Lean Management 2030: czy to podejście ma sens w świetle nowej rewolucji przemysłowej?

Tomasz Król
Ekspert współpracujący z Platformą Przemysłu Przyszłości

Czy podejście lean management znajduje zastosowanie w czasach nowej rewolucji przemysłowej? Skąd wzięło się to podejście i jak wpłynęło na przemysł w przeszłości? Czy korzyści z jego pojawienia się i stosowania będą wciąż kluczowe w Przemyśle 4.0?

Skąd się wziął lean management?

Na początku dwudziestego wieku produkcja zaczęła przyspieszać. Pojawiły się nowe możliwości i potrzeby rynku, na które trzeba było odpowiedzieć. Pierwsze próby podjęli Henry Winslow Taylor i Henry Ford. Ich podejście pozwoliło opisać pracę ręczną tak, by można ją było zmierzyć i wycenić. Taylor parametryzował narzędzia i ustawienie stóp robotników, a Ford całkowicie podporządkował pracę wydajności, tworząc linię produkcyjną. Zamienił także taylorowski model pracy akordowej na stałe płace. Lilian Gilbreth dodała do tego inżynierskiego podejścia szczyptę ludzkiej natury, uważając, że pracownik sam powinien zarządzać własnym stanowiskiem i je usprawniać. Indywidualna odpowiedzialność i integracja pracowników z celami firmy ważne były także dla Mary Parker Follet, która postrzegała pracę wykonywaną przez ludzi w aspekcie społecznym. Podstawą służbowych relacji było dla niej partnerstwo i wspólne działanie.

W połowie wieku, podczas drugiej wojny światowej, szukano skutecznych metod produkowania szybko i bez błędów, ponieważ amunicja i sprzęt wojskowy potrzebne były w ogromnych ilościach. Shewhart, Deming i Juran opracowali metody statystycznej kontroli jakości, które później stały się fundamentem Całkowitego Zarządzania przez Jakość (TQM, ang. Total Quality Management). Aby szybko wdrażać do pracy nowych pracowników ze względu na gwałtowny wzrost zapotrzebowania na broń, armia amerykańska wdrożyła program nazwany TWI (ang. Training Within Industry).

Z powyższych metod pełnymi garściami czerpali Japończycy, kiedy rozpoczęli odbudowę swojego kraju po przegranej wojnie. Zafascynowany amerykańskimi osiągnięciami w dziedzinie efektywności produkcji Sakichi Toyoda jeszcze przed wojną przestawił swoją firmę na produkcję samochodów (Toyota Motor Corporation zostało założone w sierpniu 1937 r.). Po wojnie, przy praktycznie nieograniczonym popycie na motoryzację, stworzył on organizację, która była doskonałą mieszanką amerykańskich metod inżynierskich i humanistycznego podejścia do zarządzania. System ten, opisany przez wyznaczonego do tego zadania Taiichi Ohno, nazwano Systemem Produkcyjnym Toyoty (TPS, ang. Toyota Production System). Okazał się on na tyle efektywny, że Toyota stała się jedną z największych firm świata.

W latach siedemdziesiątych i osiemdziesiątych systemem produkcyjnym Toyoty zainteresowali się Amerykanie, dostrzegając w nim szansę na poprawę jakości i efektywności swojej produkcji. Historia zatoczyła koło: rozwiązanie wypracowane wspólnie z Japończykami nazwano lean management. Termin lean po raz pierwszy pojawił się w książce „Maszyna, która zmieniła świat” (Womack J.P., Jones D.T., Roos D., The Machine that Changed the World, I wyd. 1990 r.).

Obecnie terminem tym określa się sposób organizacji, który minimalizuje marnotrawstwo, tak by zmaksymalizować wartość, której oczekuje klient. Poprzez eliminowanie niepotrzebnych czynności i zdarzeń w procesie produkcyjnym ogranicza się zakres wykonywanej pracy tylko do czynności niezbędnych z punktu widzenia klienta. Czy takie podejście ma jeszcze uzasadnienie w obecnym świecie?

Współczesne technologie a proces lean

Na skutek coraz mniejszej dostępności ludzi i ich rosnących wymagań odnośnie do warunków pracy i płacy, coraz więcej czynności wykonują roboty i algorytmy. Wiele metod organizacji pracy polegających na zapewnieniu powtarzalności procesu i jakości produktu oraz minimalizacji przestojów straci wkrótce na znaczeniu, ponieważ rola człowieka zostanie poważnie ograniczona. Robot nie potrzebuje przypominać sobie instrukcji, ponieważ nie zapomina raz wgranego programu. Wszystkie wykonywane przez niego ruchy są w stu procentach powtarzalne, a to zapewnia takie same wyniki za każdym razem. Dla uproszczenia „robotem” określam tutaj pracę fizycznych robotów, jak i botów oraz algorytmów sztucznej inteligencji, czyli rozwiązań, które automatyzują pracę wykonywaną dotychczas przez człowieka.

System produkcyjny Toyoty rozróżnia dziewięć rodzajów marnotrawstwa:

  • czekanie,
  • transport,
  • błędy jakościowe,
  • zbyt wysoka jakość,
  • zapasy,
  • nadprodukcja,
  • ruch (wszystkie powyższe określane wspólnie jako muda),
  • nierównomierność (mura) oraz
  • przeciążenie (muri).

Eliminacja tych marnotrawstw implikuje zastosowanie metod, technik i narzędzi, za pomocą których zapewniamy efektywną organizację. Co będzie oznaczało pojęcie „efektywna organizacja” w roku 2030?

Efektywna organizacja przyszłości

Omawiając swoje obserwacje, posłużę się przykładem wytwarzania addytywnego (druku 3D), zwanego też wytwarzaniem przyrostowym i stanowiącego przeciwieństwo stosowanej od tysiącleci metody ubytkowej. Zamiast usuwania materiału poprzez skrawanie, szlifowanie, wiercenie, czy też inną formę obróbki, w druku 3D nanosi się kolejne warstwy materiałów produkcyjnych. Takie podejście zapewnia mniejsze straty materiałowe, większą elastyczność i większą łatwość wykonania skomplikowanych kształtów.

Z punktu widzenia organizacji produkcji metoda addytywna eliminuje wiele marnotrawstwa rozumianego tak, jak opisuje to system produkcyjny Toyoty. Ze względu na mniejszą ilość potrzebnego materiału, ograniczamy wielkość zapasów. Większa elastyczność pozwala nam produkować mniejsze partie półwyrobów i komponentów. Wykorzystanie granulatu czy proszku oznacza mniej niepotrzebnych operacji i transportu. Oznaczać to może mniejszą nierównomierność, na skutek wykorzystania mniejszej liczby urządzeń, zmniejszonej liczby operacji i czasu przezbrajania.

Wytwarzanie przyrostowe ma wiele zalet. Jednakże i taki sposób produkcji generuje straty, które trzeba minimalizować. Mimo że zużywa się mniej materiału, trzeba go magazynować. Wymaga to efektywnej organizacji miejsca. Mimo, że proces produkcyjny zajmuje znacznie mniejszą powierzchnię niż przy wytwarzaniu ubytkowym, także potrzebuje transportu. Niezależnie od organizacji, proces wykorzystujący kilka rodzajów materiałów, komponentów i kilka urządzeń, może wymagać przezbrojeń, czyli w procesie występuje oczekiwanie. Mogą w nim występować awarie i inne przestoje organizacyjne wynikające z dostępności materiału czy miejsc magazynowych związanych z kolejnymi procesami. W takim procesie mogą pojawiać się także błędy na skutek wad materiałowych, błędów konstrukcyjnych, maszynowych i programistycznych. Wystąpić może nadprodukcja, przeciążenie i nierównomierność, czyli wszystkie identyfikowane typy marnotrawstw.

Automatyzacja produkcji wykorzystująca zaawansowane maszyny, roboty i algorytmy ogranicza w znacznym stopniu błędy ludzkie. W pewnym zakresie wciąż wymaga jednak czynnika ludzkiego do organizacji, koordynacji, obsługi i wsparcia procesów. Oznacza to możliwość wystąpienia marnotrawstwa, ponieważ na przestrzeni prawie stu lat, marnotrawstwo występowało niezależnie od stosowanych technologii. Użyte technologie miały jednak bezpośredni wpływ na rodzaj i wielkość generowanego marnotrawstwa.

Nieustandaryzowana praca ludzka oznacza możliwość popełnienia wielu błędów jakościowych. Praca zrobotyzowana oznacza powtarzalne błędy. Są one łatwiejsze do wyeliminowania, jednak wciąż mogą pojawiać się w procesie. Synchronizacja pracy ludzkiej, czy też ludzkiej i maszynowej oznacza marnotrawstwo związane z czekaniem. Wykorzystanie sztucznej inteligencji może znacznie to marnotrawstwo ograniczyć, lecz nie wyeliminuje go w całości. Duża liczba urządzeń i zależnych od siebie procesów oznacza konieczność magazynowania zapasów i półwyrobów, a także potrzebę transportu międzyprocesowego i przenoszenia, angażującego operatorów. Chociaż automatyzacja tych procesów w znacznym stopniu zmniejsza to marnotrawstwo, pojawia się czekanie na transport i rośnie ryzyko przestojów związanych z awariami.

Każdy produkt to kompromis oczekiwań i potrzeb klientów, w stosunku do możliwości wytwórczych i ograniczeń fizykochemicznych. W związku z tym, każdy proces, niezależnie od tego czy jest wykonywany ręcznie, maszynowo, czy przy wykorzystaniu algorytmów sztucznej inteligencji, niesie ze sobą ryzyko wystąpienia marnotrawstwa. Gdyby zamiast wytwarzania produktów w jednej dużej fabryce i transportowania ich do klientów, uruchomić bezobsługowe mini fabryki w różnych częściach świata, które lokalnie wytwarzałyby dokładnie taki asortyment, jaki zamówił klient w dokładnie takim czasie, jaki on akceptuje (maksymalnie zbliżonym do czasu fizycznego wytworzenia), w znacznym stopniu można by ograniczyć transport wyrobu gotowego. Powstałaby jednak potrzeba uzupełniania materiału w wielu miejscach, zamiast w jednym i konieczność koordynacji wielu aspektów logistycznych tak zorganizowanego procesu. Nierównomierne obciążenie mini fabryk wynikające z nierównego popytu w różnych częściach świata stanowiłoby marnotrawstwo zasobów (czekanie urządzeń na zamówienia).

Z powyższych obserwacji wynika, że bez względu na sposób i stopień zorganizowania procesów, zawsze istnieje rozbieżność pomiędzy liczbą i wartością czynności akceptowanych przez klienta, a koniecznych do wykonania z punktu widzenia procesu wytwórczego. W idealnym przypadku to, co otrzymuje klient nie powinno zawierać marnotrawstwa, ponieważ podwyższa ono koszt wytworzenia i w ostatecznym rachunku wpływa na cenę. Klient zmuszany jest do pokrycia strat występujących w procesach. Możliwość obniżenia ceny jest ograniczona, gdy koszt wytworzenia jest wysoki. Jeżeli zapanujemy nad kosztem ograniczając marnotrawstwo, możemy zbliżyć go do wartości materiału i pracy koniecznej do wykonania wyrobu. Wówczas trudniej będzie konkurencji pokonać naszą cenę bez zmiany technologii lub materiału.

Obserwując całość łańcucha wytwórczego od wywołania zamówienia do otrzymania wyrobu przez klienta, zawsze będzie pojawiać się w nim marnotrawstwo. Bez względu na wykorzystaną technologię, marnotrawstwo to należy eliminować, ponieważ od skuteczności jego eliminacji zależy efektywność kosztowa całego procesu. Wpływa ona wprost na marżowość przedsięwzięcia, a zatem zależy od niej cena, którą klient gotów jest zapłacić za gotowy wyrób.

Cenę można kształtować oczywiście z wykorzystaniem technik i metod marketingu, takich jak pricing, branding, czy benchmarking. Pracować można także nad eskpozycją produktu, tak by zdobyć przewagę konkurencyjną. Zastosowanie tych praktyk jest skuteczne tylko do pewnego momentu. Gdy inny producent zaoferuje podobny produkt w niższej cenie, a koszt całkowity (włączając opłaty transportowe, spedycyjne, cła i podatki, a także koszty sprzedaży) jest wysoki, to możliwość obniżenia ceny jest ograniczona.

Zarówno w procesach produkcyjnych, jak i usługowych, utrzymanie kosztu wytworzenia na możliwie najniższym poziomie zapewnia przewagę konkurencyjną. Kluczowe wydaje się zatem opanowanie umiejętności eliminacji marnotrawstwa. Podejście lean management stosowane właściwie pozwala na monitorowanie i nieustanne minimalizowanie udziału czynności niedodających wartości z punktu widzenia klienta.

Podsumowanie

W odległej przyszłości być może będą istniały możliwości pozwalające na wytwarzanie dowolnych produktów w dowolnym miejscu i czasie. Dostępność technik klonowania i hologramów pozwoli zwiększyć udział istotnej wartości w stosunku do czynności dziś uważanych za niezbędne. Kierunek rozwoju technologii wskazuje, że jest to możliwe. Nie wydaje mi się jednak by stało się to w możliwej do prognozowania przyszłości, to jest w najbliższych dziesięciu latach. Dlatego sądzę, że w roku 2030 podejście lean management wciąż będzie uzasadnione.

Przez wiele lat profesjonalnej organizacji procesów zmieniały się techniki zbierania danych, obserwacji procesów i zdarzeń w procesach, jak również ewoluowały metody i narzędzia standaryzacji, predykcji i utrzymania sprawności zasobów oraz techniki zarządzania zapasami i łańcuchem dostaw. Jednak kierunek tych zmian podyktowany był jasno określonym celem, którym jest zwiększenie udziału czynności dodających wartość w oczach klienta w całym procesie poprzez eliminację czynności zbędnych i tymczasowo koniecznych. Przy takim nastawieniu, niezależnie od zastosowanych metod, technik i technologii, podejście nazywane obecnie lean management będzie miało uzasadnienie jeszcze przez długi czas. Wydaje się, iż może być ono jeszcze bardziej pożądane, gdy technologie staną się przystępniejsze i podobne do siebie, a efektywność kosztowa stanie się jeszcze bardziej znaczącym czynnikiem przewagi konkurencyjnej.

Podobne artykuły

Praca zawodowa jest zagrożona. Co stanie się z ludźmi, gdy algorytmy przejmą ich zadania?

Tomasz Król :: 11 maja 1997 roku w Nowym Jorku arcymistrz szachowy Garri Kasparow przegrał mecz z komputerem. Po raz pierwszy w historii ludzkości skonstruowana przez człowieka maszyna pokonała swojego twórcę. Jednak nie nadawał się on do niczego innego niż wygrywanie szachowych pojedynków, bo do pokonania człowieka w szachy wystarcza odpowiednio szybki procesor i baza danych. Wiele się jednak zmieniło od tego momentu.