W magazynie Kaizen właśnie ukazał się artykuł, którego jestem współautorem (razem z Krzysztofem Fieglerem) na temat synchronizacji logistycznej, Just-in-Time oraz tego jak IPOsystem radzi sobie z  tymi wyzwaniami. Poniżej tekst artykułu. Zachęcam do lektury i komentarzy.

Synchronizacja logistyczna. IPOsystem inteligentny system zarządzający produkcją dla Just-in-Time.

Od kilkudziesięciu lat Just in Time (dokładnie na czas) jest uznaną i stosowaną techniką, a raczej szerzej filozofią czy też strategią działania w zarządzaniu produkcją. U jej podstaw leży bardzo prosta choć trudna do wprowadzenia zasada – każdy zapas jest marnotrawstwem. Przy właściwym wdrożeniu pozwala przeciwdziałać marnotrawieniu kosztów związanych z nadmiernym czasem realizacji zleceń, utrzymywaniem zbyt dużego zapasu (również produkcji w toku), nadmiernym zaangażowaniem powierzchni magazynowej, jak również nadmiaru mocy przetwórczej. W idealnym podejściu Just in Time pozwala na zsynchronizowanie wszystkich czynności w procesie produkcyjnym dostarczając każdemu procesowi wszystkich potrzebnych elementów w wymaganym momencie i w wymaganej ilości. Klasyczny model zakłada istnienie ciągłego niezakłóconego przepływu elementów w procesie produkcyjnym. Wykorzystując system ssący sygnałów Kanban kolejny zapas zamawiany jest w momencie kiedy zostanie osiągnięte minimum magazynowe oraz wyznaczane są terminy uruchomienia kolejnych etapów produkcyjnych. Sygnałami systemu Kanban mogą być karta kanban, sygnały świetlne lub brak części we wskazanym miejscu. Poprawny przepływ sygnałów zależy od szybkiej i odpowiedniej reakcji odpowiedzialnego pracownika i jest kluczem do redukcji zapasów.

Podstawowymi założeniami koncepcji Just in Time są:

• wysoka jakość materiałów i półproduktów wykorzystywanych w produkcji
• eliminacja w procesie produkcyjnym wadliwych elementów
• niewielkie i       często uzupełniane ilości materiałów
• brak zapasów,
• krótkie cykle realizacji zamówienia

Korzyści z wdrożenia są niebagatelne albowiem

• usprawniamy przepływ materiałów
• zwiększamy produktywność zasobów
• efektywniej wykorzystujemy pracowników
• efektywniej wykorzystujemy maszyny
• ograniczamy miejsce magazynowe
• ograniczamy produkcję w toku
• ograniczamy możliwość przeterminowania zapasów
• poprawiamy jakość produkcji

Tyle teoria. Z punktu widzenia kosztów produkcji idea Just in Time jest ze wszechmiar słuszna. Kto z zarządzających produkcją nie chciałby mieć zawsze na czas potrzebnych do produkcji materiałów. W każdym momencie kiedy są one potrzebne i w ilości, która jest niezbędna. Nie więcej i nie mniej. Każdy z elementów wykorzystywanych do produkcji jest bez wad, a produkcja wykonuje tylko poprawne jakościowo elementy. Brzmi trochę jak utopia, zwłaszcza w sytuacji kiedy managerowie produkcyjni codziennie zderzają się ze zmianami i zakłóceniami występującymi na produkcji.

Dlatego też rzeczywistość pokazuje nam trudności i przeszkody jakie występują we wdrażaniu i utrzymaniu Just in Time. Przyjrzyjmy się tym trudnościom.

Po pierwsze terminy.

Koncepcja Just in Time zakłada, że aby planowanie produkcji mogło opierać się na zleceniach od klientów czas jaki mamy na dostarczenie produktu (termin zlecenia) powinien być dłuższy od czasu realizacji procesu produkcyjnego. Taka organizacja procesu pozwala na produkcję na zamówienie. Jeśli przyjmiemy założenie, że naszym celem jest realizacja zamówień w terminie to musimy organizacyjnie opanować ten proces i tak zarządzać klientami aby przekonać ich aby zdecydowali się przyjąć nasz termin realizacji zamówienia. W przeciwnej sytuacji zachodzi konieczność utrzymywania zapasu surowców jak i produktów finalnych, a nie o to nam przecież chodzi. Tutaj nasuwa się jednak kilka wątpliwości. A co wtedy kiedy nasz termin realizacji zamówienia jest dłuższy niż konkurencji? Jeśli nie będziemy mieć innych argumentów sprzedażowych? Co ze zleceniami, które wpadają nam znienacka i zaburzają plan produkcyjny? Czy będziemy na tyle „twardzi”, żeby ważnemu klientowi odpowiedzieć, że musi poczekać? Sytuacja jest stosunkowo prosta wtedy kiedy mamy do czynienia z produkcją jednorodną i długimi seriami. Możemy przesunąć dany produkt dla innego klienta. Ale co wtedy kiedy prowadzimy produkcję rzeczywiście pod zamówienie? Rygorystyczne prowadzenie Just in Time, bez narzędzi wspierających jest wtedy po prostu niemożliwe. Nie zaobserwujemy efektów, a sztywne procedury i zasady postępowania związane z Just in Time będę tylko utrudniać pracę.

Po drugie elastyczność.

Just in Time nie jest dla każdej firmy. Jej wdrożenie i osiąganie efektów z tej techniki wymaga stabilnego środowiska pracy, trwałych i stabilnych relacji biznesowych zarówno z klientami jak i dostawcami. Musimy mieć pewność, że żadne ogniwo łańcucha nie zawiedzie. W przeciwnym przypadku możemy się narazić na nieprzewidziane przestoje. Nie mówiąc już o elastycznym podejściu do wymagań klientów – jest to po prostu nie możliwe albo wymaga czasu. Nawet w Toyocie możemy wybierać wersję samochodu z ograniczonej ich liczby, a na bardzo wysublimowaną konfigurację będziemy czekać całymi tygodniami. Skuteczność Just in Time zależy od znalezienia równowagi pomiędzy elastycznością dostawców a stałością użytkowników.

Po trzecie minimum magazynowe.

Celem Just in Time jest minimalizowanie stanów magazynowych. Właśnie minimalizowanie. Bardzo trudne jest, a wręcz nie jest możliwe aby nie posiadać choćby minimalnego stanu zapasów na jakikolwiek element wykorzystywany w produkcji. Jedną z przeszkód w metodzie Just in Time jest założenie, że poziom minimum magazynowego zwykle determinowany jest przez historię zapotrzebowania. A co w przypadku kiedy zapotrzebowanie wzrasta powyżej planowanego na podstawie danych z poprzednich okresów? Przedsiębiorstwo może wyczerpać wszystkie zapasy i nie wykonać zleceń na czas. Na pewno spotka się wtedy z zażaleniami ze strony klienta zwłaszcza w sytuacji kiedy produkujemy elementy do dalszej obróbki, a nasz klient też stosuje metodologię Just in Time. Mówi się, że aby zapewnić 95-procentową skuteczność obsługi firma powinna wprowadzić minimum dwa różne standardy bezpiecznego zarządzania zapasami, a przewidywany poziom zapotrzebowania powinien być planowany na podstawie Kanban do czasu kiedy nie będzie można ustalić trendów. Jednak zadajmy sobie pytanie czy chcielibyśmy być w tej 5% grupie? Jak i na jakiej podstawie podjąć decyzję, kto nie otrzyma w terminie naszych produktów? I co kiedy nie będziemy mogli ustalić tych trendów?

Po czwarte transport wewnętrzny.

Metodologia Just in Time zakłada, że odległości pomiędzy gniazdami produkcyjnymi są minimalne. Wręcz projektuje się hale w taki sposób aby ograniczyć do minimum odległości w procesie produkcyjnym pomiędzy poszczególnymi etapami produkcji. A co w przypadku kiedy jest to nie możliwe? Co w przypadku kiedy etapem transportowym nie jest automat, a człowiek? Co z opóźnieniami i pomyłkami w tym procesie?

Po piąte stabilność produkcji.

Just in Time wymaga bardzo wysokiej stabilności produkcji. Każde zakłócenie w postaci awarii, braku, pracownika czy też narzędzia może spowodować ogromne straty w procesie produkcji. Podobnie jeśli występują zmiany terminów. Stosowane normy powinny być realizowane zawsze zgodnie, bez odchyleń (zarówno w górę jak i w dół). Jeśli tak się nie dzieje zaburzamy przepływ i straty powstają na wszystkich powiązanych etapach produkcyjnych. Managerowie produkcyjni wkładają bardzo dużo wysiłku w to aby park maszynowy był sprawny, pracownicy zdrowi i zastępowalni. A czy decyzje podejmowane przez dozór produkcyjny w przypadku wystąpienia odchylenia zawsze są optymalne?

Jak managerowie radzą sobie z tymi wyzwaniami?

Dla zapewnienia płynności przepływu materiałów stosują następujące działania:

• organizują przestrzeń produkcyjną tak aby minimalizować odległości pomiędzy etapami procesu – oznacza to czasem wysokie nakłady inwestycyjne,
• wpływają na dostawców aby lokalizowali swoje zakłady i/lub magazyny w pobliżu ich zakładu produkcyjnego,
• wykorzystują w produkcji najbardziej efektywne narzędzia,
• tworzą małe gniazda produkcyjne,
• skracają czas przezbrajania maszyn,
• dążą do daleko posuniętej standaryzacji produktów i procesów
• szkolą pracowników aby podnieść i kwalifikacje i elastyczność,
• eliminują pola odkładcze,
• dążą do usprawnienia przepływu informacji.

Jednak to czasem nie wystarcza. Ryzyka jakie powstają w procesach produkcyjnych zmuszają ich do   utrzymywania zbyt dużego buforu magazynowego i zakładania niepotrzebnych
czasów międzyoperacyjnych. Licząc, że w przypadku wystąpienia odchylenia dozór bezpośredni będzie wiedział jak zareagować. Just in Time zakłada bowiem bardzo wysoką świadomość ról i procesów zarówno pracowników jak i kadry managerskiej. W każdym sposobie organizacji produkcje jest to ważne ale w tym przypadku może spowodować zamiast korzyści straty.

Aby móc podejmować właściwe decyzje i usprawnić przepływ informacji managerowie stosują różnorodne narzędzia informatyczne. Przede wszystkim systemy wspierające produkcję typu MES czy APS. Systemy te pozwalają kontrolować bieżącą produkcję w toku (MES) oraz tworzyć idealne plany produkcyjne, które obejmują m. innymi minimalizowanie zapasów czy realizację optymalnych partii produkcyjnych. Problemem tych systemów jest to, że nie są one dynamiczne – czyli nie reagują automatyczną i błyskawiczną optymalizacją planu po każdym zdarzeniu. W szczególnych przypadkach, gdy występuje duża zmienność np. częste nowe zlecenia, zmiany terminu realizacji zleceń, zmiany terminu dostaw materiałów, częste odstępstwa od norm czasowych podczas realizacji operacji technologicznych, awarie maszyn lub narzędzi, kolejny przeliczony plan jest nieaktualny w momencie zakończenia przeliczeń. Jest to spowodowane tym, że przeliczenie nowego planu (tylko dla jednego scenariusza, bo na analizę różnych scenariuszy po prostu nie ma czasu) zajmuje czas – często kilkadziesiąt minut (im więcej operacji do przeliczenia tym więcej go potrzeba). Podczas przeliczania nowego planu powstają zdarzenia, które nie zostały ujęte w warunkach planowania, a są w procesie planowania istotne. Opracowany w ten sposób nowy plan jest nieaktualny (nie optymalny) w momencie jego opublikowania. Cały czas jesteśmy w sytuacji „pogoni za królikiem”. Zamiast analizować i optymalizować procesy produkcyjne, managerowie starają się realizować idealny plan (co nie znaczy optymalny), a często są zmuszani do podejmowania trudnych decyzji w przypadku znaczącej dezaktualizacji tego planu.

Odpowiedzią na te problemy są systemy Inteligentnej Fabryki. Pierwszym takim systemem na świecie jest IPOsystem.

IPOsystem – inteligentny system zarządzający produkcją, który samodzielnie i bezpośrednio steruje produkcją. IPOsystem, bez udziału planistów i osób dozoru bezpośredniego(!) na halach produkcyjnych, podejmuje optymalne decyzje dotyczące kolejności realizacji i doboru zasobów dla poszczególnych czynności technologicznych. System na bieżąco zarządza pracą pracowników i maszyn, uwzględniając w czasie rzeczywistym wszystkie zmiany dotyczące stanu tych zasobów i aktualnej sytuacji na hali produkcyjnej. W przypadku jakichkolwiek odstępstw od założeń normowych, system bezzwłocznie wprowadza korekty i dokonuje dodatkowej optymalizacji planu, biorąc pod uwagę m. innymi dotrzymanie ustalonych z Klientem terminów wykonania zleceń (JUST-IN TIME) i maksymalne wykorzystanie czasu pracy dostępnych zasobów. Każdy pracownik, po zgłoszeniu się do systemu, otrzymuje w przeciągu kilku sekund polecenie realizacji operacji technologicznej najbardziej optymalnej na ten moment. IPOsystem zapewnia automatyczną, rejestrację wszystkich realizowanych operacji na halach produkcyjnych (powstaje rzeczywisty obraz funkcjonowania obszaru produkcji) i umożliwia przygotowanie szeregu analiz niezbędnych w procesach Lean Management i Kaizen. System na bieżąco kontroluje czas toczących się prac i w czasie rzeczywistym informuje nadzorujących produkcję o każdym przekroczeniu założonego na daną operację czasu pracy i realizacji pracy z niższą niż założono wydajnością. IPOsystem zwalnia zarządzających produkcją z konieczności realizacji skomplikowanych procesów planistycznych, logistycznych i oraz czynności bezpośredniego przydzielania zadań na halach produkcyjnych. System na bieżąco oblicza aktualne terminy realizacji wszystkich zleceń (z dokładnością do 1 minuty). IPOsystem optymalizuje funkcjonowanie całej organizacji – samodzielnie zarządza pracownikami bezpośrednio produkcyjnymi, pracownikami transportu wewnętrznego, magazynu, zaopatrzenia i kontroli jakości. Jednocześnie bardzo upraszcza zarządzanie przedsiębiorstwem, wspiera procesy planowania strategicznego i umożliwia podnoszenie efektywności działania firmy produkcyjnej w zakresie m.in.: optymalizacji procesów inwestycyjnych, poprawy efektywności realizacji procesów technologicznych, wdrażania efektywnych systemów premiowych, czy optymalizacji zatrudnienia w odniesieniu do potrzeb w danym okresie czasu. IPOsystem zapewnia wzrost wydajności obszaru produkcji przedsiębiorstwa o minimum 15-30% po roku od jego uruchomienia niezależnie od charakteru produkcji (system do tej pory wdrożyły firmy o produkcji jednostkowej, mieszanej i masowej), znacząco ogranicza koszty zarządzania produkcją oraz produkcję w toku. Każda z firm, która wdrożyła system poprawiła wydajność, zwiększyła zyskowność, skróciła terminy dostaw oraz zwiększyła swój udział w rynku. Osiągnęły one dotychczas niedostępny dla nich poziom funkcjonowania.

Wdrożenie Just i Time tak naprawdę nigdy się nie kończy. Raz osiągnięta sprawność i elastyczność powinna być stale doskonalona. IPOsystem pozwala znaleźć na to czas i utrzymać zmiany.