Mapowanie strumienia wartości

Metoda mapowania strumienia wartości (ang. Value Stream Mapping) służy przedstawieniu  za pomocą prostego diagramu przepływów materiałowych i informacyjnych zachodzących w systemie produkcyjnym przedsiębiorstwa. Mapowanie strumienia wartości ułatwia spojrzenie na proces wytwórczy w perspektywie od drzwi fabryki, którymi wchodzi materiał od dostawcy po drzwi, którymi wychodzi wyprodukowany z tego materiału wyrób i w ten sposób wspiera usprawnienie całości procesu, a nie jedynie jego fragmentów.

Opis koncepcji mapowania strumienia wartości

Strumień wartości obejmuje wszystkie działania, począwszy od dostawy surowców a skończywszy na wysyłce gotowego wyrobu, które są podejmowane celem wyprodukowania wyrobu lub rodziny wyrobów. W skład strumienia wartości wchodzą zarówno działania dodające wartość, jak i te, które wartości nie dodają. Mapa strumienia wartości to zapis kolejnych kroków produkcyjnych z zaznaczonym zarówno przepływem materiałów (logika kolejnych działań produkcyjnych), jak również przepływem informacji (sposób, w jaki ujęte na mapie procesy produkcyjne są informowane o tym co produkować, kiedy oraz w jakiej ilości).

Przykładowa mapa stanu obecnego

Przykładowa mapa stanu obecnego

Dzięki mapowaniu można oszacować całkowity czas przejścia produktu od surowca po uzyskany z tego surowca wyrób gotowy a także czas przetwarzania, często utożsamiany z czasem dodawania wartości. Im większa jest różnica obu czasów, tym więcej marnotrawstwa obecnego w systemie produkcyjnym.

Metoda mapowania wywodzi się z praktyki koncernu Toyota, gdzie znana jest pod nazwą „mapowanie przepływów materiałów i informacji”. Mapowanie obejmuje zawsze stworzenie przynajmniej dwóch map: mapy stanu obecnego, która jest prezentacją aktualnego sposobu realizowania przypływu materiałów i informacji, oraz mapy stanu przyszłego, która jest projektem pożądanego sposobu realizowania tych przepływów. W pewnych sytuacjach korzystne może być narysowanie mapy stanu idealnego, pokazującej możliwości udoskonaleń strumienia wartości z wykorzystaniem metod lean.

Przykładowa mapa stanu przyszłego

Przykładowa mapa stanu przyszłego

Przed przystąpieniem do mapowania należy wybrać rodzinę produktów, której proces będzie analizowany i ulepszany. Rodzinę tworzą wyroby przechodzące przez te same procesy.

Etapy procesu mapowania strumienia wartości

Etapy procesu mapowania strumienia wartości

Mapowanie jest narzędziem wspomagającym analizę systemu produkcyjnego w perspektywie procesu „widzianego oczami klienta”, z uwzględnieniem wszystkich czynności składających się na tworzony produkt. W odróżnieniu od tradycyjnych analiz zorientowanych na wybrany fragment systemu produkcyjnego, mapowanie jest procesem projektowania przepływu synchronizowanego czasem taktu w oparciu o metody i techniki Lean Manufacturing. Dzięki mapom strumieni wartości powstaje obraz łączący wszystkie procesy i działy produkcyjne w zakładzie. Wykonanie map pozwala skoncentrować wysiłek wdrożeniowy na najbardziej istotnych aspektach działań operacyjnych i jest niezbędnym narzędziem zarówno dla tych, którzy właśnie rozpoczynają, jak i dla tych, którzy kontynuują swoją przygodę z filozofią Lean Management.

Korzyści płynące z zastosowania mapowania strumienia wartości

Analiza procesu z wykorzystaniem mapowania strumienia wartości jest metodą pozwalającą na zrozumienie przepływów w procesie produkcyjnym oraz ukazanie działań wytwórczych towarzyszących powstawaniu wyrobu. Silną stroną metody jest jej zogniskowanie na eliminacji marnotrawstwa, prowadzące do skracania produkcyjnego czasu przejścia wyrobu przez system produkcyjny oraz zwykle do znacznego zmniejszenia zapasów w systemie produkcyjnym. Ukazując przepływ z uwzględnieniem wszystkich kroków produkcyjnych podejmowanych w celu wytworzenia wyrobu, wytycza ona najlepszy z możliwych kierunek działań doskonalących i pomaga uniknąć optymalizacji w ujęciu lokalnym. Umożliwia ponadto modyfikację systemu w oparciu o zestaw metod i technik z zakresu Lean Manufacturing.

Ciągły przepływ

Produkcja w ciągłym przepływie to organizacja produkcji w gniazdach czy liniach produkcyjnych, polegającą na tym, że części są przetwarzane i przekazywane bezpośrednio z jednego stanowiska obróbczego na drugie, po jednej sztuce. Jest to najbardziej efektywna metoda przetwarzania materiałów na gotowe produkty i dlatego też powinna być stosowane wszędzie, gdzie jest to możliwe.

Podejście tradycyjne do produkcji a przetwarzanie w formie przepływu ciągłego

Podejście tradycyjne do produkcji a przetwarzanie w formie przepływu ciągłego

Opis koncepcji przepływu ciągłego

Ciągły przepływ oznacza, że każde stanowisko przetwarza tylko jedną część, którą potrzebuje następne stanowisko, krótko przed tym, zanim faktycznie jej potrzebuje, zaś wielkość partii transportowej jest równa jeden. Efektem takiej organizacji produkcji jest to, że produkty płyną przez wszystkie stanowiska danego procesu w sposób ciągły, jak w potoku, bez przestojów i zahamowań, które są tak charakterystyczne dla produkcji w partiach. Ciągły przepływ umożliwia najszybsze przetworzenie zleconego zamówienia, co uzyskiwane jest przez eliminację oczekiwania poszczególnych części na pozostałe części z partii produkcyjnej.

Korzyści z zastosowania przepływu ciągłego

Korzyściami ze stosowania ciągłego przepływu są:

  • minimalizacja czasu przejścia produktu przez proces, co pozwala na szybszą reakcję na wymagania klienta,
  • redukcja zapasów produkcji w toku,
  • krótki czas „cyklu obrotu pieniądza” (czas, jaki upływa pomiędzy zapłaceniem za surowce i otrzymaniem pieniędzy ze sprzedaży produktów wytworzonych z tych surowców),
  • możliwość szybkiej identyfikacji problemów takich jak braki, ponieważ z reguły wykrywane są one zaraz po ich wystąpieniu,
  • pobudzona komunikacja pomiędzy stanowiskami, które zostają połączone na zasadzie „klient – dostawca”.

System ssący do sterowania produkcją

System ssący to jedno z najpotężniejszych narzędzi Lean, dające natychmiastowe pozytywne efekty. Wykorzystuje się go w celu wyeliminowania podstawowego rodzaju marnotrawstwa – nadprodukcji. Jednocześnie jego zastosowanie zapewnia podtrzymanie ciągłości produkcji, tak aby procesy w dole strumienia wartości były niezawodnie zaopatrywane przez procesy w górze strumienia wartości przy możliwie minimalnym poziomie zapasów, co oznacza produkcję przy mniejszym zaangażowaniu kapitału.

Opis koncepcji systemu ssącego do sterowania produkcją

System ssący jest to taki sposób organizacji produkcji, w którym czynności produkcyjne są podejmowane jedynie w odpowiedzi na pojawiające się zapotrzebowanie. Oznacza to, że kolejne operacje informują poprzedzające je kroki procesu o pojawieniu się zapotrzebowania. Takie rozwiązanie zapobiega powstawaniu marnotrawstwa w postaci nadprodukcji.

System ssący do sterowania produkcją

Przepływ materiału do następnego kroku produkcyjnego wywołuje przepływ informacji do poprzedniego kroku produkcyjnego o potrzebie uzupełnienia materiału

System ssący może przybrać jedną z dwóch form:

  • systemu ssącego typu supermarket,
  • sekwencyjnego systemu ssącego (realizowanego przy zastosowaniu tzw. kolejki FIFO).

Supermarket to specyficzny rodzaj mini magazynu międzyoperacyjnego, z którego zaopatrywany jest następny krok produkcyjny w niezbędne materiały. Z kolei materiały te uzupełniane są przez wcześniejszy krok produkcyjny, przy czym dla każdego asortymentu materiału ustalone są maksymalne poziomy zapasu w supermarkecie. Jako nośnika informacji o potrzebie uzupełnienia materiału używane są tzw. karty kanban, które sterują transportem materiałów oraz procesem produkcji.

W ssaniu sekwencyjnym sekwencję produkcyjną dyktuje proces dostarczający natomiast tempo produkcji limituje proces pobierający z kolejki, zwykle bardzo krótkiej. Zapas międzyoperacyjny jest ściśle kontrolowany i nigdy nie przekracza założonego poziomu maksimum. Oznacza to, że „pchanie sekwencji” jest zatrzymywane w chwili zapełnienia buforu.

Korzyści z zastosowania systemu ssącego do sterowania produkcją

Zaplanowane, zgodnie z regułami systemu ssącego, zapasy we właściwych miejscach w systemie produkcyjnym i o odpowiednich wielkościach mogą nie tylko przyśpieszyć reakcję na potrzeby klienta, ale również znacznie zwiększyć produktywność. Dzięki wdrożeniu systemu ssącego eliminowane są nadmierne poziomy zapasów, wynikające m.in. z błędów prognoz, w oparciu o które działa system pchający.

System ssący do sterowania przepływem materiałów nabywanych, czyli szczupła logistyka wewnętrzna

Wdrożenie gniazd lub linii produkcyjnych o ciągłym przepływie pociąga za sobą konieczność takiego zasilania stanowisk w materiały, aby operatorzy produkcyjni spędzali jak najwięcej czasu na dodawaniu wartości, bez niepotrzebnego przerywania zadań produkcyjnych. Rozwiązaniem wspomagającym taką sytuację jest system ssący do zasilania linii w materiały. Eliminuje on konieczność przynoszenia materiałów przez operatorów, przygotowywania części do produkcji, obsługi pustych pojemników czy też zamawiania materiału do kolejnego zlecenia oraz wypisywania związanej z tym dokumentacji.

Fragment systemu ssącego do sterowania przepływem materiałów nabywanych

Fragment systemu ssącego do sterowania przepływem materiałów nabywanych

Opis koncepcji

Dostawy komponentów do gniazd o przepływie ciągłym, linii produkcyjnych lub pojedynczych stanowisk wymagają stworzenia efektywnego, wewnętrznego systemu uzupełniania materiałów, w miarę jak operatorzy zużywają je na swoich stanowiskach. Przyjmuje się, że materiały powinny być dostarczane z magazynu do stanowisk często i w małych ilościach, np. co godzinę. W takim podejściu dostawy w dużych pojemnikach lub na paletach przy pomocy wózków widłowych są nieefektywne. Stosuje się raczej tzw. małe ciągniki z wózkami, bądź też wózki pchane ręcznie, które wg rozkładu jazdy przyjeżdżają do magazynu surowców dla pobrania materiałów a następnie objeżdżają wydział produkcyjny wyznaczoną trasą, zatrzymując się przy gniazdach produkcyjnych, dostarczając do nich pojemniki z częściami, odbierając puste pojemniki oraz sygnały kanban o potrzebie uzupełnienia materiału. Taki sposób dostarczania materiałów do gniazd określa się mianem „pętli mleczarza”, gdyż jego idea jest analogią do stosowanego w przeszłości codziennego dostarczania świeżego butelkowanego mleka do mieszkań i domów.

Korzyści

Wśród wielu zalet szczupłego systemu logistyki wewnętrznej wymienić można: maksymalizację wydajności gniazd i linii produkcyjnych o przepływie ciągłym, zmniejszenie powierzchni potrzebnej pod system produkcyjny, minimalizację liczby pracowników transportu wewnętrznego, zwiększenie obrotu zapasami części nabywanych i obniżenie ich poziomu.

System ssący w łańcuchu dostaw, czyli szczupła logistyka zewnętrzna

Najważniejszym celem dla łańcucha dostaw jest zapewnienie 100% dostępności części na czas. W drugiej kolejności ważna jest systematyczna redukcja zapasów w całym łańcuchu dostaw. Szczupłe podejście w oparciu o system ssący oraz zasadę bliskiej współpracy z dostawcami pozwala oba te cele osiągać jednocześnie. Rozwiązanie to jest idealne dla tych przedsiębiorstw, którym zależy na zapewnieniu dostaw części na czas oraz redukcji zapasów. Wprowadzenie systemu ssącego w łańcuchu dostaw pomaga ograniczyć negatywny wpływ zmienności w procesie (korygowanie przez klientów złożonych zamówień już w trakcie ich realizacji, zakłócenia w systemie produkcyjnym, itp.) i ułatwia wprowadzenie pozostałych elementów koncepcji Lean Manufacturing.

Opis koncepcji

W szczupłym podejściu planowanie dostaw odbywa się tylko i wyłącznie na podstawie bieżącego zużycia  materiałów. Do codziennego planowania nie są brane pod uwagę prognozy i złożone zamówienia, a dostawy realizowane są w systemie ssącym. Jednak ważne jest tu nie tylko samo wdrożenie systemu ssącego, ale również jego systematyczne doskonalenie, np. przez redukcję zapasów dzięki realizowaniu częstszych (np. codziennych zamiast cotygodniowych) dostaw zewnętrznych w tzw. pętli mleczarza. Z drugiej strony ważne jest redukowanie zapasów bezpieczeństwa zarówno po stronie klienta, jak i dostawcy. Partnerska współpraca z dostawcami pozwala przy niskich nakładach inwestycyjnych znacząco poprawić jakość dostawców oraz ich elastyczność.

Tradycyjny system dostaw a system dostaw na zasadzie "kursu mleczarza"

Tradycyjny system dostaw a system dostaw na zasadzie „kursu mleczarza”

Korzyści

Dzięki wprowadzeniu systemu ssącego zapewnienie 100% dostępności części na czas staje się celem realnym, a wielkość zapasów może zostać znacznie zredukowana. System ten, jak każdy element Lean Manufacturing wymaga ciągłego udoskonalania. Wymaga on więc od pracowników aktywnego zaangażowania w pracę nad jego usprawnianiem.