GEMBA:s roll och dess betydelse för standardisering

Hörnstenarna i KAIZEN är; eliminering av slöseri, 5S och standardisering. 5S-programmet har fyra huvudsyften, varav det första är städning, ordning och upprätthållande av arbetssäkerhet, vilket är vad 5S oftast är känt för. Det har också många andra syften, såsom minimering av pågående arbete (WIP), det är grunden för Pull Production eller Lean Production, och det är också den första av Kaizens tre hörnstenar. Detta helhetskoncept beskrivs som Gemba-huset (Masaaki Imai/Toyota), vilket innebär att förbättra kundvärdet i en produktionscell med hjälp av åtgärderna i husets olika rum, Bild 1.
Denna presentation fokuserar på Kaizens hörnstenar som används för att uppnå standardisering av produktionsceller.

Bild 1. Gemba-huset, platsen där kundvärde förbättras

Standardisering innebär att skapa ett konsekvent sätt att utföra uppgifter och procedurer, då talar vi om en funktionell standard och dessa fokuserar på QDC-frågor för att uppfylla kundkrav. Det finns också ledningsstandarder, men jag kommer inte att fokusera på dem i detta sammanhang. När man tänker på ordet standardisering är dess synonym i viss mening "Vem som helst". Standardisering av maskiner innebär att i idealfallet kan vem som helst använda maskinen, standardisering av funktioner innebär att vem som helst kan utföra funktionen. För komplexa maskiner och processer påverkar dock personlig kompetens möjligheten för vem som helst med den erforderliga kompetensnivån att utföra funktionen.

Det första steget i 5S-metoden, 1S, börjar med en översyn av den befintliga situationen, under vilken information om produktionscellen samlas in för att utföra kommande åtgärder och som grund för en förbättringsplan. Informationen kan till exempel vara data om befintliga problem som samlats in genom Pareto-analys. Detta steg är också kopplat till det första steget i Deming-cirkeln, det vill säga Plan-steget, och är en del av kvalitetskretsen, eller 10-stegsmetoden. Dessutom upprättas en plan för att avlägsna onödiga föremål i cellen. Steg 1S ska inte utföras förhastat, eftersom åtgärderna måste baseras på dataanalys, det vill säga analys av information som samlats in med hjälp av Pareto-analys.

Det andra steget, 2S, beskrivs bäst med sloganen "Allt på sin plats och en plats för allt". Detta inkluderar även omorganisering av maskinerna i produktionscellen. 1S och 2S utförs vanligtvis parallellt.

Förenkla och organisera är grunden för all standardisering. Detta inkluderar standardisering av maskiner, funktioner, ritningar, kontorsprocesser, lager, kommunikation samt placering av varor och utrustning. Detta steg inkluderar en grundorsaksanalys med hjälp av ett orsak-verkan-diagram + 5W för att identifiera orsakerna till problemen. Analysen riktar sig mot problem som uppdagats genom Pareto-analysen. Baserat på detta utvecklar teamet en lösning för att hantera problemen. Lösningen kräver visuell styrning, vilket avser vilken kommunikationsmetod som helst som används i arbetsstationen som med en blick visar hur arbetet ska utföras. Till exempel var verktygen är placerade, standardarbetsordning, hur många komponenter det finns i lådan, arbetssteget som ska utföras osv.
I denna presentation fokuserar jag på standardisering av produktionscellen. Den 10-stegsmetod som jag beskrev tidigare, det vill säga kvalitetskretsen, är ett verktyg för att åstadkomma en ny effektivare layout, samt ett sätt att arbeta effektivare och en arbetsstandard, det vill säga ett standardarbetsblad. Eftersom kvalitetskretsen följer Demings PDCA-cykel, innebär detta att steg 2S tar 2-4 månader som längst, eftersom alla 10 steg måste gås igenom, därför är det lämpligt att upprätta ett Gantt-schema för att organisera och följa upp implementeringen.

5S-karta

Det är ett verktyg med vilket placeringen av delar, verktyg, utrustning och maskiner i cellen granskas i den ordning som följer arbetssekvensen. Det används för att hitta den bästa möjliga placeringen för ovan nämnda föremål.
Kartan ritas av den aktuella situationen före 2S-operationen, Bild 2 (sicksack-karta) och av situationen efter, Bild 3. Den kan användas för att utvärdera både små och stora utrymmen, t.ex. en enskild cell, en produktionslinje eller en hel avdelning.

Bild 2. ZiG-ZaG-Karta

Principer för att designa en bra layout

Maskiner och utrustning (Bild 3)
- När maskiner placeras i en U-formad layout, resulterar detta i ett böjt flöde av material och personalrörelser i cellen, vilket leder medarbetaren nära början av processcykeln.

Bild 3. Optimal placering av maskiner och utrustning

Materialhantering

• Undvik upprepad hantering av delar
• Vänd delarnas förvaringslådor till en ergonomiskt vänlig position, fritt från golvet och vinklade mot användaren.
• Lådorna ska vara lätta att byta, utan att arbetet avbryts.
• Försök att utveckla ett enstycksflöde för produktionen i denna cell.

Arbetstagarens ergonomi och onödiga rörelser/förflyttningar

• Böjda rörelser är bäst, undvik alla onödiga rörelser och fram- och tillbaka-rörelser.
• Minimera antalet gångsteg, optimalt är ett steg kombinerat med en vridning.
• Överväg att lägga till ett extra WIP (Work In Progress) buffertlager i processen för att undvika fram- och tillbaka-rörelser eller slöseri med tid, vilket är resultatet av en obalanserad process på grund av olika produktionskapaciteter hos maskinerna i arbetsstationen (om det inte finns ett WIP-lager i en obalanserad process, blir resultatet att man väntar vid en maskin medan man arbetar hela tiden vid en annan).
• Undvik olika hinder mellan arbetstagarna, t.ex. stora tavlor, transportband eller maskiner. Detta främjar möjligheterna till teamarbete, effektiv balansering av arbetsplatsen och förbättrar möjligheterna för flera arbetstagare att arbeta i processen.

Standardiserad

• Främjar säkra arbetsförhållanden.
• Alla medarbetarens rörelser är tydligt kartlagda och identifierade i sekvensiell ordning på Standardarbetsbladet, som är placerat på arbetsplatsens vägg.
• Standardarbetsmetoden blir ett mätverktyg som utvecklas till den grund på vilken en stabil och självständig arbetsstation byggs.
• Alla förvaringslådor, WIP och cellinredning ska tydligt markeras på cellgolvet med tejp eller färg. Detta ska också ritas in på standardarbetsbladet i rätt skala.

Standardiserat arbete

• Det främjar säkra arbetsförhållanden och fungerar som en vägledning för arbetstagarens agerande genom att skissera det mest effektiva sättet att utföra en funktion. Dessutom förbättrar det produkternas och verksamhetens kvalitet och underlättar identifiering och eliminering av slöseri i processen.
• Som framgår av Gemba-huset är standardiserat arbete grunden för all Kaizen-verksamhet. Dess struktur består av tre element: Takttid, Arbetsordning och Standardprocesslager.
• I serieproduktion och återkommande steg innebär takttiden den arbetstid per enhet som krävs för att uppnå den dagliga önskade produktionsmängden.
• Arbetsordningen innebär den ordning i vilken arbetet utförs i processen.
• Standardprocesslagret är den minimimängd arbetsstycken som är nödvändig för arbetet i arbetsstationen. Storleken på standardprocesslagret och dess placering registreras på Standardarbetsbladet.
  

Bild 4. Arbetsordningen beskriven på standardarbetsbladet

Bild 4 visar en bild av två samverkande celler, presenterad på Standardarbetsbladet. Den visar Standardarbetsordningen, Standardprocesslagret, Layouten, Delarnas placering, Arbetsstationernas placering, Fasens kritiska natur, Kvalitetskontroll, Arbetssäkerhetsöverväganden, etc.

Demings cirkel inom Demings cirkel (Bild 5)

Som beskrivits ovan innebär Plan att göra en förbättringsplan för den nuvarande versionen baserad på insamlad data. Do innebär att tillämpa den aktuella planen i praktiken med hjälp av Kvalitetskretsen (10-stegsmetoden) eller att genomföra PDCA-cykeln. Check innebär att undersöka om den gjorda förbättringen uppfyller de uppsatta målen, och Action innebär att förhindra att det behandlade problemet återkommer samt att standardisera det nya sättet.

Bild 5. Demings cirkel

Det finns också en SDCA-cykel (Standardize, Do, Check, Action), vilket innebär att stabilisera resultatet av arbetet i en produktionscell som uppnåtts med hjälp av den nya PDCA-metoden, så att antalet producerade enheter alltid är det önskade utan variationer.

Exempel på banbrytande teknik för produktionseffektivitet och standardisering

Den slangmonteringscell som beskrivs nedan, One Touch Production, är det mest effektiva kända systemet för slangmontering i världen. Jag utvecklade den tillsammans med en monteringsproducent och Tammerfors universitet. Dess innovationer är omvälvande och unika. Exempelvis produktstyrd digital produktion, beröringsfri komponentbeställning från beställaren till tillverkningsprocessen, automatisk registrering av tillverknings- och materialdata per slangmontering, 100 % spårbarhet för alla monteringar per maskin, laser- och bläckstrålemärkning av slangar, felfri tillverkning av slangmonteringar på bilindustrinivå, enstycksflöde, FIFO etc.

Jag jämför dess effektivitet nedan med satsvis produktion och multilinje-Lean-produktion.

Bild 6. Jämförelse av produktionssystem

Fördelar och jämförelser mellan produktdriven produktion och Lean-produktion

• Produkterna har en digital modell som följs i tillverkningsprocessen.
• Inställningstiderna är noll eller nära noll (Set up time).
• Behovet av verktyg minskar betydligt (Tooling).
• 3D-utskrift som exempel, även lasermärkning och numeriskt styrda bearbetningsmaskiner.
• CAD-CAM, en tidig digital förfader.
• Antalet hanteringar minskar, eftersom produkten tillverkas i samma cell.
• Behovet av sekvensering och schemaläggning av produktionen minskar.
• Flera olika kundorder kan hanteras samtidigt utan risk för sammanblandning.
• Separat kvalitetskontroll och felkartläggning är helt eliminerade.
• Antalet fel är jämförbart med bilindustrins nivå.
• Kan hantera stora variationer i samma tillverkningskit.
• Antalet komponenthanteringar minskar radikalt.
• Tre olika tillverkningssteg utförs för produkten samtidigt.
• Möjliggör enstycksflöde och pull-styrning.
• Flyttar komponenttillverkningen närmare huvudleverantörens monteringslinje.
• Förenklad materialhantering, effektiv anpassning och informationsdelning i leveranskedjan.

Ovan behandlade jag standardisering av arbete och layout som ett resultat av de två första delarna av 5S-metoden, med tillämpning av 10-stegsmetoden. I min nästa artikel kommer jag att behandla 5S-metoden i sin helhet ur ett perspektiv av renlighet, ordning och arbetssäkerhet, samt dess bidrag till TPM-verksamheten.

Pentti Enlund
MexLink Oy