Introduction to Lean Manufacturing & Lean Management

What is Lean Manufacturing?

Lean manufacturing and lean production are continuous improvement philosophies synonymous with Kaizen or Toyota Motor Corporation’s famous Toyota Production System. The history of lean management or lean manufacturing is traced back to the early years of Toyota and the development of the Toyota Production System after Japan’s defeat in WWII when the company was looking for a means to compete with the US car industry through developing and implementing a range of low-cost improvements within their business.

In brief, lean manufacturing seeks to implement business processes that achieve high quality, safety and worker morale, whilst reducing cost and shortening lead times. This in itself is not unique to Japan. What sets lean management apart, and makes it particularly effective, is that it has at its core a laser-sharp focus on the elimination of all waste from all processes.

The Seven Wastes of Lean Manufacturing

So what do we mean by waste? Here we are referring to any expenditure of resources that doesn’t add value for the customer. In lean manufacturing there are generally considered to be seven types of waste.

1. Over-production against plan
2. Waiting time of operators and machines
3. Unnecessary transportation
4. Waste in the process itself
5. Excess stock of material and components
6. Non value-adding motion
7. Defects in quality

Whilst we discuss these in terms of their origins in the automotive manufacturing industry, this same thinking can apply to almost all industries. These wastes can all be applied, for example, to the preparation and serving of a hamburger, logistics operations or a call center – this thinking is not limited to manufacturing.

Labor and Equipment Effectiveness

We can typically look at the waste within a business process by considering the labour and equipment effectiveness. For example for labour, there’s usually a stark difference between the paid time for a resource and the time that the resource is actually adding value for the customer. We can define this difference through a series of losses.

عادة ما تكون الخسارة الاجتماعية ، على سبيل المثال الخسائر الناجمة عن الاجتماعات ، من مسؤولية الإدارة

تعد خسارة الاستخدام بشكل عام مسؤولية المشرف ، وقد تحدث إذا لم تكن الأجزاء متوفرة أو لم يتم إعداد العملية بحيث يمكن للمشغل أن يؤدي أفضل ما لديه.

خسارة الأداء هي مسؤولية المشغل. وهذا يشمل عدم تلبية الأوقات القياسية وعدم اتباع إجراءات التشغيل القياسية.

خسارة الطريقة هي مسؤولية الهندسة والإدارة عبر المنظمة. على سبيل المثال ، إذا لم يكن المنتج مصممًا بحيث يسهل تصنيعه ، فستكون هذه مسؤولية فريق البحث والتطوير.

غالبًا ما نهتم أيضًا بتوافر وفعالية المعدات المستخدمة.

نتائج خسارة الخطة من جدولة عدم تشغيل المعدات

ينتج وقف الخسارة عن التغيير أو الانهيار

ينتج فقدان السرعة عن تشغيل المعدات بأقل من سرعة تصميم الماكينة

ينتج فقدان الجودة عن إنتاج أجزاء ومواد معيبة

يعد تحليل فعالية المعدات أمرًا مهمًا بشكل خاص للتركيز عليه عند التعامل مع معدات عالية التكلفة ، مثل الحفر أو التعدين أو صناعة الطيران. في هذه الحالات ، تجني الشركة المال أو تقدم قيمة فقط عندما تعمل معداتها.

التفتيش الميداني

بدلاً من الحديث عن النظرية ، دعنا نلقي نظرة على بعض الأمثلة من الصناعة. لقد اخترت هذا المثال الأول كمقدمة لاثنين من المقاربات الأساسية المستخدمة في الإدارة الرشيقة ودراسات الوقت وأخذ عينات العمل. هذا المثال مخصص لمرفق طاقة أسترالي ويركز على عملية فحص الأصول الميدانية. تتحمل شركات المرافق ، سواء كانت طاقة أو مياه أو غاز أو اتصالات ، مسؤولية التقييم المستمر لحالة أصولها ، وهذا ينطبق بشكل خاص على المرافق العاملة في بيئة منظمة. عادة ما يكون لمرفق الطاقة العشرات من مفتشي الأصول العاملين في هذا المجال.

تتمثل مهمة مفتش الأصول ، بعبارات بسيطة ، في إجراء سلسلة من عمليات التفتيش المرئية للقطب والبنية التحتية المرتبطة به (الأسلاك والعوازل والمحولات وما إلى ذلك) وإعداد تقرير عن الحالة الحالية وأي تشوهات. تتضمن هذه المهمة مستويات مختلفة من التعقيد اعتمادًا على التضاريس والتكوين في الجزء العلوي من العمود ومتطلبات إعداد التقارير ويمكن أن تستغرق من 5 إلى 40 دقيقة لقطب واحد.

دراسات الوقت

تعد دراسات الوقت وأخذ عينات العمل من أدوات التصنيع الهزيل الهامة التي يمكن استخدامها لتحليل عملية فحص الأصول. تتضمن دراسات الوقت تحليل الدورات الفردية للعملية ، وفي هذه الحالة فحص قطب واحد. يتم تسجيل حركة المفتش وحركة الأدوات ويتم سرد كل عنصر فردي (خطوة) في العملية جنبًا إلى جنب مع الوقت المطلوب لإكماله.

Definition of time study, from: Salvendy, G. Handbook of Industrial Engineering, Second Edition, John Wiley & Sons, New York, 1992.

Time studies are used to help us understand:

• What elements (steps) exist within the process?
• What order are they performed?
• Does a standard operating procedure exist, and is it being adhered to?
• Is there variability in the way the process is run from cycle to cycle, or between inspectors?

We can then use the results of the time study to understand where improvements can be made to reduce the time required for the task and improve consistency. Improvements are found through analysing each element and then working through a process of eliminate, combine, rearrange and simplify.

Eliminate – Question whether or not the work or operation can be omitted, and eliminate those which are unnecessary. It is necessary to consider elimination before any other improvements.

Combine and Separate – For those operations which cannot be eliminated, study the manner in which they should be performed. The study should be done without bias from accepted ideas or prejudice. Attempt to reorganize work in as simple a way as possible. This is combination and separation.

Rearrange and Substitute – Consider questions such as when to do, in what order, how can work be done easily, etc.

Simplify – Consider improvements to make each operation simple and easy, to shorten distances, to lessen weight etc.

An example of each in the context of the asset inspection example is given here:

Eliminate – Remove the need for the inspector to walk around the car to fetch tools, by storing tools on the same side of the car as the inspector.

Combine and Separate – Merge the tasks of wire inspection by binoculars and photographing top of pole by providing inspector with binoculars that include a camera function.

Rearrange and Substitute – This can refer to changing the order of the elements or changing the layout of the work area. An example of the later would be to attach lighter tools required for the inspection to the inspector and attach other tools to a board which can be easily attached and detached to the pole (e.g. by use of magnets).

Simplify – Reduce the time required to upload photos during each inspection by using wireless upload to laptop rather than wired upload.

Through some simple changes and low-cost improvements, its possible to develop a standard layout and procedure that allows the inspector to complete 58% more inspections in the same amount of time.

Time studies are often carried out manually using a stopwatch and clipboard, however increasingly time study software is being deployed to help increase the speed and accuracy of time studies.

Standard Work

Time studies play a role in the development of standard work, often defined as standard operating procedures (SOPs). Standard work plays a critical role in achieving the following:

• Determine the capacity of equipment and facilities
• Enable effective work scheduling, maximizing output and utilization
• Give management data to trace the difference between standard and actual times
• Compare the time needed for different work methods
• Evaluate the productivity of equipment to be purchased
• Facilitate efficient layout of the production floor
• Balance work force with the available work
• Facilitate accurate cost determination in advance of actual production
• Identify and resolve safety and quality issues

Work Sampling

Work sampling is often used together with time studies. The purpose of work sampling is to understand how an operator uses his or her time during the course of a day’s work. A record of activities is taken at a set interval, for example every minute, and a day is summarised according to time spent performing main tasks, performing auxiliary tasks and idle.

The purpose of work sampling is to help identify how more time can be allowed for performing main (value-adding) tasks as opposed to auxiliary tasks such as setup and shutdown, and tasks that are not work-related.

Although not the main role of work sampling, the mere act of carrying out a work sampling activity can help in identifying a wide range of improvement topics relevant to the task be studied.

Application of Lean Manufacturing for Dealership Process Improvement

The second example I’d like to show is for an Automotive Dealership that adopted lean manufacturing practices. This example is based on the Dealership Process Improvement offering that has been implemented in quite a number of countries with the purpose of improving customer experience and dealership productivity.

The typical customer experience in taking one’s car for a service involves dropping the car off at a dealership or mechanic in the morning and picking it up in the evening. As part of the Dealership Process Improvement program, a One Hour Express Service offering can be provided.

During the lecture we looked at an analysis that focuses on movement and tasks performed as part of a standard service. The changes include the move to using two mechanics working in unison, and other improvements that are simple and not capital intensive. The ordering and assignment of tasks allows each mechanic to reduce the amount of walking they do, and the design of the express service trolleys allows for more convenience and less movement away from the work area. The result is that the service can be carried out with two mechanics in under a third of the time it originally took with one mechanic.

Benefits associated with these improvements include

• Customer convenience associated with maximum one hour wait time
• Standardised process has positive impacts on quality
• Better utilisation of space – a greater number of cars can be serviced without having to increase the number of service bays
• The planned approach has many benefits that extend beyond just the service itself

The example relates only to the service component, but there are many other aspects to the Dealer Process Improvement offering. These include:

• Pro-active customer contact
• Customer appointment
• Personalised customer reception
• Confirming price and delivery time
• Customer care (Coffee, showroom tour, etc.)
• Workshop scheduling
• Parts stocking & Picking
• Repair order and processing of quality work
• Repair order completion and invoicing
• Customer Information and car return
• Customer after-service contact
• Concern prevention and resolution

تم تخصيص عرض تحسين عملية البيع وتنفيذه لعدد كبير من شركات السيارات.

مفاهيم وأدوات التصنيع الخالي من الهدر

لذلك كان هذان مجرد مثالين ، مع التركيز على الحركة الضائعة (السادس في قائمة النفايات أعلاه) لأنه من السهل تصورها. تشمل الإدارة الخالية من الهدر والتصنيع الخالي من الهدر أكثر من ذلك بكثير. بعض المفاهيم والأدوات التي يتم مواجهتها بشكل شائع في lean موضحة هنا.

• Process Levelling and Flow
• Performance Management
• Push vs Pull Production
• Visual Management
• Standardisation
• Target Setting
• 5S
• TPM
• SMED
• Kanban
• Poka-yoke
• Just-In-Time
• Root cause analysis

However, lean is not so much about using a set of tools to implement spot changes, but more about how to foster continuous and sustained improvement across companies – and this is an area that Japanese companies are particularly strong in and an area where much of the English literature available on lean is lacking.

5S

5S is a set of practices that is the foundation of a lean company. A simple definition of the five practices follows:

Seiri (Sort) – Identify and separate the necessary, occasionally used and unnecessary items.

Seiton (Set in Order) – Arrange necessary and occasionally used items into clear designated storage positions.

Seiso (Shine) – Thoroughly clean the workplace and equipment. Cleaning is an inspection.

Seiketsu (Standardise) – Visual aids, 5S manuals, 5S audits. Standardise 1-3S.

Shitsuke (Sustain) – Practice 5S to the point where it is a natural part of your work.

In Japan there are entire books devoted to the practice of 5S, and different companies have different interpretations and implementations of these practices to suit their own requirements and philosophy. A few visual examples follow:

أعلاه: عملية تنفيذ 2S ببساطة ، أي الفرز والتثبيت في المكان ، تجعل من السهل العثور على الأدوات عند الحاجة ، مع فرصة أقل للإصابة.

عندما يكون هناك مكان محدد لكل شيء ، كما في المثال أعلاه ، أو عند استخدام لوحات الظل ، فمن السهل جدًا فهم ما إذا كان هناك شيء مفقود بنظرة واحدة. يساعد هذا في تجنب التوقف عن البحث عن الأدوات في بيئة التصنيع ، وفي بعض البيئات مثل المستشفيات ، يمكن أن يعني الفرق بين الحياة والموت في حالة الطوارئ.

عندما يكون هناك مكان محدد لكل شيء ، كما في المثال أعلاه ، أو عند استخدام لوحات الظل ، فمن السهل جدًا فهم ما إذا كان هناك شيء مفقود بنظرة واحدة. يساعد هذا في تجنب التوقف عن البحث عن الأدوات في بيئة التصنيع ، وفي بعض البيئات مثل المستشفيات ، يمكن أن يعني الفرق بين الحياة والموت في حالة الطوارئ.

الصورة أعلاه مأخوذة من مسبك في اليابان ، ويساعد استخدام المخططات القياسية هنا مديري أرض المتجر على تحديد ما إذا كان الإنتاج متقدمًا أم متأخرًا بنظرة واحدة. إذا لم تكن هناك منتجات مكتملة في الموضع الذي توجد فيه العلامات ، فهذا يمثل موقفًا يتخلف فيه الإنتاج.

تمثل منشأة مناولة لفائف الصلب بالقرب من ناغويا مثالًا رائعًا على إنجاز مفهوم 5S. إن نتائج الإنتاجية والجودة والسلامة لبيئة العمل هذه كبيرة. يوفر هذا أساسًا يسمح بتطبيق العمل القياسي والإدارة المرئية وعناصر أخرى للإدارة الرشيقة بشكل فعال.

كانبان

تعد Toyota واحدة من أكبر الشركات في العالم ، حيث تحتل المرتبة 14 تقريبًا من حيث الإيرادات ولديها 300000 موظف على مستوى العالم. تصنع الشركة ما يقرب من 10 ملايين سيارة في السنة. إذا افترضنا 30.000 قطعة لكل سيارة في المتوسط ، فهذا يعني 300 مليار قطعة يتم التعامل معها سنويًا كجزء من عمليات Toyota العالمية.

قد يكون من المفاجئ معرفة أن نظام الجدولة وإدارة المخزون في قلب هذه العمليات ليس نظامًا معقدًا لتخطيط موارد المؤسسة ، ولكنه مفهوم بسيط بشكل ملحوظ – وهو مفهوم بطاقة كانبان. هناك درس هنا لرئيس قسم المعلومات أو رئيس قسم التكنولوجيا في المستقبل وهو أن أفضل حل للتعامل مع التعقيد لن يكون دائمًا نظام معلومات متطور عالي التكلفة. من خلال النظر في العملية أولاً ثم النظام ، يمكن لشركة Toyota تحديد هذه الأداة باعتبارها حلاً مناسبًا للمساعدة في إدارة سلسلة التوريد الخاصة بهم.

يخضع استخدام كانبان لمجموعة بسيطة من القواعد. قواعد كانبان هي كما يلي:

1. أزل كانبان من الحاوية عند استخدام الجزء الأول
2. العملية التالية تحصل على كانبان من العملية السابقة
3. أنتج المنتج والحجم المحددين في كانبان المشغّل فقط
4. لا تنتج أي شيء بدون كانبان
5. قم دائمًا بنقل المنتج باستخدام كانبان
6. لا تستخدم أي شيء دون إرفاق كانبان

في حين أن المفهوم بسيط ، لا ينصح باستخدام كانبان لمعظم الشركات. يتطلب التنفيذ السليم لكانبان انضباطًا صارمًا حتى يكون فعالًا ، وبدون أساس جيد لمفهوم 5S وأساسيات أخرى بسيطة ، فإن تنفيذ كانبان محكوم بالفشل. انتظرت بعض أفضل الشركات الخالية من الهدر في اليابان ، مثل Rinnai ، 10 سنوات بعد بدء رحلتهم العجاف قبل التفكير في استخدام كانبان – فبدون الأسس المثقلة بالثقافة المثبَّتة بشكل صحيح ، يمكن أن يكون نظام كانبان ضارًا.

شركات التصنيع العجاف الناجحة

هنا لدينا ملخص للسمات المميزة للشركات التي تنجح في التنفيذ الهزيل . تشير هذه إلى دور الشخص في الجزء العلوي من الشركة باعتباره ذا أهمية قصوى من حيث تطوير وتعزيز ثقافة التصنيع الخالي من الهدر.

As our own benchmark for a successful lean company, we keep turning back to Rinnai under the leadership of the late Chairman Susumu Naito. The company’s motto is “Quality is our Destiny” and even in his late 80’s, Chairman Naito continued to spend time on the shop floor every day together with his employees in a never-ending push towards perfection.

Agile Management

Related topics worth being aware of are that of agile management and agile software development. Richard Durnall, Chief Technology Officer for REA Group, credits lean thinking and agile management for much of REA Group’s success over recent years.

من بين المزايا الأخرى ، يساعد تطبيق Lean and Agile موظفي REA Group على التعاون بشكل أكثر فاعلية وتقصير المهل الزمنية لإصدار خدمات وميزات جديدة لعملائهم.

الماخذ الرئيسية

باختصار ، بعض النقاط الرئيسية من هذه الجلسة ، خاصةً بالنسبة إلى رئيس قسم المعلومات أو كبير موظفي التكنولوجيا الطموحين ، هي النقاط التالية.

• التصنيع الخالي من الهدر / الإدارة الرشيقة ليست مشروعًا ، إنها ثقافة
• فلسفة التصنيع الهزيل هي التحسين المستمر من خلال التخلص من الهدر
• المعايير تمكن عملية التحسين
• ينقلنا التصنيع الخالي من الهدر بعيدًا عن إخماد الحرائق إلى تخصص للعمل في الأعمال التجارية
• تذكر: العملية قبل النظام