FMEA -- Failure Mode and Effect Analysis

Co to jest FMEA?

FMEA to zorganizowana analiza potencjalnych błędów, które mogą wystąpić w procesie, skutków ich wystąpienia oraz przyczyn powstania.
Analiza FMEA przyjmuje postać zestawienia, w którym wyszczególnione są poszczególne kroki procesu, potencjalne błędy, które mogą wystąpić, potencjalne efekty, które mogą wystąpić w wyniku błędu, częstotliwość występowania oraz stopień zagrożenia tym spowodowany.
Uwagę zwraca powszechność określenia potencjalny. Dlaczego? Ano dlatego, że FMEA to narzędzie wykorzystywane w prewencji. A jak wiadomo -- lepiej zapobiegać niż leczyć. Dlatego FMEA tworzy się dla potencjalnych problemów, których występowanie możemy identyfikować, nie zaś do błędów, które już wystąpiły.
Analiza FMEA to najczęściej tabela, w której zestawione są kolejne kroki procesu, poszczególne błędy, które mogą w tym kroku wystąpić, oraz potencjalne efekty, które taki błąd wywoła. Warto zauważyć, że jeden błąd może wywołać kilka problemów, ale nie musi. Nie zawsze skręcona kostka uniemożliwia chodzenie, prawda?

Potencjalny błąd.

Potencjalny błąd to inaczej niepowodzenie w spełnieniu wymagań danego procesu oraz spełnieniu założeń projektowych. Czyli -- wszystko to co, może (ale nie musi) pójść źle na danym kroku procesu. Żeby nie szukać daleko przykładu -- proces produkcyjny lampki biurowej. Jednym z kroków produkcyjnych będzie poprowadzenie przewodów wewnątrz obudowy -- przez włącznik do żarówki. Potencjalne błędy to:

• przebicie izolacji kabla podczas wkręcania śrubki
• złamanie kabla
• niepoprawne podłączenie

Bujna wyobraźnia pomaga.

Potencjalny efekt.

Czyli, co może się stać, jeśli dany krok procesu pójdzie źle. Dla przykładu z uszkodzeniem izolacji:

• Odsłonięty przewodnik będzie dotykał masy, spowoduje zwarcie.
• Odsłonięty przewodnik będzie dotykał obudowy, spowoduje porażenie użytkownika.

"Srogość" efektu.

Surowość, "srogość" (ang. severity) oznacza stopień zagrożenia, jaki niesie ze sobą potencjalny błąd, jeśli wystąpi. W powyższym przykładzie -- zwarcie jest mniej groźne niż porażenie -- w tym pierwszym zapewne spali się bezpiecznik (bądź wyłączy), w tym drugim -- być może ktoś zginie. Srogość określa się w skali 1-10, dla każdego potencjalnego efektu osobno. 1 -- małe zagrożenie, 10 -- duże. Skala jest subiektywna, różne osoby mogą różnie ocenić to samo zagrożenie.
Ja bym ocenił zwarcie na 4 punkty, porażenie -- na 10 (w końcu na szali jest życie ludzkie, które trudno wycenić -- chociaż Ford próbował, co na dobre mu nie wyszło). Skala może różnić się w zależności od branży -- branża motoryzacyjna ma dość wyśrubowane standardy, lotnicza zapewne jeszcze bardziej a branża garncarska zapewne mniej. :)

Przyczyny potencjalnych błędów.

Czyli podajemy przyczyny, które mogą spowodować błąd. Dla uszkodzonego kabelka -- krzywo wkręcana śrubka, kabelek przemieścił się przed skręcaniem, itp.
Przyda się tu metoda 5WHY, Wykres Ishikawy (czyli Fishbone -- Wykres Rybich Ości) czy też klasyczna Burza Mózgów.
Oczywiście -- jedna przyczyna może spowodować kilka błędów, tak samo błąd może mieć kilka przyczyn.

Częstość występowania błędu.

Occurence -- jak często występuje potencjalny błąd spowodowany zaistnieniem danej przyczyny. Określana najczęściej w PPMach -- Parts per Milion, ilość wadliwych sztuk na milion. Okreslana w skali 1-10. 1 -- występowanie wyeliminowane, np. przez Poka-Yoke. 10 -- bardzo częste. Dokładne stopnie skali określane są w zależności od branży i konkretnej firmy. W Automotive -- 10 punktów to więcej niż 100 000 PPMów. Jeśli krzywo wkręcona śrubka zdarza się często -- to oceniamy to na 10.

Prewencja

Aktualnie stosowane metody prewencyjne -- przeglądy maszyn, poka-yoke, szkolenia, instrukcje pracy, itd. Wszystko to, co obecnie robimy, żeby uniemożliwić powstanie błędu.
W lampce -- śrubkę wkręcamy w kołnierz.

Detekcja

Co, aktualnie robimy, żeby wykryć błędy, zanim wyślemy produkt do klienta? Testery, kontrole elektryczne, manualne, wizualne, metody statystyczne (SPC), szablony.
Detekcję również oceniamy w skali 1-10. 10 -- brak możliwości wykrycia, 2 -- wykrycie każdego bubla (lampka nie świeci). 1 -- jeśli błąd nie może wystąpić, ponieważ wyeliminowaliśmy przyczynę. Skala -- tak jak poprzednie -- subiektywna i zależy od branży.
Lampkę zapewne sprawdzimy na testerze, czy świeci i czy nie powoduje zwarcia.

Współczynnik Ryzyka -- RPN

Risk Priority Number to wynik naszej analizy:
RPN = Srogość * Częstość występowania * Detekcja RPN oznacza ogólne ryzyko analizowanego procesu i jest parametrem, na który szczególną uwagę zwracają audytorzy. Jeśli współczynnik jest za wysoki -- musimy wprowadzić akcje korekcyjne. Wysokość tego parametru jest (a jakże) inna w różnych branżach. Najczęściej RPN>100 wymaga akcji. No chyba, że Srogość będzie wysoka (>8) -- to wtedy graniczny RPN jest niższy -- błąd, który się często powtarza a grozi życiu ludzkiemu, nawet często wykrywany -- wymaga reakcji. Bo jeśli jednak się nam bubel prześlizgnie -- może być niewesoło.

Akcje korekcyjne

Jeśli zdecydujemy się podjąć akcje korekcyjne -- definiujemy możliwe do wdrożenia akcje, wybieramy te, które wdrażamy (nie wszystko co można zrobić zawsze zrobimy -- bo efekt niewielki, bo za drogo, bo zbyt utrudni pracę, itp).
Dla wdrożonej akcji ponownie definiujemy wszystkie 3 parametry oraz obliczamy RPN. Jeśli jest odpowiednio niski -- jest ok. Jeśli nie -- kombinujemy dalej.

DFMEA, PFMEA, MFMEA.

Ponieważ ludzie jakoś zawsze ludzie wszystko dzielić i kategoryzować -- to FMEA również da się podzielić.

• PFMEA - Process FMEA -- to FMEA dotyczące istniejącego procesu, linii montażowej.
• DFMEA - Design FMEA -- dotyczy etapu projektowego, kiedy stanowiska, procesy są ciągle na etapie projektowania -- poprawne zdefiniowanie potencjalnych problemów na tym etapie może oszczędzić olbrzymią kasę w przyszłości -- bo taniej poprawić projekt w Autocadzie niż przerabiać istniejące stanowiska.
• MFMEA - Machine dotyczy pracy maszyny -- czyli lista potencjalnych awarii i usterek, jakim maszyna może ulec.

FMEA nie jest, oczywiście, kompletnym zestawieniem wszelkich możliwych błędów ani panaceum na wszelakie zagrożenia. Jest kolejnym narzędziem, które pozwala zarządzać Jakością produkowanych wyrobów. Wskazuje nam miejsca krytyczne procesu, którym trzeba się przyjrzeć. Jest też dokumentem, który podlega ewidencji, archiwizacji i jest sprawdzany przez klienta -- zwłaszcza w przypadku "grubych" reklamacji -- czy byliśmy świadomi zagrożenia i co zrobiliśmy, żeby je wyeliminować.
FMEA znajduje zastosowanie nie tylko w przemyśle -- można je zastosować do wielu dziedzin, także życia codziennego. Ja na zaliczenie szkolenia zrobiłem pobieżne FMEA dla ścianki wspinaczkowej, słyszałem też o wędkarzu, który na zaliczenie tego samego szkolenia zanalizował proces łowienia ryby. :)

Capacity, czyli ile możemy robić przezbrojeń.

W przypadku pracy z maszynami, których część roboczą (czyli np. formę, prasę, wykrojnik) możemy wymienić, tak żeby produkowała różne produkty zachodzi konieczność dokonywania przezbrojeń (ang, set-up, change-over), czyli właśnie takiej wymiany.

Niestety, w czasie przezbrojenia, maszyna nie pracuje, więc też nie zarabia na siebie. W związku z tym, zbyt częste przezbrojenia obniżają rentowność maszyny, zazwyczaj też obniżają żywotność wymienianego narzędzia -- ponieważ (zazwyczaj) największa degradacja następuje w fazie rozruchowej. Nie bez znaczenia jest też ryzyko uszkodzenia narzędzia podczas przezbrojenia. Inżynier jakości zauważy też, że zazwyczaj pierwsze części wyprodukowane po przezbrojeniu są niezdatne do użytku (czyli scrap rozruchowy), a to z kolei będzie bolało księgowego.
Z drugiej strony -- zbyt rzadkie przezbrojenia powodują wzrost stanów magazynowych -- jeśli przezbrajamy co 1 dzień, to na pozostałych wyrobach musimy trzymać zapas na tyle duży, żeby starczyło od przezbrojenia do przezbrojenia.

W związku z tym zachodzi konieczność ustalenia -- jak często chcemy przezbrajać?
Oczywiście nie jest to nasze "widzimisię", a kwestia zwykłego przeliczenia. Zdarza się, że osoba decyzyjna stwierdza "skoro wysyłamy do klienta raz w tygodniu -- przezbrajajmy raz w tygodniu. A to co wysyłamy codziennie -- przezbrajajmy codziennie". Przy czym klient -- to nie koniecznie klient, który od nas kupuje, może to być inny dział w fabryce, to nie ma w tym momencie znaczenia.
Takie podejście to błąd -- ponieważ nie gwarantuje, że zawsze zdążymy wyprodukować wszystko na czas -- może się nie wyrobimy z wyprodukowaniem wszystkiego? A może zapas na wysyłkę wyprodukujemy w 2 dni? I co potem? Produkujemy na zapas, czy wyłączamy maszynę?
Powinno podejść się do takich obliczeń z innej strony. Należy sprawdzić, ile części potrzebujemy wyprodukować dla klienta w jakimś okresie czasu -- najczęściej bierze się do tego ilości tygodniowe. Np. 5000 szt. tygodniowo każdego wyrobu z maszyny. Wiemy (a w każdym razie powinniśmy wiedzieć), ile trwa wyprodukowanie jednej sztuki wyrobu (czas cyklu). Mnożymy zamówienia klienta przez czas cyklu, dla każdej części osobno. I wiemy już, ile czasu tygodniowo maszyna musi pracować, żeby wyprodukować zamówienie. Załóżmy, że będzie to dla wszystkich części robionych na tej maszynie (np 5 cześci) -- 450 000 sekund.

Wiemy też, jaki jest całkowity dostępny czas na maszynie -- np. 7 dni x 3 zmiany x 7,5h na zmianie x 3600 sekund (zakładając, że pracujemy na 3 zmiany przez cały tydzień, 7,5h dlatego, że w ciągu zmiany operatorowi przysługuje 30 minut przerwy. Jeśli maszyna nie wymaga operatora -- można tu wziąć 8h). W tym przypadku -- 567 000 sekund.

Ale: od tego trzeba odjąć średni czas awarii (nie ma maszyn bezawaryjnych) oraz czas na zaplanowane przeglądy (Preventive Maintenance). Jest to określane przez parametr Overall Effectivness, czyli -- ogólnie ujmując -- wydajność maszyny. Załóżmy, że będzie to 85% (czyli 15% czasu na awarie, przestoje oraz przeglądy). Zostaje nam do wykorzystania tygodniowo 567 000 * (85%) = 481 950 sekund na wyprodukowanie. Jeśli czas wynikający z zamówień klienta jest mniejszy od tego -- wyśmienicie, mamy zdolności produkcyjne. Jeśli wyższy -- kłopot -- być może trzeba będzie zastanowić się nad przeniesieniem któregoś z narzędzi na inną maszynę, mniej obciążoną.

Różnica między czasem dostępnym a obciążeniem to czas, który pozostaje nam na przezbrojenia -- 481 950 - 350 000 = 31 950 sekund . Jeśli przezbrojenie trwa 15 minut (900 sekund, czyli 630 tygodniowo) to tygodniowo na tej maszynie możemy robić 35 przezbrojenia. Czyli każdą część możemy produkować każdego dnia. W związku z tym -- zapas, jaki musimy trzymać na każdej z nich -- jeden dzień konsumpcji (czyli kolejnego procesu produkcyjnego albo bieżących wysyłek) + jakiś zapas bezpieczeństwa. W przypadku, jeśli wyszłoby nam, że każda część produkowana jest co 3 dni, to zapas oczywiście musi być większy.

Wszystkie części wyprodukowane w czasie jednego cyklu produkcyjnego (czyli w czasie od włożenia narzędzia do jego wyjęcia) nazywamy partią produkcyjną (ang. lot). Jak widać -- częstość przezbrajania wpływa na wielkość partii -- im rzadziej produkujemy, tym większe loty produkujemy.
Warto zauważyć, że jeśli produkowane części są potrzebne raz na tydzień -- nie ma sensu produkować każdego dnia po trochu -- szkoda czasu na robienie niepotrzebnych przezbrojeń -- lepiej po prostu każdego dnia robić jedną część, czyli 7 przezbrojeń w tygodniu. Pozostanie nam jakiś wolny czas (z tych niewykorzystanych 28 set-upów -- 7h). Może warto go wykorzystać na produkcję jakichś części, które obecnie robimy na maszynie, która jest przeciążona?

Oczywiście -- powyższy przykład to uproszczenie -- zazwyczaj maszyn jest więcej, często można wymieniać pomiędzy nimi narzędzia, przezbrojenia również rozpatruje się w odniesieniu do wszystkich maszyn razem, a nie każdą z osobna. Ale schemat pozostaje ten sam:

1. Zebrać zamówienia klienta, przeliczyć to na czas potrzebny dla każdej maszyny.
2. Sprawdzić, jakie są obciążenia maszyn -- które są przeciążone, które są niedociążone.
3. W miarę możliwości -- zbalansować obciążenia maszyn, przenosząc narzędzia, tam, gdzie to możliwe.
4. Ustalamy wielkość lotów, czyli -- ile razy w tygodniu będziemy produkować -- pilnując, żeby nie przekroczyć maksymalnej liczby przezbrojeń w tygodniu.

7 strat.

Klasyk teorii -- 7 strat.

LEAN to głównie eliminacja strat. A straty to wszystko to, co jest bezwartościowe.
W typowym podejściu firmy, powiedzmy, "garażowej" straty to straty, mówi się trudno, ponieważ nie da się ich uniknąć. A skoro są złem koniecznym, to się je akceptuje.
Takie podejście jest oczywiście błędne i kosztuje nas pieniądze, które można by zaoszczędzić.
Typy strat można podzielić na siedem kategorii, dzięki którym możemy przyjrzeć się poszczególnym problemom i znaleźć małe możliwości poprawy, dzięki czemu może uda nam się wygenerować duże oszczędności (zgodnie ze starą prawdą ziarnko do ziarnka...).

Siedem typów strat:

1. Korygowanie
2. Nadprodukcja
3. Ruch
4. Przepływy materiałowe
5. Oczekiwanie
6. Zapasy
7. Działanie

1. Korygowanie -- to dodatkowa inspekcja produkowanych wyrobów oraz ich przerabianie, tak, żeby spełnić wymagania klienta. Czasami zdarza się, że jakaś maszyna ulegnie drobnej awarii i co prawda może produkować, ale produkt ma drobną wadę, którą można usunąć w dodatkowym procesie. Wtedy opłaca się zatrudnić dodatkową osobę, która usunie taką usterkę z produktu. Powinno być to, oczywiście, działanie tymczasowe, a priorytetem powinno być jak najszybsze usunięcie usterki maszyny.
2. Nadprodukcja -- produkowanie większej ilości produktów, niż potrzebuje klient, czyli produkowanie "na zapas", "na magazyn". Co z tego, że możemy produkować (i produkujemy!) 10000 głośników dziennie, skoro klient potrzebuje i zamawia tylko 5000 dziennie? Tracimy tylko czas operatorów, komponenty, z których produkujemy i miejsce na magazynie. No i zawsze możemy się przeliczyć, bo klient zredukuje zamówienia i zostaniemy z dużym zapasem, z którym nie będziemy mieli co począć.
3. Ruch -- każdy przepływ ludzi, który nie dodaje wartości. Pracownik kręcący się bezużytecznie w tę i nazad nie generuje przychodów, więc jest stratą. Dotyczy się to także źle zorganizowane stanowiska pracy, na którym pracownik nie ma w zasięgu ręki potrzebnych mu narzędzi i musi po nie iść. Również -- nieergonomiczne rozmieszczenie narzędzi, złe umieszczenie części na stole, wymagające nadmiernego wyciągania rąk, schylania się, itp.
4. Przepływy materiałowe -- to każdy przepływ materiału, który nie jest w danym momencie potrzebny. Czyli innymi słowy -- robienie zapasów, buforów przy stanowiskach montażowych. Od magazynowania jest magazyn, stanowiska produkcyjne są od produkowania,
5. Oczekiwanie -- czyli bezczynność między czynnościami operacyjnymi. A także oczekiwanie na zakończenie cyklu pracy maszyny pracującej automatycznie -- pracownik patrzący, jak maszyna pracuje to strata. Do tej kategorii również zalicza się oczekiwanie na przybycie materiałów.
6. Zapasy -- Każdy nadmiar materiału, ponad ilość zapewniającą bieżącą produkcję. Jeśli robimy zapasy komponentów na najbliższe 3 miesiące, to generujemy straty -- w miejscu, w zamrożonej gotówce. Niestety, czasami nie do uniknięcia, jeśli dostawca ma określoną minimalną ilość materiału, który musimy zamówić. A to czasami jednak jest zapas na 3 miesiące. Wtedy stratą jest zamawianie ponad tą ilość.
7. Działanie -- Robienie czegoś, co klient nie postrzega jako dodawanie wartości. Bardzo często jest to "dmuchanie na zimne". Być może nie potrzebujemy robić testowania półproduktu po każdym kroku procesu?

Podzielenie strat na powyższe typy pozwoli nam przyjrzenie się każdej kategorii z osobna i znalezienie drobnych możliwości wyeliminowania strat. Tym bardziej, że różne osoby mogą wypowiadać się w różnych dziedzinach.
Pracownik zakupów może wynegocjować z dostawcą mniejszą ilość minimalną a pracownik jakości -- sprawdzić, czy na pewno potrzebujemy testera po każdym procesie. Osoba zajmującą się logistyką produkcji będzie w stanie zanalizować, czy można zredukować ilość materiału na stanowisku a inżynier -- czy da się przebudować stanowisko, żeby było bardziej ekonomiczne.
Jeśli wszystkie straty byłyby w jednym worku -- ciężko byłoby zdefiniować, kto może sprawdzić możliwości optymalizacji.

Strumień wartości

We wpisie, w którym opisywałem supermarket magazynowy, padło określenie " strumień wartości. W jednym z komentarzy padło też pytanie:

Co to jest strumień wartości?

Strumień wartości to, ogólnie mówiąc, wszystkie czynności, procesy i przepływy materiałów oraz informacji, niezbędne do wyprodukowania wyrobu.
Ogólny strumień wartości najczęściej wygląda następująco:
Zamówienie --> planowanie i harmonogramowanie --> zakupy komponentów --> magazynowanie komponentów --> wytwarzanie wyrobu --> magazynowanie wyrobów --> sprzedaż i wysyłka.

Proces wytwarzania wyrobu gotowego

Wytwarzanie wyrobu, składa się z poszczególnych procesów -- czyli przepływu materiału i informacji oraz czynności wytwarzania kolejnych półproduktów oraz wyrobu gotowego. Te procesy albo dodają wartość albo jej nie dodają.
Dla przykładu: Skręcenie 2 elementów -- wartość dodaje ponieważ półprodukt, który otrzymujemy po skręceniu ma większą wartość niż koszt obu elementów. Najczęściej dodaje się do ich kosztu koszt robocizny.
Po ostatnim procesie -- tym, który daje nam wyrób gotowy -- dodaje się też marżę.
A takie co nie dodają wartości -- to na przykład dodatkowe testy wyrobu. Wyrób przed testem i po teście dla klienta jest wart tyle samo.

Teoria kowbojów, czyli po nam menedżerowie?

Brzmi śmiesznie, ale w gruncie rzeczy dobrze wyjaśnia, w jaki sposób powinniśmy organizować procesy w zakładzie oraz jak radzić (i kim) sobie z sytuacjami niestandardowymi.
A żeby wiedzieć, co jest sytuacją niestandardową, najpierw musimy ustalić, co tym standardem jest.
Wracając do tytułowego zagadnienia:

Ilu kowbojów potrzeba do przepędzenia stada 5000 krów z jednego końca stanu na drugi?

5000? Po jednym na krowę? Chyba za dużo.
2500? Po jednym na dwie krowy? Też chyba dużo?
500? 100? 30?
Takie zgadywanie jest absolutnie błędnym podejściem. Trzeba zacząć z innej strony. Trzeba ustalić, co jest procesem standardowym.
Przepędzanie bydła z grubsza polega na tym, że bydło idzie sobie długim stadem. Dopóki żadna krowa się nie próbuje odłączyć -- kowboje w sumie nie mają nic do roboty -- ot obserwują i pilnują, żeby krowy szły naprzód. Ale od czasu do czasu jakaś krowa próbuje się odłączyć od stada i odejść w bok. I wtedy kowboj reaguje -- pędzi do krowy i zagania ją na powrót do stada.
Czyli standard jest prosty -- krowy idą jednym stadem. Wtedy nie trzeba reagować. Sytuacja abnormalna, która wymaga reakcji -- to krowa odłączająca się od stada.
W praktyce warto ustalić odległość, na którą krowa może oddalić się od reszty, zanim "operatorzy zaczną reagować.
I tak samo działają procesy w firmie produkcyjnej.
Kowboje to brygadziści, liderzy zmian, kadra managerska. Wędrujące stado krów -- proces produkcyjny. Uciekająca krowa -- awarie, błędy jakościowe, przestoje itp.
Jeśli ustalimy co jest standardem oraz jego granicę, tolerancję, nie potrzebujemy angażować nikogo poza operatorami do obsługi procesu. Dopiero wtedy, kiedy pojawi się sytuacja niestandardowa, wkracza osoba, która podejmuje decyzję, jak ten problem "obsłużyć".
Dla przykładu: awaria maszyny oznacza, że nie produkuje ona wyrobu, który potrzebujemy. I wtedy trzeba podjąć decyzję, co z tym fantem robić. Angażować dodatkowe środki w ekspresową naprawę? Uruchamiać potem pracę w nadgodzinach, żeby nadrobić? A może nadrobimy w weekend? A jeśli nie mamy już takiej capacity, żeby nadgonić? Co wtedy? Skracamy przeglądy i robimy je pobieżnie, żeby zyskać trochę czasu do nadgonienia?
Takie decyzje nie należą już do operatora. Powinien podjąć je brygadzista, może manager.
Natomiast, jeśli nie mamy ustalonego standardu procesu, nie będziemy wiedzieć, kiedy mamy sytuację abnormalną i wtedy kadra zarządzająca musi non-stop interweniować -- na zasadzie ciągłego gaszenia pożarów.
Z tego wynika też wniosek -- że doskonały manager tak potrafi zorganizować pracę, standardy oraz procesy, że swoją pracę decyzyjną jest w stanie ograniczyć do minimum.
No ale wtedy podwładni będą szemrać, że "nic nie robi całymi dniami a kasuje horrendalną kasę". Podobnie jak informatyk-administrator. :)
A odpowiadając na pytanie powyżej: Nie wiem, ilu. Nie mam doświadczenia w przepędzaniu krów. :)

Sustem PULL a system PUSH

System pull

System pull to metoda zarządzania produkcją, przepływem materiału oraz informacji, która polega na tym, że "ściągamy" tylko te materiały, które w danej chwili potrzebujemy bądź produkujemy tylko to, co zamówił klient. Dzięki temu redukujemy nasze zapasy, optymalizujemy produkcję oraz zmniejszamy produkowane partie produkcyjne (co z kolei ogranicza problemy jakościowe).
W praktyce -- często musimy trzymać pewien poziom zapasów (czy to części, półproduktów czy też wytwarzanego wyrobu -- pisałem o tym tu), zatem, stosując pull uzupełniamy tylko tyle, ile skonsumowaliśmy bądź wysłaliśmy do klienta.
Czyli: mamy zapas 1000 sztuk, wysłaliśmy 300 -- produkujemy kolejne 300 sztuk, żeby uzupełnić poziom.
Ale -- wyprodukowanie tych 300 sztuk -- to skonsumowanie materiału, więc poziom tegoż materiału również trzeba uzupełnić (czy to zamówić od dostawcy, czy samemu wytworzyć).
W ten sposób tworzymy cały łańcuch dostaw oparty o system pull. Poczynając od klienta -- przez montaż -- podmontaż -- do dostawcy komponentów.
Jak łatwo zauważyć, system kanban czy też supermarket magazynowy, które opisywałem wcześniej, implementacją systemu pull.
Przeciwieństwem systemu pull jest

System push

W tym systemie po prostu produkujemy, po czym "wypychamy" (stąd nazwa) wyroby do kolejnego procesu (kolejny proces montażowy, magazyn, klient).
Wadą systemu jest gromadzenie dużych (najczęściej zbędnych) zapasów, brak jest też kontroli nad sensownością produkowania. Produkcja w systemie push często bazuje na prognozach (forecastach) zamówień -- na podstawie przewidywanych zamówień ustalamy co i ile produkować.
Ale jeśli prognozy okażą się nie trafione -- to albo zostajemy z zapasem, który trzeba będzie trzymać (bo klienta nie obchodzi, że produkujemy więcej niż zamówił) i mieć nadzieję, że w końcu uda się go sprzedać. Albo -- klient zamówi więcej, niż przewidywaliśmy i wtedy trzeba będzie nadrabiać nadgodzinami.
Push to najczęściej również duże partie produkcyjne, co w przypadku wykrytego po czasie defektu, będzie oznaczać złomowanie/przerabianie dużych ilości wyrobów -- czyli większe koszta.
Jak widać -- w standardowej firmie produkcyjnej -- system pull ma przewagę. Produkowanie pod zamówienia, redukcja zapasów, mniejsze partie produkcyjne -- zdecydowanie świadczą za tym systemem.
Z drugiej strony -- nikt nie będzie wymagał od rolnika, żeby wykopał tylko tyle marchewki czy ziemniaków, ile zamówią od niego klienci na bazarze -- tu się raczej sprawdzi push -- czyli dostarczenie tylu warzyw, ile (z doświadczenia czyli prognoz) wie, że sprzeda.

Supermarket magazynowy

W poprzednim wpisie wspomniałem o supermarketach produkcyjnych. Dziś trochę rozwinę temat.
Jak wspomniałem w poprzednim wpisie, supermarket to sposób przechowywania materiału -- jest zorganizowany w ten sposób, żeby osoba pobierająca materiał traciła jak najmniej czasu na obsługę magazynową -- najlepiej, żeby podeszła, pobrała, co potrzebuje i poszła. Nie ma martwić się o to, gdzie materiał leży, które opakowanie pobrać, żeby zachować kolejność FIFO, gdzie szukać, jeśli materiału nie ma. Od tego są osobni pracownicy. Jest to ogólna tendencja w Kaizen -- oddzielanie pracy cyklicznej od niecyklicznej. Cykliczne będzie pobieranie materiału (np. co pół godziny pobieramy materiał na kolejne pół godziny). Niecykliczne -- uzupełnianie materiału, reagowanie na braki materiału, zamawianie nowych dostaw, itp.
Supermarket jest to system typu fixed address (czyli materiał ma swoje miejsce, jedno konkretne i przeznaczone tylko dla tego materiału). Dzięki temu motylek (czyli osoba pobierająca materiał i dostarczająca go na linię) nie traci czasu na szukanie -- zawsze ma go w tym samym miejscu. Opakowania materiału leżą ułożone jeden za drugim -- tak, żeby zawsze dostępne było jedno opakowanie, dopiero kiedy się skończy -- możemy zacząć kolejne. A ile tych opakowań powinno leżeć?

Minimum i maksimum

Powinniśmy ustalić widełki -- minimum i maksimum opakowań, które przechowujemy na supermarkecie. Minimum -- to ilość, przy której zamawiamy nową dostawę. A zamawiamy tyle, żeby osiągnąć maksimum. Jak je wyznaczyć?
Cóż, metod jest wiele -- przypuszczam, że co firma -- to metoda. Jednak ogólna zasada jest taka sama -- minimum powinno dawać nam czas na reakcję -- żeby zdążyć uzupełnić materiał, zanim produkcja skonsumuje opakowania od minimum do zera.. Jeśli przeciętnie zużywamy dziennie 3 kartony materiału, a ściągnięcie kolejnej dostawy trwa tydzień (bo tyle wynosi lead time -- czas oczekiwania na dostawę -- to nasze minimum powinniśmy ustawić co najmniej na 15 opakowań. 15 -- ponieważ jeśli osiągniemy minimum dziś, to dopiero za 5 dni roboczych dostaniemy kolejny materiał -- dlatego 3x5=15. Jak widać -- jest to na styk, więc warto doliczyć jeszcze jakiś safety stock -- na wypadek jakiegoś wypadku -- czy to opóźnienia w dostawie, czy jakichś braków produkcyjnych, który spowodują zwiększenie konsumpcji materiału -- żeby nadrobić braki.
Maksimum z kolei trzeba zbalansować -- nie warto robić nadmiernych zapasów, bo szkoda miejsca i szkoda pieniędzy zamrożonych w materiał. Z drugiej strony -- jeśli damy tu za mało -- będziemy często zamawiać materiał. I jeśli to my płacimy za transport -- oszczędzimy co prawda na materiale, ale stracimy na częstych dostawach. Najczęściej stosuje się tu formułkę: MAX = MIN + MIN*115%.
Z drugiej strony -- jeśli mamy dostawy regularne, co jakiś okres czasu -- np. co tydzień, co dwa, codziennie -- możemy trochę zmodyfikować system. Ponieważ dostawa materiału będzie tak czy siak -- to minimum nie będzie sygnałem do zamawiania materiału, tylko bodźcem do sprawdzenia, czy wszystko gra -- czy dostawa będzie na czas, czy pozostały materiał starczy do momentu dostawy, czy może zamówienia spadają i już nie będzie tego tyle potrzeba, itp.
Zatem, przyjeżdża materiał, magazynier przyjmuje go, umieszcza na supermarkecie. Ale załóżmy, że w tym momencie mamy więcej opakowań i przekraczamymaksimum. Co zrobić?

EXCESS

Tworzymy obszar nazywany EXCESSEM, czyli po ludzku -- nadmiarem. Obszar ten funkcjonuje w oparciu o system free address. Nadwyżkowe opakowania umieszczamy właśnie tam. Przy zdefiniowanej lokalizacji tego materiału -- zostawiamy informację (np. zwykłą karteczkę bądź magnesik z taką informacją), że mamy jeszcze dodatkowe opakowania na excessie. Wtedy, jeśli osiągniemy minimum w pierwszej kolejności sprawdzamy, czy nie mamy jeszcze materiału właśnie na excessie. Jeśli tak -- uzupełniamy supermarket.

Trzecia możliwość

Możemy również połączyć system supermarketowy z większym magazynem. Ma to sens o tyle, że supermarket powinien być zlokalizowany jak najbliżej produkcji, a z punktu widzenia strumienia wartości takie miejsce jest dość wartościowe. Często szkoda trzymać tam duże regały magazynowe z zapasami materiałowymi, które muszą starczyć do najbliższej dostawy. Taki magazyn możemy zlokalizować dalej -- np. w osobnej hali, oddzielonej od hali montażowej. Wtedy na supermarkecie trzymamy tylko zapas na najbliższych kilka-kilkanaście godzin. Ja na swoich supermarketach określiłem minimum na średnie zapotrzebowanie 1,5 zmiany produkcyjnej, a maksimum -- na 2,5 przeciętnego zapotrzebowania jednej zmiany. Średnia liczona jest na podstawie zamówień na półtora miesiąca do przodu.
W tym systemie -- minimum to sygnał dla magazyniera, że ma ściągnąć materiał z magazynu i uzupełnić do maksimum.
Planiści materiałowi też pracują wtedy w inny sposób -- nie zamawiają materiału na podstawie min-max a na podstawie zamówień klienta oraz stanów systemowych na danym materiale.

Parę uwag na koniec

• Ponieważ minimum i maksimum są określane w opakowaniach (kartonach, skrzynkach, szpulach, workach, itp) każde opakowanie musi zawierać taką samą ilość części -- trzeba to wymóc na dostawcach.
• Supermarket trzeba aktualizować -- raz na jakiś czas trzeba przeliczyć min-maxy. Zamówienia się zmieniają -- z czasem spadają, jeśli produkt jest już stary, rosną, jeśli to coś nowego. Rzadko firma ma luksus stałych zamówień, które miesiącami są na tym samym poziomie.
• Ponieważ supermarkety wymuszają zachowanie FIFO, powinna być strona pobierania materiału i strona uzupełniania -- tak żeby opakowania były zawsze umieszczane w odpowiedniej kolejność.
• Przepływ materiału powinniśmy zawsze organizować w stronę klienta, czyli w tym przypadku montażu. Czyli -- strona pobierania -- od produkcji, uzupełniania -- od magazynu.
• Jeśli będziemy mieli jakiś problem i możliwe rozwiązania będą faworyzować jedną z grup użytkowników supermarketu -- czyli robimy dobrze albo magazynierom albo motylkom -- optymalizujmy pod odbiorcę procesu -- czyli pod motylki. Odbiorca -- to ten, co jest "bliżej" finalnego klienta.