej predpisanim zahtevam, ga je potrebno popraviti ali je celo neuporaben.
Zapravljanje zaradi delovnega procesa je možno zmanjšati z analizo stanja in stalnim izboljševanjem proizvodnega postopka. Zelo pomembno je, da je zasnova in razvoj proizvodnega procesa dobro narejena in ni potrebnih kasnejših popravkov, ko je delovni proces že v teku. Ob postavitvi same proizvodne linije je zato treba izvesti kar se da veliko simulacij delovanja te linije, saj so stroški v začetnih delih, kot je razvoj, manjši kot pa potem v proizvodni fazi izdelka, ko je možna tudi zavrnitev celotnih serij, če kupec z njimi ni zadovoljen in se ti ne skladajo z njegovim naročilom. To se dogaja pri vseh strategijah v proizvodnji, ne samo v proizvodnji JIT. Vseeno je treba poudariti, da je ta način zapravljanja še kako pomemben.
6. Zapravljanje zaradi gibanja,
je bolj specifična oblika zapravljanja, saj je prisotna v malo primerih. Najboljši primer prikaza je takrat, ko delavci sedijo za tekočim trakom in izvajajo montažo izdelka. Ker se montaža izvaja na delovnih mestih ob tekočem traku pride do zapravljanja zaradi prijemanja in odlaganja predmetov dela na njem.
7. Zapravljanje zaradi proizvodnje izdelkov z napako,
je kritična vrsta zapravljanja v proizvodnji. Če na določeni operaciji proizvodnega procesa ni bila odkrita napaka in je le ta prisotna, potem predstavlja izvedba nadaljnjih operacij proizvodnega procesa zapravljanje, saj bo končni izdelek neuporaben ali v najboljšem primeru potreben dodatne obdelave.
Poleg dejavnosti ustvarjanja vrednosti in zapravljanja se v proizvodnji pojavlja še tretja kategorija dejavnosti, to pa so podporne dejavnosti. Podporne dejavnosti so dejavnosti, ki same po sebi ne ustvarjajo vrednosti, so pa neobhodno potrebne za izvedbo dejavnosti ustvarjanja vrednosti. Proizvodnja ob ravno pravem času se predvsem osredotoča na odstranjevanje zapravljanj na racionalen način obstoječe proizvodnje na račun nekaj izgub načrtovanja in nadzora [5].
Opira se tudi na opustitev vmesnih in razmeroma nepomembnih dejavnosti ter združevanje teh dejavnosti v skupine, hkrati pa poudari izboljšanje kakovosti izdelka in racionalizira proizvodne ukrepe. Izpustitev takšnih vmesnih podrobnosti zahteva, da proizvodnja JIT vzdržuje visoko stopnjo discipline in zagotovi usklajevanje med proizvodnimi procesi in dobavitelji. V nasprotnem primeru bi izpustitev podrobnosti pomenila kaos v smislu
Teoretične osnove in pregled literature
8
2.1.1.2 Skupno produktivno vzdrževanje
V primeru TPM je to vitka metoda proizvodnje za optimizacijo napovednih, preventivnih in korektivnih vzdrževalnih dejavnosti, da bi dosegli najvišjo stopnjo učinkovitosti in dobička v proizvodnem procesu. Skupno produktivno vzdrževanje je inovativen pristop k vzdrževanju, ki optimizira učinkovitost opreme, odpravlja okvare in spodbuja k avtonomnemu vzdrževanje s strani vsakodnevnih dejavnosti ki vključujejo celotni kolektiv zaposlenih v določenem podjetju. To je vzdrževalni in proizvodni program, ki je s sodelovanjem in motivacijo vseh zaposlenih namenjen predvsem povečanju učinkovitosti vseh naslednjih orodij. Na teh orodjih je zgrajena celotna zgradba TPM. Orodja so splošna učinkovitost opreme – OEE (angl. Overall equipment effectiveness), enominutna menjava matrice – SMED (angl. Single Minute Exchange of Die), metoda 5S (5 besed na črko s:
razvrsti, postavi po vrstnem redu, sij, standardiziraj, vzdržuj; angl. sort, set in order, shine, standardize, sustain), avtonomno vzdrževanje, vzdrževanje kakovosti, začetni nadzor pred začetkom proizvodnje ter varnostno in higiensko okolje [3, 6].
Prvi cilj stebrov je bil izboljšati produktivnost in znižati stroške z odpravljanjem zapravljanj oziroma dejavnosti brez dodane vrednosti. Metoda TPM temelji tudi na pravočasnem nenehnem izboljševanju, glajenju proizvodnje in standardizaciji dela. Nanaša se tudi na preventivno vzdrževanje vseh naprav in prostorov v podjetju in predstavlja pomemben faktor stabilnosti proizvodnje. Pomaga zagotoviti boljšo učinkovitost delovnih procesov, poveča produktivnost in dobičkonosnost podjetja in zmanjša stroške zastojev [6]. Pri tem imajo pomembno vlogo stebri, predstavljeni na spodnji sliki 2.3.
Slika 2.3: Stebri metode TPM [7]
Teoretične osnove in pregled literature
2.1.1.3 Avtomatizacija
Avtomatizacija, znana tudi kot jidoka, je vitka metoda, ki cilja na zmanjšanje napak v kakovosti z uporabo orodij, ki vključujejo naprave za zaščito pred napakami (npr. poka-yoke), vizualne nadzorne sisteme in polno delujoč sistem celotne proizvodne linije [3].
Jidoka, ima številne prednosti, kjer ima upravljavec pooblastilo ustaviti linijo in rešiti težave z njihovo identifikacijo, pod pogojem, da stroji lahko nadzorujejo izdelek in pridobijo sposobnost samodejnega zaustavljanja ali dajanja potrebnega signala v primeru nepravilnosti. Ločitev delovne sile operaterja in delovanja stroja je ključnega pomena za delovanje in zagotavljanje avtomatizacije v proizvodnji [8].
Jidoka je sistem, ki stroju ali upravljavcem omogoča, da samodejno zazna, ko pride do nenormalne situacije, in nato odkrije napako in ima možnost samo zaustaviti proizvodnjo, ko pride do napake v proizvodnji. Nagiba se k povečanju učinkovitosti opreme, s katero upravljajo vsi zaposleni. Avtomatizacija je mehanizem, ki preprečuje pretok poškodovanih delov, če pride do napake med proizvodnjo. Vsak delavec v proizvodnji mora imeti možnost vpogleda v podatke, ki jih potrebuje ob pojavu napake, da lahko delo nadaljuje v okviru programskega načrta. Jidoka je tehnika, ki vključuje funkcijo nadzora kakovosti, ker preprečuje prehod okvarjenih delov na proizvodni liniji. Ko pride do napake v proizvodnji, jidoka pripomore k ustavitvi proizvodne linije in takoj ukrepa pri težavah. Sprejme ukrepe in prepreči ponoviti podobne napake [8].
Največje prednosti avtomatiziranega sistema z jidoko so:
- zmanjšanje števila delovne sile povzroči zmanjšanje stroškov. Ko pride do napake v proizvodnji ali ko je dosežena določena količina proizvodnje, mehanizmi sistema samodejno ustavijo stroje, kar znatno zmanjša potrebo po številu delavcev, saj jih za samodejno delovanje pravzaprav ne potrebuje (ničelna izguba dela),
- povečana sposobnost prilagajanja spremembam povpraševanja, kar samodejno omogoča presežek zalog na vseh strojih, ki proizvajajo izdelke brez napak in samodejno dosežejo želeno količino proizvodnje (ničelne zaloge),
- sistem sam zagotovi pravočasno proizvodnjo in hitro prilagajanje nihanjem povpraševanja kupcev (nič izgube časa),
- vključitev delavcev v proces reševanja problemov, kar privede do razvoja poslovne kulture človekovega spoštovanja. Tako se delavci naučijo bolje opravljati delo, ki pospešuje njihovo posredovanje in prizadeva k izboljšanju soočanja z napako oziroma težavo v proizvodnem procesu (ničelna izguba delovne sile),
- delavci in operaterji sami ne pregledujejo poškodovanih delov ali strojev, kar pomeni, da se stroji lažje popravljivi in vzdrževani, saj ni prisotnega človeškega faktorja, ki pri odpravi težav ne pripomore (nič dodatnega dela v procesu, nič izgube časa),
- zmanjšanje izmeta (nič proizvodov z napakami) [8].
Jidoka tako omogoča identifikacijo vseh napak, ki se pojavljajo v proizvodni liniji in
Teoretične osnove in pregled literature
10
2.1.1.4 Kaizen
Neprekinjeno izboljšanje ali sledenje k popolnosti je eden najpomembnejših procesov v vitki organizaciji. Poudarek kaizena je na eliminaciji odpadkov, zapravljanj z nenehnim in postopnim izboljševanjem procesov in se z vsakim novim korakom približati k popolnosti.
Za doseganje čim boljših rezultatov in izboljšavo proizvodnega procesa se uporabljajo dodatne pomožne metode kot so [3]:
1. metoda 5S,
metoda temelji na petih besedah, ki se začnejo na črko s (jap. Seiri, Seiton, Seiso, Seiketsu, Shitsuke, angl. sort, set in order, shine, standardize, sustain, in slo. razvrsti, uredi, čistiti, standardizirati, vzdrževati). Najprej v prvem koraku razvrstimo in odstranimo vse nepotrebne in nezaželene predmete iz delovnega mesta. Predmete dela pa postavimo na za to označena mesta, da se do njih lahko hitro in učinkovito dostopa. Nato jih uredimo in pripravimo za uporabo na za to določenem delovnem mestu. V tretjem koraku delovni prostor očistimo in potem poskrbimo za vzdrževanje čistoče in zagotavljamo, da predmeti dela ostanejo na svojem mestu. V zadnjem, petem koraku vse prve štiri korake metode 5s ponavljamo.
2. Brainstorming,
ali metoda kreativnega mišljenja, se uporablja kadar iščemo čim večje število novih idej za rešitev določenega problema in se tega lotimo na podlagi pravil, kjer napačnih idej ni in se jih med seboj ne primerja in vrednoti.
3. Neprekinjen tok materiala in informacij,
material in informacije se izmenjujejo znotraj in izven proizvodnega procesa z vodstvom podjetja oziroma organizacije s pomočjo računalniški sistemov za nadzor proizvodnje.
4. Kanban,
je metoda za upravljanje in izboljšanje dela v različnih sistemih. Cilj tega pristopa je upravljati delo z uravnoteženjem zahtev z razpoložljivimi zmogljivostmi in z izboljšanjem obravnave ozkih grl na ravni sistema. Delovni predmeti so vizualizirani s pomočjo kartic, da lahko udeleženci vidijo napredek in proces, od začetka do konca – običajno prek plošče Kanban. Delo poteka preko sistema vlečenja izdelkov, če to dopuščajo zmogljivosti, namesto da se delo z zahtevo potisne v postopek. Omejitve nedokončanega dela za razvojne korake razvojnim skupinam zagotavlja takojšnje povratne informacije o skupnih vprašanjih poteka dela na posameznih operacijah. Na zgornji plošči Kanban je na primer prva operacija omejena na pet nedokončanih del in je trenutno v tem koraku prikazanih pet kartic. Nobenih delovnih predmetov ni mogoče premakniti, dokler ena ali več kartic ne dokonča tega koraka in se premakne na drugo operacijo. To preprečuje preobremenitev koraka na naslednji operaciji.
Člani ekipe, ki delajo na prejšnji operaciji, se lahko zaustavijo z delom, ker ne morejo izvesti dela na novih karticah. Na plošči lahko vidijo, zakaj se je delo zaustavilo in pomagajo pri delu na trenutnih karticah, kajti dokler ne bo delo izvedeno se proizvodni proces ne more nadaljevati. Ta nadzor poteka dela deluje podobno za vsak korak. Težave so vidne in se pokažejo takoj, zato je nenehno mogoče izvajati ponovno načrtovanje poteka procesa. Upravljanje dela je omogočeno z omejevanjem nedokončanega dela na način, ki ga člani ekipe lahko ves čas vidijo in spremljajo [9].
Teoretične osnove in pregled literature
5. Petkrat zakaj,
je ponavljajoča se vprašalna tehnika, ki se uporablja za raziskovanje vzročno-posledičnih odnosov, na katerih temelji določen problem. Primarni cilj tehnike je ugotoviti vzrok napake ali težave s ponavljanjem vprašanja Zakaj?. Vsak odgovor je osnova za naslednje vprašanje. Da se petkrat vprašamo izhaja iz anekdotičnega opazovanja števila ponovitev, potrebnih za rešitev težave. Vse težave nimajo enega samega vzroka. Če želimo odkriti več temeljnih vzrokov, je treba metodo ponoviti in vsakič postaviti drugačno zaporedje vprašanj. Metoda ne vsebuje strogih in hitrih pravil o tem, katere vrstice vprašanj je treba raziskati ali kako dolgo nadaljevati iskanje dodatnih temeljnih vzrokov. Tako je tudi pri natančnem upoštevanju metode, kjer je rezultat še vedno odvisen od znanja in vztrajnosti vpletenih ljudi [10].
Primer uporabe metode, kjer je problem, da avtomobil ne vžge:
- Zakaj? – Akumulator je izpraznjen. (prvi zakaj) - Zakaj? – Alternator ne deluje. (drugi, zakaj)
- Zakaj? – Jermen alternatorja se je strgal. (tretji, zakaj)
- Zakaj? – Jermen alternatorja se ni zamenjal ob pravem času in je presegel svojo življenjsko dobo. (četrti, zakaj)
- Zakaj? – Avtomobil ni bil vzdrževan v skladu s priporočenim urnikom servisiranja. (peti zakaj in peti razlog, ki definira osnovni vzrok, ki nam pove kaj je primarni vzrok problema).
6. Pareto diagram,
Paretova analiza je formalna tehnika, ki se uporabi, kadar se številni ukrepi za pozornost prepletajo med seboj in je težko ugotoviti, kateri ukrep najbolje reši problem. Reševalec problemov oceni koristi, ki jih prinaša vsako dejanje, nato izbere številne najučinkovitejše ukrepe, ki prinašajo skupno korist, nazadnje izbere največjo možno. Paretova analiza je ustvarjalen način za odkrivanje vzrokov težav, saj pomaga spodbuditi razmišljanje in organizirati misli. Lahko pa ga omejimo z izključitvijo morebitnih pomembnih težav, ki so na začetku lahko majhne, a sčasoma rastejo. Kombinirati ga je treba z drugimi analitičnimi orodji, na primer z analizo načina napake in učinkov ter analizo dreves napak. Ta tehnika pomaga ugotoviti zgornji del vzrokov, ki jih je treba odpraviti pri odpravljanju večine težav. Ko so ugotovljeni prevladujoči vzroki, se lahko uporabijo orodja, kot sta Ishikawin diagram ali diagram ribjih kosti, za ugotavljanje temeljnih vzrokov težav. Čeprav se običajno sklicujemo na pareto kot pravilo 80/20, ob predpostavki, da v vseh situacijah 20%
vzrokov določa 80% težav. To razmerje je zgolj priročno pravilo in ni oziroma ne bi smelo veljati za nespremenljiv naravni zakon. Uporaba Paretove analize pri obvladovanju tveganj omogoča vodstvu, da se osredotoči na tista tveganja, ki imajo največji vpliv na projekt [11].
Primer Pareto diagrama prikazuje slika 2.4 na naslednji strani.
Teoretične osnove in pregled literature
12
Slika 2.4: Pareto diagram
7. Ishikawa diagram,
ali z drugimi besedami diagram ribje kosti, je orodje za analizo, ki zagotavlja sistematičen pogled na vzroke in posledice, ki ustvarjajo ali prispevajo k tem učinkom. Zaradi funkcije diagrama ribjih kosti, se lahko sklicujemo nanj kot diagram vzroka in posledice, ki je razdeljen na podvzroke, ti nam nato dajo pregledno sliko o možnosti in uspešnosti morebitnih posegov v proces [12].
Primer uporabe Ishikawa diagrama je predstavljen na spodnji sliki 2.5.
Slika 2.5: Ishikawa diagram
8. Ganttov diagram,
na kratko kar Gantogram je vrsta stolpnega diagrama, ki ponazarja razpored projekta.
Ta diagram prikazuje naloge, ki jih je treba opraviti na navpični osi, in časovne intervale na vodoravni osi. Širina vodoravnih črt na grafu prikazuje trajanje vsake dejavnosti. Gantogrami prikazujejo začetne in končne datume terminalskih
Teoretične osnove in pregled literature
elementov in povzetke elementov projekta. Končni elementi in elementi povzetka sestavljajo strukturo razčlenitve dela projekta. Sodobni Ganttovi diagrami prikazujejo tudi odvisnost med dejavnostmi. Gantogrami se lahko uporabijo za prikaz trenutnega stanja urnika z uporabo zasenčenj v odstotkih in navpične vrstice z nalogami [13].
Primer Gantograma je na sliki 2.6.
Slika 2.6: Ganttov diagram [13]
2.2 Analiza toka vrednosti izdelka
Za izpolnitev predlaganih ciljev, najprej predvsem vitke proizvodnje in metod stalnega izboljševanja, smo uporabili metodo analize toka vrednosti izdelka ali na kratko VSM analizo (angl. Value stream mapping). Ta metoda vizualno identificira in meri odpadke, ki so posledica neučinkovitosti, nezanesljivosti in/ali nezmožnosti informacij, časa, denarja, prostora, ljudi, strojev, materiala in orodij v proizvodnem procesu. Najpomembnejši dejavnik je, da se zbere pravilne, real-time podatke za izdelek, ki ga preučujemo.
Analiza toka vrednosti se navezuje na specifične aktivnosti znotraj toka vrednosti izdelka
Teoretične osnove in pregled literature
14
Analiza VSM je močno orodje, ki omogoča vizualizacijo in razumevanje pretoka materiala in informacij skozi proizvodno linijo. Uporablja se za zagotavljanje globalne vizije dejavnosti, vključenih v proizvodni proces in tako omogoča identifikacijo virov zapravljanj.
Nižji proizvodni stroški, hitrejši odzivni čas do kupca in višja kakovost izdelkov so rezultati,
Nižji proizvodni stroški, hitrejši odzivni čas do kupca in višja kakovost izdelkov so rezultati,