11 metody analiz i usprawniania MG

METODY ANALIZY I USPRAWNIANIA
PROCESÓW PRACY
Opracowanie:
mgr inż. Michał Górski
mgr inż. Marcin Kowalski
Warszawa 2013
LITERATURA
1. Liker J. K.: Droga Toyoty. MT Biznes, Warszawa 2005
2. Muhlemann A. P., Oakland J. S., Locker K. G.: Zarządzanie. Produkcja i usługi. PWN, Warszawa
2001
3. Rother M., Shook J..: Naucz się widzieć. Lean Enterprise Institute, USA 2001
4. Rother M., Harris R.: Tworzenie ciągłego przepływu. Lean Enterprise
Institute,
USA 2001
5. Wilson E.., Harris R.: Doskonalenie przepływu materiałów. Lean Enterprise Institute, USA 2001
6. Womack J.P, Jones D.T: Odchudzanie firm. Eliminacja marnotrawstwa kluczem do sukcesu.
Centrum Informacji Menedżera, Warszawa 2001
7. Waters D.: Zarządzanie operacyjne. PWN, Warszawa 2001
8. Bieniok H.: Metody sprawnego zarządzania. PLACET, Warszawa 1997
9. Brzeziński M.: Organizacja i sterowanie produkcją. PLACET, Warszawa 2002
10. Burchart D.: Zarządzanie produkcją I usługami. WPŚ, Gliwice 2007
11. Durlik I.: Inżynieria zarządzania cz. I. PLACET, Gdańsk 1993
1. WSTĘP – Podstawowe pojęcia
•
•
•
Produktywność - stosunek wielkości produkcji wytworzonej i sprzedanej (Wy) w
rozpatrywanym okresie do ilości wykorzystanych zasobów (We)
Skuteczność – Miara osiągania celów postawionych przez organizacją
Wydajność – Zdolność do wytworzenia lub czynienia tego co wymaga klient
79
•
4 METODY POPRAWY PRODUKTYWNOŚCI:
1. Poprawianie wydajności – Stosujmy mniejsze nakłady, aby osiągnąć te same
efekty
2. Inne metody – Lepsza Jakość, mniejsza wypadkowość (BHP),mniejsza liczba
zakłóceń
3. Podnoszenie skuteczności – podejmujmy lepsze decyzje
4. Poprawa morale pracowników – Stosowanie zachęt i zwiększenie kooperacji
2. LEAN MANUFACTURING – Wstęp
•
3 PODSTAWOWE ELEMENTY LEAN MANUFACTURING
1. Redukcja marnotrawstwa - Muda
2. Tworzenie wartości dla klienta - Value
3. Ciągłe
doskonalenie
procesów
–
Kaizen
•
7 Kategorii MUDA (Marnotrawstwa,Strat)
1. Nadprodukcja – Produkowanie czegoś co nie jest teraz potrzebne
2. Zbędne ruchy – Układanie I po chwili przekładanie w inne miejsce, przenoszenie
pudełek z wyrobami
3. Zapasy – Magazynowanie części, których nie potrzebujemy w krótkim czasie
4. Zbędny transport – Ustawić “otoczenie” tak, aby nie trzeba było chodzić
5. Oczekiwanie – Czekanie na coś co powinno być już tu I teraz (np. na
zakończenie poprzedniej operacji)
6. Zbędna praca – Robienie czegoś co I tak za chwile będzie zmienione
7. Braki/przeróbki – Poprawianie lub wyrzucanie braków
•
Kaizen – Ciągłe doskonalenie (procesów, ergonomii, BHP) wpisane w codzienną pracę
każdego pracownika. Są to drobne i tanie usprawnienia (przeciwieństwo innowacji).
Podstawa działania Kazein to budowanie świadomości pracowników poprzez np. szkolenia.
80
3. METODYKA POPRAWY PRODUKTYWNOŚCI – 5 etapów
KAIZEN (CIĄGŁE DOSKONALENIE SYSTEMU)
0. PRZYGOTOWANIE
0. Przygotowanie
projektu
1. Planowane
zyski
2. Budowanie
zespołu
projektowego
3. Szkolenia
wstępne
1.DIAGNOZA
1. Diagnoza
stanu obecnego
2.PLANOWANIE
3.WDRAŻANIE
4.KONTROLA
2. Projektowanie
stanu przyszłego
3. Wdrażanie
projektu
4. Kontrola,
utrzymanie i
ciągłe
doskonalenie
13 tygodni
3 tygodnie
2.1. Analiza
celów projektu
3 tygodnie
Rys 1. Metodyka poprawy produktywności
4. ANALIZA I DIAGNOZA STANU OBECNEGO
•
4 OBSZARY ANALIZ:ANALIZA PROCESU PRODUKCYJNEGO, ANALIZA
PRODUKTU, ANALIZA OBSADY, ANALIZA KOSZTÓW
1. ANALIZA PROCESU PRODUKCYJNEGO – NARZĘDZIA
1. Obserwacja migawkowa
•
Obserwacja rzeczywistości (np. produkcji) w losowo wybranych momentach np.
co 1,2min.
•
Analiza czasu pracy pod kątem czynności: Tworzących wartość, Nietworzących
wartości,ale koniecznych (uboczne), Marnotrawstwa (7 kategorii strat)
•
Daje informacje dot. udziału czasu dodawania wartości w czasie całkowitym
oraz procentowe udziały poszczególnych kategorii strat w stratach ogółem.
Informacje o obszarach, o nieodpowiedniej ergonomii pracy oraz obszarach
niebezpiecznych dla zdrowia.
•
Wykorzystane do analizy celów projektu
oraz wyboru odpowiednich narzędzi Lean
do redukcji strat
Muda
Dzialania
uboczne
Skladowe
pracy
Czynnosci
dodajace
wartosc
Rys 2. Podział czasu pracy
81
2. Mapowanie strumieni wartości (Mapa stanu obecnego)
VSM – Value Stream Mapping (Mapowanie Strumienia Wartości)
Strumień wartości, jest to zespół wszystkich czynności, zarówno dodających wartość jak i nie
dodających wartości, podejmowanych w procesie wytwarzania wyrobu, począwszy od surowca,
a skończywszy na wyrobie gotowym
CEL: „Zobaczyć” przepływ materiału oraz informacji w procesie wytwarzania wyrobu wzdłuż
jego strumienia wartości. Znaleźć potencjalne usprawnienia w procesie (zarówno pod kątem
wytwarzania jak i BHP oraz Ergonomii)
8 KROKÓW MAPOWANIA STANU OBECNEGO:
1. Zdefiniowanie wymagań klienta
2. Narysowanie kroków procesu produkcji
3. Zebranie danych dotyczących procesu produkcji
4. Zebranie danych dotyczących zapasów
5. Określenie przepływu materiału (Zewnętrzny)
6. Określenie przepływu materiału (Wewnętrzny) oraz przepływu informacji
7. Obliczenie tzw. Czasu Przejścia (Lead Time)
8. Zaznaczenie potencjalnych usprawnień
3. Diagram „spaghetti
•
Narzędzie do szczegółowej analizy marnotrawstwa wynikającego z transportu i zbędnego
przemieszczania (złej ergonomii). Polega na obserwacji wybranego operatora podczas
wykonywania operacji i zaznaczenie na kartce papieru wszystkich momentów, w których
operator musi gdzieś się przemieszczać w celu np. pobrania, odłożenia części itp..
4. Wskaźnik OEE:
•
OEE (ang. Overall Equipement Effectiveness) – Kompleksowy wskaźnik do pomiaru
efektywności działania maszyn i urządzeń
•
Wykorzystywany do analizy „problemów” które występują na danej maszynie i reagowaniu na
te problemy „w odpowiednich miejscach” i z odpowiednimi priorytetami – Uwzględnia również
wypadki.
•
4 poziomy wskaźnika OEE:
I. Wskaźnik dostępności – Procent czasu, w którym stanowisko jest dostępne do
produkcji
Wskaźnika wykorzystania czasu pracy – Udział rzeczywistego czasu pracy
urządzenia w czasie dostępnym do produkcji.
Wskaźnika efektywności – Stosunek pomiędzy wydajnością aktualną a teoretyczną
maksymalną
Wskaźnika jakości produkcji – Procentowy udział wyrobów dobrych w całej
produkcji
82
2. ANALIZA PRODUKTU
•
•
•
•
1. Analiza ABC
CEL ANALIZY: Znaleźć w grupie wszystkich wyrobów produkty dominujące pod
względem sprzedaży, tak aby na nich skoncentrować priorytety usprawnień i działań
Zasada Pareto (80/20) – Wg. Zasady Pareto 20% czynników (np. produktów,
problemów) powoduje 80% skutków (np. wartości sprzedaży, strat z tyt. wystąpienia
problemu)
Analiza ABC – Wywodzi się z zasady Pareto. Stosowana do analizy sprzedaży,
dystrybucji, zapasów lub innych problemów. Np. podział wyrobów na 3 klasy:
o A – 20% asortymentu wyrobów generujące 80% sprzedaży (Duża uwaga)
o B – 50% asortymentu generującego 15% sprzedaży (Mniejsza uwaga)
o C – 30% asortymentu generującego 5% sprzedaży (Bardzo mała uwaga)
KROKI ANALIZY ABC:
• Wybrać określone kryterium podziału – np. wielkość sprzedaży
• Utworzyć zestawienie asortymentowe malejąco wg. Tego kryterium
• Obliczyć faktyczne i skumulowane udziały w wielkości sprzedaży dla każdej pozycji
• Przydzielić każdej pozycji asortymentowej grupę A,B lub C
ANALIZA PARETO - LORENZA PO TENCJALNYCH WYPADKÓW W PRACY
100, 00%
96,6%
90, 00%
80%
Sku mul owany u dz iał stra t [% ]
80, 00%
A - 20% wypadk ów ( 80% strat )
B - 50% wypadk ów ( 16,6% strat)
C - 30% wypadk ów (3,4% str at)
70, 00%
*Numer pr zyczyny odpowiada numerow i
porzą dko wemu w tabeli
60, 00%
50, 00%
A
40, 00%
B
C
30, 00%
20, 00%
10, 00%
0, 00%
1
2
20%
3
4
5
6
7
8
50%
9
10
11
12
Num er przyczyny
13
14
15
16
17
18
19
20
30%
Rys 3. Analiza Pareto - Lorenza
3. ANALIZA KOSZTU
•
Obszar istotny z punktu widzenia potencjału finansowego jaki mamy poprzez wprowadzenie
usprawnień.
•
ANALIZA CZYNNIKÓW GENERUJĄCYCH KOSZT WYTWORZENIA PRODUKTU
ORAZ ICH WPŁYWU NA TEN KOSZT
•
Wzrost/spadek produktywności = wzrost/spadek kosztu jednostkowego wytworzenia
produktu
83
5. PROJEKTOWANIE STANU PRZYSZŁEGO
•
3 etapy planowania:Mapowanie stanu przyszłego. Analiza celów, Audyt systemu
Rys 4. Planowanie stanu przyszłego
Mapowanie stanu przyszłego
•
Mapa stanu przyszłego jest „wizją” nowego, idealnego strumienia wartości (wolnego od 7
kategorii strat)
•
Mapa stanu przyszłego powstaje na podstawie mapy stanu obecnego oraz kreatywnego
wykorzystania narzędzi LEAN
•
Dane o wskaźniku OEE, czasach operacji oraz analiza celów projektu są podstawą do
projektowania stanu przyszłego i wyboru narzędzi LEAN
Pytania główne przy opracowywaniu map stanu przyszłego:
1. Jaki jest czas taktu?
•
Takt spływu produkcji oznacza, co jaki czas schodzi z procesu wyrób gotowy
•
Takt jest wyrażony przez jednostkę [s/szt] i określa dokładnie, co ile sekund powinna
spływać z procesu gotowa sztuka wyrobu gotowego, aby zaspokoić popyt klienta
•
WĄSKIE GARDŁO – Operacja technologiczna, której czas jednostkowy przekracza czas
taktu. Uwaga: Wąskim gardłem nie jest najdłuższa operacja w procesie.
84
2. Gdzie może zostać zastosowany przepływ ciągły? (Balansowanie linii)
•
Balansowanie = równoważenie (synchronizacja) czasu pracy operatorów
•
Cel: Redukcja marnotrawstwa związanego z oczekiwaniem (na poprzednią operację)
+ określenie wielkości obsady dla danego popytu
Rys 5. Balansowanie pracy operatorów
Analiza celów
•
Cele wynikające z mapy stanu przyszłego: Redukcja zapasów, skrócenie czasu przejścia
poprzez wdrożenie przepływu ciągłego, wyrównoważenie linii i zredukowanie strat
związanych z oczekiwaniem, poprawa stabilności procesu w miejscach krytycznych,
redukcja wąskich gardeł, poprawa terminowości dostaw i wdrożenie systemu „ssącego”
zgodnie z czasem taktu, poprawa ergonomii i bezpieczeństwa pracy
•
Cele wynikające z obserwacji migawkowej - Redukcja MUDA. Koncentracja na
kategoriach powodujących najwięcej strat czasu tworzenia wartości i oszacowanie ich
redukcji, a następnie wybór odpowiednich narzędzi aby te straty zredukować – podstawa do
poprawy produktywności.
85
6. Wdrażanie projektu
3. Podczas etapu wdrażania wykorzystane zostają narzędzia Lean Manufacturing wybrane
podczas etapu planowania stanu przyszłego. Źródła wyboru narzędzi:
Mapa strumienia wartości stanu przyszłego i analiza celów
•
Balansowanie linii – aby zredukować marnotrawstwo związane z oczekiwaniem,
zmniejszyć wielkość zapasów produkcji w roku oraz wprowadzić przepływ ciągły
•
Supermarket i kanban (metoda ABC/XYZ) – Redukcja marnotrawstwa związanego z
zapasami i nadprodukcją oraz wprowadzenie kontroli zapasów i systemu „ssącego”
•
Diagram Ishikawy i metoda 5xdlaczego – aby np. zredukować problemy związane z
niskim poziomem wskaźnika OEE, zapobiec wypadkowi w miejscach zagrożonych,
poprawić ergonomię
•
SMED – Narzędzie Lean Manufacturing do redukcji czasu przezbrojeń maszyn i urządzeń
•
Narzędzie „Elastyczności obsady” – Narzędzie do utrzymania wysokiej produktywności
przy zmiennym popycie
1. Diagram Ishikawy I metoda “5x dlaczego”
•
Metoda 5 x dlaczego i diagram Ishikawy są wykorzystywane do poszukiwania źródła
występowania problemu (np. wypadków)
•
5 x dlaczego – Polega na zadawaniu serii 5 pytań „dlaczego?” i zagłębianie się w problem
coraz dalej np.
Na maszynie zdarzają się częste wypadki (dlaczego?)
1. Ponieważ pracownik podczas zamykania pokrywy przycina sobie ręce (dlaczego?)
2. Ponieważ pokrywa nie ma zabezpieczenia przed przycinaniem rąk (dlaczego?)
3. Ponieważ mechanicy nie zaprojektowali, ani nie zamontowali zabezpieczenia (dlaczego?)
4. Ponieważ inżynier odpowiedzialny za produkcję nie zlecił im tego (dlaczego?)
5. Ponieważ inżynier zaniedbał obowiązki związane z BHP koncentrując się tylko na
wykonaniu planu produkcyjnego
6. ROZWIĄZANIE: Zdefiniować szczegółowy zakres obowiązków inżyniera dot. BHP oraz
procedurę kontroli ich wykonania
•
Diagram Ishikawy lub inaczej diagram „rybich ości” polega na narysowaniu głównej osi,
która reprezentuje problem do rozwiązania. Następny krok oznacza identyfikację przyczyn,
które wpływają na powstawanie tego
problemu i wyodrębnienie podprzyczyn, które wpływają na czynniki główne
Rys 6. Diagram Ishikawy
86
7. Kontrola i ciągłe doskonalenie
Najtrudniejszy etap projektu
CEL GŁÓWNY: Utrzymanie wdrożonego systemu i narzędzi, tak aby „nie cofnąć się” do
stanu przed projektem
CEL DODATKOWY: Wdrożenie narzędzi wspomagających ciągłe doskonalenie, tak aby
doprowadzić do długoterminowego, ciągłego wzrostu produktywności
NARZĘDZIA I METODY: 5S, Audyty produkcji , Wizualizacja , Standaryzacja pracy
5S
5S to filozofia zachowania czystości i porządku na linii produkcyjnej co przekłada się na
usprawnienie organizacji pracy.
5 etapów 5S:
1. SORTOWANIE – Wybranie potrzebnych narzędzi, części I usunięcie pozostałych
(niepotrzebnych) przedmiotów ze stanowiska
2. STABILIZACJA – Staranna identyfikacja narzędzi, instrukcji przypisanych do stanowiska
(np. wyznaczenie miejsc odkładczych na narzędzia itp.)
3. SPRZĄTANIE – Zachowanie czystości
4. STANDARYZACJA – Wprowadzenie standardów, aby utrzymać pierwsze 3S
5. SYSTEMATYKA – Zachowanie zwyczaju stosowania się do pierwszych 4S (np. poprzez
audyty)
KORZYŚCI ZE STOSOWANIA 5S:
1. Lepsza organizacja pracy to eliminacja marnotrawstwa związanego z przemieszczaniem
2. Lepiej (bardziej ergonomicznie) zorganizowane stanowisko pracy
3. Eksponowanie problemów do rozwiązania
4. Łatwiej znaleźć potrzebne narzędzia, przedmioty
5. Większe bezpieczeństwo pracy
6. Redukcja zapasów produkcji w toku
7. Zmniejszona powierzchnia produkcyjna
8. Poprawa jakości produktów
STANDARYZACJA PRACY I AUDYTY
Standardy: Klin pozwalający na utrzymanie osiągniętych usprawnień oraz zapobieganie
powrotowi do poprzednich przyzwyczajeń.
Audyty:Kontrola utrzymania standardów i narzędzie ciągłego doskonalenia
Fabryka A
Dostawca
zewnętrzny
Prog no za n a 30 dn i
Klient A
Zam ówi en i e dz e
i nn e z wy prze dz en e
i m
Za mó wie ni e ra z na 2 dn i
SAP
Śr ed ni o 24 00sz .t / dzi eń
P al et a 24 00s zt. = 88 p ude łe k
P r odu kcj a pr zez 2 z m ian y
Mat eri a
ły
Ta kt = 2 3 s/ szt .
DZIENNY PL AN
PRIORYTETÓ W
C od zi enn ie
R az dzi en ni e
L IDER
Po kr yw y
2dn i
B ra k
or ga niz acj i
dos a
t w
Pr odukcja po osiągni ęciu
pozi omu sygnal izacyj nego
M on t aż A
P r oc es
we w nęt r zn y
D łu gie
pr ze zbr oj en ia
A w ar i e
M o nt aż B +C
Pr ze t wa r zan e
i C
M o nt aż k oń cow y
2dn i
1
CT
/ =22s
T akt = 23s
C/ O= 0 mi nut
CO
/ = 0m i nut
Dost ępne 7200 sekund
D ost ępne 2zm i any
Dost ępność = 100%
D ost ępność =1 00%
Liczba oper ator ów = 1 L iczba oper ator ów = 1
M al ow an e
i
3 0szt .
CT
/ =21s +21s
T akt = 23s
CT
/ = 7s
Tak t =23 s
CO
/ = 10 mi nut
D ost ępne 2zm iany
CO
/ = 0m inu t
D ost ępne2 zm ian y
D ost ępność =100 %
Li czbaoper at orów= 2
CO
/ = 30mi nut
D ostęp ne2 zm iany
2 dn i
Wy sy k
ła
p ak ow an e
i
M A SZ YN A
2
CT
/ =6, 5s
T akt = 23s
D ost ępność =50 %
Li czba opera o
t r ów = 0
Te st ow a ni e +
FIFO
M A SZ Y NA
1
C/ T=20s
Takt = 23s
P okr yw y, ś ru by
bl achy
1
C/ T=10 5
,s
C/ O =0 m inut
Dos tępne 2 zm iany
Do stępność = 100%
Lic zbaoper at orów = 1
D ostę pność= 70%
Li czba operat or ów =0
O 14 0
:0
codzi ennie
< 67 0 s
9 7,5 s
Dzialanie
1 0,5 s
2 dn i
1 08 s
Usprawnienie
Poj emnikz
a
kr ą
t
Czas
Rys 7. Standaryzacja
87