Arbetsmaterial - får inte kopieras eller distribueras
MODULE 125 Lean Thinking / Lean Tools I
Introduktion av Lean management Innehåll Stycke 2.1 Inledning
15
Section 2.2 Mål
15
Section 2.3 Introduktion och historik
15
Section 2.4 Toyota Production System
18
Section 2.5 Lean Principer
19
Section 2.6 Sammanfattning
26
Section 2.7 Referenser
26
2009 (c) Linköpings universitet
Arbetsmaterial - får inte kopieras eller distribueras
Stycke 2.1 Inledning Detta kapitel avser ge en inledande beskrivning av Leanfilosofin (Lean Thinking) och historien bakom utvecklingen av Toyota Production System (TPS). I detta kapitel granskas även de primära drivkrafter som låg bakom Toyotas behov av att fina ett alternativ till de system som fanns i västerländska ekonomier Senare i detta kapitel studeras hur Toyota gick tillväga för att utveckla sitt nya angreppsätt samt vikt vilka de viktigaste egenskaperna är och hur de skiljer sig från massproduktionssystemen som bl.a. Ford utvecklade. Slutligen förklaras de 5 Leanprinciperna och koncepten rörande Slöseri och Värdeadderande aktivitet inom ett Lean perspektiv. De 5 principerna ger en överblick över nyckelprinciperna och målen som underbygger mycket av det som utgör Leanfilosofin. Det här kapitlet är viktigt eftersom det förser studenten med insyn inom de visentliga skillnaderna mellan traditionell massproduktion och Lean
Stycke 2.2 Mål Efter att ha läst detta kapitel bör läsaren kunna: • • • • • •
Beskriva utvecklingen bakom Lean Förklara skillnaderna mellan traditionell massproduktion och Lean Definiera de viktiga elementen bakom Toyota Production System Skilja mellan Värdeadderande och icke‐Värdeadderande arbete Beskriva olika sorters slöseri (Waste) Beskriva och definiera de 5 Leanprinciperna
Stycke 2.3 Introduktion och historien bakom Lean Termen ”Lean Production” myntades av en student vid MIT i dennes examensarbete och introducerades till en bredare publik av Womack, Jones & Roos i deras bok The Machine That Changed The World, publicerad 1990 samt Womack & Jones i deras därpå följande bok Lean Thinking, publicerad 1996. Ordet Lean har sedan dess blivit accepterad som den generiska etiketten för de produktion‐ och ledningssystem som utvecklades och användes av Toyota under den senare halvan av förra seklet, och som även är känt som Toyota Production System. En användbar definition av Leanfilosofin:
2009 (c) Linköpings universitet
Arbetsmaterial - får inte kopieras eller distribueras
”Den dymaiska, kunskapsdrivna och kundfokuserade process genom vilken alla människor i en definierad organisation ständigt eliminerar slöseri i syfte att skapa värde.” 1 Lean historik Många delar av Lean kan kopplas direkt till utvecklingen inom affärsverksamhet, ingenjörskonst och företagsledning, så pass långt bakåt i tiden som 1798! Några av de viktigaste utvecklingarna listas nedan. År 1798 demonstrerade Eli Whitney konceptet bakom idén om utbytbara delar vilket senare kom att användas vid produktion av gevär runt 1834. Den här upptäckten var nödvändig för att få fart på den industriella revolutionen och möjliggjorde uppkomsten av massproduktion. Taylor, Gilbert et al. var nyckelpersoner i utvecklingen av Scientific Management, vilket ledde till stora förbättringar inom produktionsledning, inklusive arbetsstudier, standardisering och arbetsfördelning. Dessa utvecklingar ledde till förbättrade arbetsmetoder, arbetsstandarder och bättre utbildning, tillsyn och kontroll. Henry Ford ses allmänt som massproduktionens fader. Ford Producerade den första T‐forden år 1908 och skapade det första löpande bandet vid Highland Park anläggningen år 1913. Hans produktionssystem inkluderade utbytbara delar såväl som många andra vetenskapliga ledningsverktyg som utvecklats av Taylor. Afred Sloan blev ordförande för General motors år 1920 och introducerade ett antal innovationer för att konkurrera mot Fords dominans. Bland dessa fanns konceptet att erbjuda olika modeller. GM utvecklade ett produktutbud på 5 olika modeller för att tillgodose ”varje plånbok och syfte” samt introducerade finansiell ledningsspecialister för att stödja den finansiella utvecklingen hos företagets olika divisioner. Många andra element av TPS utvecklades eller anammades av Toyota som en del av det system som de utvecklade för att möte de problem de stod inför i och med konkurrensen från dominerande amerikanska biltillverkare. Bland dessa fanns JIT, SMED, Jidoka samt många fler som kommer tas upp senare i den här kursen. Utöver detta fick Toyota mycket hjälp av den spetskunskap som utvecklades av Deming, Juran och andra som strävade efter att minska slöseriet i sina processer. Figur 2.1 på följande sida visar utvecklingen av de viktigaste delarna av Lean.
1
Murman et al., Lean Enterprise Value; Insights from MIT’s Lean Aerospace Initiative, Palgrave, New York, 2002, ISBN 0‐333‐97697‐5, översatt från engelska
2009 (c) Linköpings universitet
Arbetsmaterial - får inte kopieras eller distribueras
Figur 2.1 TPS Toyotas strävan efter Lean började efter andra världskriget. Den amerikanska industrin dominerade vid det tillfället världsekonomin och Kiichiro Toyoda, dåvarande ordförande för Toyota utmanade sin organisation att komma ikapp Amerika inom 3 år.2 Han trodde att det ända sättet för den japanska bilindustrin att överleva låg i att komma ikapp USA. Taiichi Ohno var ansvarig för den andra tillverkningsavdelningen i Toyotas Koromo anläggning år 1947 och trodde det var livsviktigt att förstå de amerikanska tillverkningsprinciperna för att Toyota skulle nå målet. Han begav sig iväg på en, vad vi idag kallar för, benchmarking besök hos Fords River Rouge anläggning som hade varit igång sedan 1918. Som Avdelningschef fick Ohno tre viktiga insikter: 1. Trots att de hade stora lager verkade det alltid bli brist 2. Arbetare spenderade mycket tid på att övervaka maskiner 3. Maskinerna var organiserade i funktionella grupper Dessa insikter ledde till utvecklandet av ett antal TPS principer, nämligen: 1. Introducera Just In Time (JIT) system för att leverera den önskade mängden material till de processer som behövde dem. Detta koncept innebar i princip att endast de material som behövdes tilläts transporteras och Kanban användes för att reglera flödet av material. JIT är den första pelaren av TPS. 2. Introducera konceptet Jidoka till tillverkningsprocessen. Ohno hade tidigare jobbat i Toyotas textilindustri, där Sakiichi Toyoda (Kiichiros far och grundare av Toyota Group) hade banat 2
Taiichi Ohno, Toyota Production System: Beyond Large‐Scale Production, Productivity Press, Portland, Oregon, 1988, ISBN 0‐915299‐14‐3.
2009 (c) Linköpings universitet
Kommentar [AS1]: Det var lite struligt att infoga bilderna
Arbetsmaterial - får inte kopieras eller distribueras
väg för utvecklingen av vävstolar som stannade automatiskt och en tråd brast. Detta koncept, mera känt som Jidoka, skulle bli den andra pelaren av TPS. 3. Organisera utrustningen och processgången för att stödja flödet av material och produkter. Detta krävde att man granskade processen från den enskilda komponentens perspektiv och såg till att alla tillgängliga resurser var organiserade så att de minimerade tiden som krävdes för att producera dessa enheter. Enstycksflöde och flödesgruppstillverkning är två nyckelbegrepp som ingår i detta element.
Stycke 2.4 Toyota Production System Toyota stötte på många problem i Japan under den här perioden, som stod i stark kontrast till situationen i USA. Bland dessa fanns: • • • • •
En liten och fragmenterad inhemsk marknad Brist på lämpligt utbildad och skicklig arbetskraft Ont om naturtillgångar Begränsad landarea Begränsad tillgång till investeringskapital
Givet dessa begränsningar skulle massproduktion enligt Ford och GM:s exempel inte fungera för deras japanska motparter. En mängd lösningar växte fram under de följande åren och decennierna för att lösa dessa begränsningar varav JIT, Kanban, Totalproduktivt underhåll (TPU), decentraliserad processtyrning, ställtidsreduktion (SMED) är några av många exempel. Toyotas primära fokus låg i att eliminera slöseri inom alla processer för att kunna konkurrera effektivt. Toyotas ”Kvalitetshus” (Figur 2.2) på nästa sida tydliggör de nyckelkomponenter som senare skulle komma att kallas Toyota Production System. Huset behövde först en stadig grund att stå på, nämligen stabilitet. I detta ingår att standardisera arbetsgånge, reducera variation, 5S och att uppnå tillförlitlighet hos verktygen. Husets två pelare är JIT och ”Rätt från början”. JIT lägger främst fokus på materialhanteringssystem, medan ”Rätt från början” lägger vikt vid Jidoka och feleliminering (Poka Yoke). Husets tak är kopplat till kunden vilken Toyota, eller vilken annan verksamhet som helst, inte skulle överleva utan. Den huvudsakliga uppgiften är att förstå vad kunden uppskattar samt driva organisationen mot att maximera de värden som kunden uppskattar och uppfylla dennes förväntningar.
2009 (c) Linköpings universitet
Arbetsmaterial - får inte kopieras eller distribueras
Figur 2.2 Kvalitetshuset Inom huset finns människorna och Toyota lägger stor vikt vid dessas roll inom organisationen. Det finns många koncept inom detta område, där arbete i team, flödesgrupper, breddutbildning och ständiga förbättringar är exempel på några. Arbetsmiljö och säkerhet ligger även inom detta område. Ett av de huvudsakliga målen med TPS är att reducera kostnader. Detta följer enligt principen nedan:
Försäljningspris = vinst – Faktisk kostnad
Detta sätt att presentera relationen mellan pris, kostnad och vinst är mycket viktig, detta då det antas att försäljningspriset inte beror på kostnaderna utan snarare beror på marknaden. Detta betyder att vinsten beror på hur låga kostnaderna är och hur väl man lyckas minska dessa(reducera slöseri). Detta skiljer sig på en fundamental nivå jämför med vad som antogs i många organisationer där försäljningspriset istället togs fram genom påslagskalkyler.
Stycke 2.5 Lean Principer Det finns 5 Lean principer som underbygger Lean‐tänkandet Dessa principer är: 1. Värde Definiera värde utifrån kundens perspektiv 2. Värdeflöde Kartlägg processerna från råmaterial till slutkund och eliminera slöseri från dessa processer 3. Ständigt flöde Skapa ett ständigt flöde utan avbrott mellan processer 4. Behov
2009 (c) Linköpings universitet
Arbetsmaterial - får inte kopieras eller distribueras
Producera produkter/tjänster endast när kunden efterfrågar dessa 5. Perfektion Förbättra hela tiden med perfektion som mål Dessa principer fungerar som ett ramverk för identifiering och borttagandet av slöseri i alla delar av en verksamhet. 1. Värde Värde är en viktig startpunkt för att implementera Lean inom organisationer. Även om den skapas av producenten är det bara slutkunden som specificerar vad som är värde och den måste definieras utifrån ett produkt‐ eller tjänsteperspektiv. Medan den här definitionen är relativt enkel att förmedla är den i praktiken mycket utmanade att implementera. Många framgångsrika organisationer drivs på av delägares krav och kortsiktiga finansiella mål, ofta på bekostnad av kundens värderingar. Otaliga stora och lönsamma företag bibehåller en strikt funktionsindelad silo‐struktur vilket är ett betydande hinder för att förstå kundens värderingar inom hela organisationen.
Vad är värde? Värde är egentligen alla aktiviteter som av kunden anses bidra till skapandet, förädlandet eller levererandet av det som de kontrakterat tillverkaren att leverera. Alla aktiviteter kan placeras i en av två kategorier, Värdeadderande (VA) eller Icke‐ Värdeadderande(IVA). Icke‐Värdeadderande kan dessutom brytas ner till två underkategorier nämligen Rent Slöseri (IVA) och Nödvändigt Icke‐Värdeadderande (NIVA).
VA – Värdeadderande aktiviteter För att en aktivitet ska skapa värde måste tre kundkrav tillgodoses i. Kunden måste vara villig att betala för processen eller aktiviteten ii. Aktiviteten måste påverka produkten eller tjänsten iii. Aktiviteten måste Göras Rätt Från Början Om en aktivitet inte uppfyller dessa tre krav måste den ses som antingen IVA eller NIVA.
IVA – IckeVärdeadderande aktiviteter (Rent Slöseri) Alla aktiviteter som inte lyckas möta de tre kraven för Värdeadderande och kräver tid, personal, utrustning eller andra resurser tillför inget värde från kundens perspektiv. Detta inkluderar omarbete, inspektion lager osv.
IVA – Nödvändigt IckeVärdeadderande aktiviteter Vissa IVA, trots att de inte lyckas möta krav för VA, kan ändå vara nödvändiga att genomföra av ett antal anledningar och klassas således som Nödvändigt Icke‐Värdeadderande. Dessa NIVA kan exempelvis krävas för att möta krav från regelverk eller teknikbegränsningar som
2009 (c) Linköpings universitet
Arbetsmaterial - får inte kopieras eller distribueras
tvingar fram extraarbete. Det är dock viktigt att komma ihåg att trots att dessa aktiviteter må vara nödvändiga i nuläget så ses de som Icke‐Värdeadderande av kunden. Forskning ledd av Lean Enterprise Research Centre år 2000 visar chockerande data över hur tid fördelas mellan dessa aktiviteter. Aktivitetstyp Tillverkning Tjänster VA 5% 1% IVA 60% 49% NIVA 35% 50% Självtest Vilka processer är Värdeadderande i bilden nedan?
Svar Endast Tre – Welding, Stamping & Assembly
Vad är Slöseri? Motsatsen till värde, från ett Leanperspektiv, är slöseri eller Muda som det kallas på japanska. Slöseri existerar i delar av en organisations processer. Det finns 7 typer av slöseri som kan finnas i såväl produktions‐ som tjänsteaktiviteter oavsett marknad eller affärsområde. Dessa visas i figur 2.3 på nästa sida.
2009 (c) Linköpings universitet
Arbetsmaterial - får inte kopieras eller distribueras
Figur 2.3 Sju sorters slöseri TIM WOOD Ramsa; Här får du bestämma om de ska köra den på engelska eller skriva om den till svenska. Det är viktigt att komma ihåg att detta slöseri kan finnas i aktiviteter för alla delar av en organisation, inte endast i produktionen. Nedan följer några exempel på TIM WOOD T Antal dataöverlämningar I Transaktioner behandlas ej M Extra data matas in W Väntan på att tidigare processer ska bli klara O En design lanseras aldrig O Onödiga krav på kontroller D Felaktig design 2. Värdeflöde Karläggning av värdeflödet skapar förutsättningar för att identifiera VA, IVA & NIVA aktiviteter inom alla händelser som används i för design, beställning, produktion och leverans av produkten till slutkund. Målet med kartläggningen är att tydligtgöra alla Icke‐ Värdeadderande aktiviteter och genom att synliggöra dem möjligöra deras elimination. Rent Slöseri (IVA) brukar angripas först, med NIVA reduceras eller elimineras senare. Värdeflödesanalys (VSM) är det främsta verktyget som används av de flesta företagen för att identifiera och eliminera Icke‐Värdeadderande aktiviteter inom deras värdeflöden. Womack & Jones’ analys av värdeflödet för ett flak Cola köpt hos en matbutik3 identifierade att mängden värdeadderande aktiviteter i det generella flödet endast uppgick till 3 timmar, trots att ledtiden är 319 dagar! (se figur 2.4)
3
Womack & Jones, Lean Thinking, Free Press, New York, 2003, ISBN 0‐74432‐4927‐5.
2009 (c) Linköpings universitet
Arbetsmaterial - får inte kopieras eller distribueras
Process Effektivitet (PE) är ett mått på det slöseri som finns i ett värdeflöde och beräknas enligt följande: PE = (Värdeadderande tid / ledtid) * 100% I fallet med Cola flödet ger detta 3 (tim) / 319 (dagar) * 100 = 0,04 % Mindre än en halv procent av den totala ledtiden lades på Värdeadderande aktiviteter!
Figur 2.4 Womack and Jones analys av Cola värdeflödet 3. Ständigt flöde När värde väl har definierats, värdeflödet kartlagts och synligt slöseri tagits bort är nästa steg att skapa ett flöde bland de värdeadderande stegen. Vanligtvis brukar arbetsmoment arrangeras i grupper för att ge synliga effektivitetsförbättringar och högre maskinutnyttjande. Detta i sin tur ger upphov till ett avdelningsbaserat tänkande. När detta tillvägagångssätt ses från kundens perspektiv och produkten eller tjänsten bearbetas skapas långa väntetider. Betänk vad som händer med de övriga delarna av batchen som inte bearbetas för stunden, de tvingas vänta mellan de olika processtegen. Denna angreppsätt döljer dessutom problem som exempelvis kvalitetsproblem, opålitliga maskiner eller avsaknad av flexibilitet. Reduktionen av batchstorlekarna, för att slutligen nå enstycksflöde där en produkt bearbetas för att sedan direkt föras vidare till nästa steg, är centralt för att förbättra flödet av produkter eller tjänster genom värdeflödet. 4. Behov En av det sju slöserierna som definierades tidigare är överproduktion. Batchtillverkning skapar vanligtvis en överflödig output (överproduktion), dvs större kvantiteter än vad
2009 (c) Linköpings universitet
Arbetsmaterial - får inte kopieras eller distribueras
kunderna egentligen behöver , för att kunna uppnå påstådd effektivitet och maskinutnyttjande. Den fjärde Leanprincipen förespråkar att produkter eller tjänster endast bör produceras när det finns ett behov hos kunden. För många är användandet av behovskonceptet i värdeflödet svårbegripligt och står i strid med det traditionella arbetssättet att trycka produkter genom processtegen. Produktionsorder skickas från ett steg till nästa framåt allteftersom batcharna blir färdigställda utan att hänsyn tas till vad som händer i senare processer. Dessutom tas ingen hänsyn till kundens krav innan produkterna anländer till slutet av värdeflödet. Ett användbart sätt att visualisera ett behovsbaserat system är att se hur man på bästa sätt kan flytta en kedja över ett bord. Genom att trycka kedjan kommer alla länkar att hamna huller om buller på andra sidan bordet, medan om man drar den tvärs över bordet i första länken och med jämn sträckning så kommer den fram i den ordning som den började (se Figur 2.5).
Figur 2.5 – Behovssystem vs trycksystem 5. Perfektion Kapitel 2 kommer behandla hur Toyota fokuserar på att minska kostnader för att öka lönsamheten. Utifrån detta sammanhang är den löpande elimineringen av slöseri livsviktig. Budskapet som den femte principen förmedlar är att man ständigt bör sträva efter perfektion och det är av stor vikt att förstå hur detta hänger ihop med Lean. Det handlar inte om att utveckla komplicerade och dyra lösningar som kan ta månader att ta fram och implementera. Det handlar att ha en drivkraft inom organisationen att för att leta efter förbättringsmöjligheter på en daglig basis. Allt eftersom organisationer arbetar med de övriga principerna blir det tydligt att det finns möjligheter att reducera tid, kostnader och fel samtidigt som man producerar tjänster eller produkter som är bättre anpassade till kundens önskemål. Genom att få värdet att flöda snabbare avslöjar var det finns slöseri i värdeflödet och hinder blir tydligare om behovssystem används. Ett nästan obegränsat antal möjligheter uppkommer för att förbättra processerna och värdeflödet. Varje försening eller incident måste ses som en förbättringsmöjlighet. En annan viktig del av perfektionsprincipen är att förbättringarna inte läggs på is medan en optimal lösning tas fram. Det är bättre med små förbättringar som sker ofta när möjligheterna uppdagas. En
2009 (c) Linköpings universitet
Arbetsmaterial - får inte kopieras eller distribueras
fördel med detta angrepps sätt är att de genomförda förbättringarna ofta avslöjar ytterligare fel och brister som tidigare var okända om man hade velat utveckla en optimal lösning. Ständiga förbättringar kan jämföras med att skala av lager med slöseri, för varje lager som tas bort upptäcks nya problem som inte kunde ses tidigare. Den här principen ställer också krav på företagskulturen när man implementerar Lean. Det är extra viktigt att involvera alla i jakten på att hitta slöseri och genomföra förbättringar för att organisationen ska kunna uppnå en löpnade förbättringsarbete på lång sikt.
Stycke 2.6 Sammanfattning I detta kapitel har du lärt dig hur termen Lean myntades för att generellt beskriva det system som Toyota utvecklade som alternativ till massproduktion. Du har även lärt dig vilka olika utvecklingar som bidrog till utvecklandet av TPS. Kapitlet beskriver även den viktiga roll som Ohno med flera hade i utvecklingen av TPS. Du har lärt dig om de insikter som drev Ohno till att utveckla detta system. De huvudsakliga komponenterna och strukturen i TPS beskrivs i detta kapitel och ett antal nyckelkoncept som exempelvis slöseri och Värdeadderande definieras och förklaras. Kapitlet introducerar även de 5 principerna bakom Lean och ger exempel för att underlätta vad dessa principer innebär. Kapitlet har således försett läsaren med en insyn i vilka de viktigaste skillnaderna mellan traditionell massproduktion och Lean är och vad dessa betyder för organisationen.
Stycke 2.7 Referenser James P Womack & Daniel T Jones, Lean Thinking, Free Press, London & New York,2003. Taiichi Ohno, Toyota Production System: Beyond Large‐Scale Production, Productivity Press, Portland, Oregon, 1988. Womack, Jones & Roos, The Machine That Changed The World, Rawson Associates, New York, 1990. Murman et al., Lean Enterprise Value; Insights from MIT’s Lean Aerospace Initiative, Palgrave, New York, 2002.
2009 (c) Linköpings universitet
