Šetrný a ekologický přístup ke snížení plýtvání, zlepšení kvality

V potravinářském průmyslu dochází k velkému množství fyzického plýtvání.

Přibližně 1,3 miliardy tun potravin se každoročně vyhodí na celém světě ve všech částech dodavatelského řetězce z důvodů, jako je zkažení, stažení z trhu a problémy s úrodou. Na průmyslové úrovni k některým příčinám tohoto plýtvání patří nadprodukce, nadměrné zásoby složek s krátkou dobou trvanlivosti, nadměrné prodlevy mezi zpracováním a balením, nedostatek obalových materiálů, chyby při dávkování a nesprávné označování vedoucí ke stahování z trhu. Pravděpodobně dokážete vyjmenovat několik dalších důvodů, proč má vaše vlastní společnost více odpadu, než by měla.

Nikdo nemá rád odpad. Odpad stojí peníze, ničí hospodářský výsledek a příliš neprospívá vaší firemní image udržitelnosti – a ať se vám to líbí, nebo ne, mnoha spotřebitelům záleží na vašem poselství o udržitelnosti.

Ale ne všechen odpad je neprodejný výrobek nebo odpad. Ve výrobě nazývají japonské společnosti odpad „muda“. Muda má také definici marnosti, zbytečnosti nebo plýtvání. Minimalizace muda je klíčovým pojmem při studiu štíhlé výroby, jak je koncipována ve výrobním systému Toyota. TPS je také znám jako systém štíhlé výroby nebo systém „just-in-time“ (JIT).

S ohledem na muda je jednou z důležitých součástí TPS Toyota Kata, což je nástroj štíhlé výroby, který pomáhá manažerům a členům týmu rozvíjet určité dovednosti a způsoby myšlení s cílem zlepšit procesy organizace. Jedná se vlastně o způsob aplikace vědecké metody na řešení problémů v rámci štíhlého prostředí. Klade důraz na zapojení zaměstnanců a je užitečným nástrojem pro odhalování a prevenci plýtvavých kroků v procesech.

TPS a spojení s potravinami

John Shook, hlavní poradce neziskové organizace Lean Enterprise Institute, má k TPS důvěrný vztah, protože se podílel na jeho vývoji jako zaměstnanec společnosti Toyota (Japonsko) v 70. letech 20. století.

TPS má spojitost s potravinářskou výrobou v tom, že Toyota nahlížela na potravinářský průmysl jako na model, kde jsou životní cykly výrobků extrémně krátké a plýtvání lze zabránit pouze výrobou a dodávkami JIT, říká Shook, který je také předsedou Lean Global Network.

„Toyota si uvědomila, že když vyrábíte více, než potřebujete, nebo vyrábíte rychleji, než potřebujete, vytváříte tuny odpadu,“ říká. „Plýtvání plodí další plýtvání. A tak se Toyota začala zabývat plýtváním jako klíčovým konceptem pro vybudování celého výrobního systému a s ním spojeného systému řízení. U potravin, protože jejich trvanlivost končí, můžete vyrábět věci s předstihem, ale je zřejmé, že byste neměli vyrábět nadměrně.“

Lean je filozofie založená na zjednodušení a standardizaci podnikových procesů, eliminaci plýtvání ve všech jeho formách v celé organizaci a konceptu neustálého zlepšování, říká Andrew Bolivar, ředitel Centra excelence společnosti Ultra Consultants. Zavedení technik štíhlé výroby může společnostem pomoci zlepšit provozní výkonnost a schopnost reagovat na potřeby zákazníků a zlepšit tak hospodářský výsledek. Zavedením štíhlých technik lze nezřídka ušetřit desítky či stovky tisíc dolarů, dodává Bolivar. Kromě úspory peněz a času mohou štíhlé techniky uvolnit zdroje pro realizaci dalších příležitostí, jako jsou nové výrobky nebo služby.

Šetrné myšlení neboli štíhlou výrobu lze podle Shooka rozdělit do pěti základních principů, které minimalizují plýtvání. Zavedení všech těchto zásad dohromady by mělo přinést vysokou hodnotu pro zákazníka. Těchto pět principů je následujících:

1. Identifikujte hodnotu:
2. Zmapujte tok hodnot:
3. Vytvoření toku: Identifikujte všechny kroky v hodnotovém toku pro každou skupinu výrobků a eliminujte kroky, které nevytvářejí hodnotu.
4. Vytvořte tok: Dokončete kroky, které vytvářejí hodnotu, v těsném sledu (JIT), aby výrobek plynule směřoval k zákazníkovi.
5. Vytvořte pull:
6. Usilujte o dokonalost:

Šetrné myšlení usiluje o odstranění všech kroků ve výrobě nebo v hodnotovém toku, které plýtvají časem, energií nebo produktem, a zaměřuje se tak na dodávání vysoce kvalitních produktů podle potřeby zákazníka. „Podle potřeby“ znamená, že nebude docházet k nadprodukci, ale spíše k výrobě správného počtu výrobků, které budou dodány zákazníkovi podle objednávky, čímž se sníží plýtvání. Dalo by se říci, že správně aplikované principy štíhlosti nám umožňují udělat více s menším množstvím.

„Tam je význam plýtvání, který vždy uvádíme na pravou míru, když přemýšlíme o aplikaci štíhlého myšlení na jakýkoli druh provozu,“ říká Shook. „Tím druhým je fyzické plýtvání – prostě plýtvání, jak o něm běžně uvažujeme.“

Štíhlé a ekologické myšlení

„Když přemýšlíme o tom, že jsme „zelení“, myslíme na recyklaci, ale když se podíváte na štíhlé procesy, jde vlastně o principy, které snižují potřebu recyklace,“ říká Jack Payne, viceprezident pro řízení produktů a poradenství v oblasti řešení ve společnosti Aptean. „Jde spíše o to, abyste byli schopni eliminovat odpad na začátku, než abyste vymýšleli, jak odpad recyklovat nebo znovu použít.“

Aspektem štíhlosti, který zpracovatelé potravin a nápojů přijímají, je však přepracování, dodává Payne. Například společnost vyrábějící potravinové přísady může mít spoustu ingrediencí, které jdou do výrobků s keto dietou. Pokud zpracovatel vyrobí výrobek, který neodpovídá specifikaci, společnost ho nevyhodí, ale místo toho ho časem přepracuje a určité procento přepracovaného výrobku vloží do receptury. Dalším příkladem, říká Payne, je společnost vyrábějící zákusky, která používá drobky z předchozí série pro zhruba 2 % budoucí série.

Je plýtvání v jakékoli podobě jediným způsobem, jak se dívat na štíhlost? „Obvykle je přesvědčivější pohled optikou rozvoje podnikání a provozních cílů,“ říká Walt Tarpley, ředitel klientských služeb společnosti Manex Consulting. Zpracovatelé by se podle něj měli například ptát: „Jak můžeme v příštích třech až pěti letech zvýšit obchod o 20 %?“ nebo „Jak můžeme v příštích třech letech zvýšit provozní marže z 8 % na 20 %, aniž bychom pouze zvyšovali cenu?“.

Udržitelnost:

„Udržitelnost je důležitá, a přestože většina majitelů hledá způsoby, jak snížit svou ekologickou stopu, existuje mnoho překážek, které musí překonat, pokud jde o jejich náklady na ekologickou činnost,“ dodává Tarpley. Energie není jediným nákladem a většina ekologických aktivit není hrou s nulovým součtem, takže vyžaduje značné časové investice. Pro menší organizace bývá věnování času těmto aktivitám náročnější.

„Tím, že zvyšujeme efektivitu a snižujeme množství odpadu, je jedním z vedlejších produktů to, že vlastně ovlivňujeme uhlíkovou stopu tím, že děláme více s menším množstvím,“ říká Bob Argyle, ředitel pro zákazníky společnosti Leading2Lean. „Náklady na energii stále představují významný dopad na cenu výrobků a schopnost konkurovat v celosvětovém měřítku a podle mých zkušeností jsou výrobci na tyto náklady stále citliví a snaží se je snižovat.“ Podle Argyla se však společnosti nesnaží snižovat svou uhlíkovou stopu bez ohledu na náklady. Snaží se být efektivnější, což v konečném důsledku sníží uhlíkovou stopu.

Je OEE přeceňováno?“

„Když lidé slyší o štíhlosti v potravinářském průmyslu, myslí na úzké vymezení objektů, aby dosáhli vyšší efektivity,“ říká Shook z Lean Enterprise Institute. „A myslí si, že metriky jako OEE … To je špatný způsob, jak na to jít.“ Ačkoli je OEE užitečnou součástí sady nástrojů štíhlé výroby, jeho použití může být obtížné, pokud se liší architektura výrobní linky, umístění závodu nebo lidé obsluhující linku. „Nikdy nejde o srovnání jablek s jablky,“ říká Shook.

„Továrna, která dosahuje 30 % OEE, nepotřebuje výrobní systém za 100 000 dolarů a továrna, která dosahuje 85 % OEE, se pravděpodobně pomocí tužky a papíru příliš nezlepší,“ říká Adrian Pask, analytik managementu společnosti Vorne. Důležitější je podle Paska vytvořit základ založený na přesných informacích a na základě těchto faktických údajů rozhodnout, které nástroje štíhlé výroby budou pro zvýšení produktivity a minimalizaci plýtvání nejpřínosnější.

„Zlepšení produktivity výroby je základem pro mnoho dalších aspektů provozní efektivity,“ říká Pask.

Na první pohled zaměření na zlepšení OEE znamená, že můžete vyrobit více výrobků za stejnou nebo kratší dobu a snížíte výrobu kusů, které je třeba vyřadit. Základní přínos však přichází, když odstraníte příčiny ztrát výrobního času. Například zkrácení doby výměny může vést k optimalizaci vašich čisticích procesů, což zase může vést k optimalizaci využití surovin, jako je voda nebo čisticí chemikálie, říká Pask.

„Společnost vyrábějící nealkoholické nápoje, se kterou jsem spolupracoval, zjistila, že u některých změn výrobků může zkrátit dobu čištění z hodiny na méně než 10 minut, a tím eliminovat spotřebu stovek litrů vody na jedno čištění,“ říká Pask. „Zkrácením promarněného výrobního času je tedy možné snížit i plýtvání zdroji, což vás zase činí ‚zelenějšími‘.“

Úspora času a snížení plýtvání

Vede zvýšení efektivity pomocí zásad štíhlosti automaticky ke snížení plýtvání?

„Snižování plýtvání univerzálně znamená snižování času, takže čas se stává naším zástupným ukazatelem pro zlepšení v oblasti štíhlosti,“ říká Tarpley ze společnosti Manex Consulting. A vzhledem k tomu, že veškerá práce spotřebovává energii v čase, existuje hmatatelný a vyčíslitelný přínos snížení jednotkových nákladů na čas. Například pokud dokončení jednoho procesu trvá 20 minut na jednotku a pomocí metod štíhlé výroby jej můžete zkrátit o 25 %, pak lze předpokládat, že náklady na energii se u tohoto procesu úměrně sníží.

Může zde však nastat problém. Například předchozí předpoklad je dobrý, pokud nedošlo ke změně jinde, například ke zvýšení otáček motoru, který spotřebuje stejné množství energie za kratší dobu. To by vedlo k neúmyslnému zvýšení špičkové spotřeby elektrické energie, což by mohlo vyvážit zvýšení účinnosti a zvýšit náklady na energii.

„Takže i když je pravda, že většina zkrácení času má za následek úměrné snížení spotřeby, musíme vzít v úvahu důsledky naší konkrétní situace, abychom mohli posoudit zisky,“ říká Tarpley.

Aptean Payne demonstruje Tarpleyho příklad. Pokud si naplánujete osmihodinovou cestu z Atlanty na Floridu, budou se vaše výsledky lišit, pokud pojedete rychlostí 65 km/h a 85 km/h. „Pokud pojedete rychlostí 85 km/h, budete sice efektivnější, ale vaše celkové náklady se mohou zvýšit,“ říká Payne. Testy ukazují, že při rychlejší jízdě spálíte více paliva za hodinu.

„Je tam určitý bod návratnosti, abyste své zdroje využívali optimálně,“ říká Payne. „Efektivitu můžete zvýšit tím, že obětujete náklady v jiných oblastech. Je to problém rovnováhy při zvyšování této efektivity a snižování plýtvání.“

„Lean je postaven na principu eliminace plýtvání,“ říká Argyle z Leading2Lean. „Prostřednictvím eliminace plýtvání se mohou zlepšovat všichni, od recepce až po expediční dok. Tyto přínosy můžete v čase kvantifikovat konečným snížením nákladů na výrobek.“

Nejlepší společnosti neměří svůj úspěch počtem kaizenů (neustálých zlepšení), ale měří úspěch podle dopadu těchto kaizenových návrhů (tj. snížení nákladů a zvýšení zisku), dodává Argyle. Pokud společnost dokáže korelovat počet kaizenů na zaměstnance s procentem snížení nákladů, je na správné cestě.

Ačkoli Argyle jen tak mimochodem zmínil „front office“, jedná se o jeden z aspektů štíhlosti, který by neměl být přehlížen, říká Joe Carotenuto, ředitel pro rozvoj pracovních sil NJMEP (New Jersey Manufacturing Extension Program). Provádí administrativní program štíhlé administrativy, aby se podíval na toky papírování.

„Často zjišťujeme, že ve způsobu zpracování informací v podniku dochází ke stejnému zpoždění jako ve výrobní hale,“ říká. „Je to něco, co mnoho společností neudělalo, dokonce i některé z těch, které se aktivně zabývají štíhlostí. Můžeme se podívat na papírování a tok informací a na způsoby, jak to zefektivnit, aby se zakázky rychleji dostaly do výrobní haly a aby se rychleji urychlily, jakmile jsou v hale.“

Plýtvání není jen odpad

Šetrné principy mohou přinést rozsáhlé udržitelné výsledky.

Payne říká, že společnost Aptean pracovala se společnostmi s „omezenou kapacitou“, které již nemohly zvýšit výrobu pomocí stávajícího vybavení, takže je čekaly poměrně značné kapitálové investice. Domnívaly se, že ze zařízení, které mají, již nemohou získat více. Využití principů štíhlosti k odstranění úzkých míst a neefektivity jim však umožnilo zvýšit kapacitu až o 30 %. „Díky tomu nepotřebovali další kapitálové investice, a to nejen kapitálové investice do výstavby nové linky nebo zařízení, ale následně i zdroje a lidi na jejich obsluhu,“ dodává Payne.

„Naše zkušenosti ukazují, že aplikace štíhlé výroby přináší výhody v celém výrobním a dodavatelském řetězci,“ říká Scott Ludwig, ředitel společnosti Progea North America Corp, dodavatele SCADA/HMI a štíhlých nástrojů (Pro.Lean). Kromě snížení nákladů a odpadů o 10-30 % má štíhlá výroba mimořádně pozitivní dopad na všechny zúčastněné lidi, kterým pomáhá pracovat lépe, s menším stresem a s vyšší mírou spokojenosti.

„Společnost ICONICS zaznamenala u mnoha svých zákazníků z potravinářského a nápojového průmyslu přínosy z používání softwaru pro analýzu produktivity, kvality, energie a poruch/alarmů v rámci jejich iniciativ štíhlé výroby,“ říká Melissa Topp, senior ředitelka globálního marketingu společnosti ICONICS. Tyto nástroje pomáhají organizacím dosáhnout provozní dokonalosti tím, že poskytují vizualizaci, reportování a analýzu metrik a klíčových ukazatelů výkonnosti závodu, jako jsou OEE, doba cyklu a doba TAKT. Díky agregaci dat v reálném čase, lepšímu propojení a sledování kvality dokázali provozovatelé nastavit výrobní benchmarky a také snížit zmetkovitost, chybovost strojů, celkové prostoje a spotřebu energie. V některých případech byly vykázané úspory tak významné, že se závody mohly vyhnout novým kapitálovým výdajům, rozšiřování závodu nebo výstavbě nových budov, říká Topp.

Takže štíhlé řízení sice může pomoci při snižování plýtvání, ale především snižuje náklady, zejména náklady na prodané zboží (COGS), říká John Oskin, prezident společnosti Sage Clarity. Díky snížení prostojů – statistice, kterou společnost Sage Clarity vypracovala na základě své srovnávací studie – má každé 1% zlepšení OEE pro podnik s hodnotou 1 miliardy dolarů hodnotu 7 milionů dolarů. Ztráty kvality v potravinářském průmyslu dosahují v průměru 2-4 %, říká Oskin. U zaostávajících mohou ztráty dosahovat až 8 %. Společnosti s náklady na materiál ve výši 1 miliardy dolarů může štíhlost pomoci zlepšit kvalitu v hodnotě 2 až 8 milionů dolarů ročně.

„Náklady na energii mohou u potravinářského závodu činit až 20 % COGS,“ říká Oskin. „Aktivní řízení spotřeby energie může přinést 10-20% zlepšení. Pro společnost se 100 miliony dolarů COGS to znamená 20 milionů dolarů v nákladech na energii a 2 až 4 miliony dolarů v potenciálu úspor.“ Co je na tom neekologického?

Použití nástrojů štíhlosti v praxi

Továrna La Tortilla se zajímala o zvýšení propustnosti. Součástí hodnotového toku zpracovatele bylo také nadměrné plýtvání, které vedlo k vysokým zásobám. To vedlo vedení společnosti k hledání dalšího místa pro skladování hotových výrobků. Společnost přizvala společnost Manex Consulting, aby hledala levnější řešení, než je výstavba nového skladu.

Manex použil osvědčený, na míru šitý přístup ke zvýšení propustnosti a dostupnosti skladových prostor. Byla zavedena adaptace JIT, nástroje štíhlé výroby, a uspořádání objektu bylo optimalizováno tak, aby se přizpůsobilo novému výrobnímu a skladovacímu schématu JIT. Projektové činnosti zahrnovaly identifikaci příležitostí s vysokým dopadem pomocí mapování hodnotových toků (VSM), provedení simulace výroby na zakázku, zlepšení nastavení/přestavení linky pomocí akce kaizen, vypracování klíčových ukazatelů výkonnosti pro udržení a měření zlepšení a poskytnutí srovnávací zprávy pro posouzení konkurenceschopnosti.

Výsledkem těchto průběžných zlepšení továrna La Tortilla výrazně zkrátila dobu nastavení/přestavení, zavedla nový systém plánování, odstranila potřebu dalšího skladu a zvýšila propustnost při dalším uspokojování zákazníků. Zlepšený tok a vyškolení členové výrobního týmu pomohli společnosti překonat její cíle. Přínosy zahrnovaly:

• Zkrácení doby přestavení o 91 % (ze 44 na čtyři minuty), což ročně vedlo k 80 000 minutám navíc, které byly k dispozici pro výrobu, což odpovídá dodatečné kapacitě ve výši 2,6 milionu dolarů ročně
• Zvýšení celkové roční kapacity o 40 % díky novému systému plánování (ze 40 na 56 milionů dolarů, což zahrnuje 2 mil.6 milionů výše)
• Snížení přesčasů v dolarech o cca 450 000 USD a další úspory pracovních sil ve výši cca 350 000 USD ročně
• Odhadovaná roční úspora 1 milion USD díky odstranění potřeby dalšího skladu
• Zlepšení toku materiálu a informací, což vedlo k lepšímu řízení zásob a omezení papírování

Šetrnost v návrhu závodu

Stellar navrhl a postavil zařízení pro významnou americkou kávovou společnost, která upřednostňuje štíhlou výrobu.

„Naším prvním projektem pro ně byla výstavba závodu na zelené louce asi před deseti lety a hlavním důvodem, proč si vybrali společnost Stellar, byla naše schopnost pomoci jim začlenit přístup štíhlé výroby,“ říká Todd Allsup, viceprezident pro prodej potravinářské skupiny.

„Začali jsme sestavením týmu, který posoudil současný provoz společnosti,“ říká Allsup. „Poté jsme během tří dnů provedli spolu s interními odborníky společnosti proces mapování hodnotových toků, abychom rozebrali a zpochybnili každou fázi jejich zpracování. Stěny naší zasedací místnosti byly pokryty složitými diagramy a poznámkami definujícími procesy společnosti krok za krokem, od toho, jak přijímají suroviny, až po konečnou fázi distribuce výrobku. Hledali jsme všechny provozní neefektivity a nadbytečnosti, které by se daly přepracovat. Toto cvičení donutilo společnost prozkoumat každý detail toho, jak dělala věci v minulosti, a zpochybnit status quo. Nakonec právě o tom je štíhlost.“

Celkovým výsledkem bylo, že společnost vyrábějící kávu radikálně změnila svůj přístup k pražení a přešla na způsob balení, který umožňoval menší plochu, což snížilo náklady.

Počáteční odhady počítaly s výstavbou budovy o rozloze 160 000 m2.

„Po cvičeních štíhlosti se nám podařilo snížit potřebnou plochu na 120 000 čtverečních stop, což nakonec vedlo ke snížení celkových nákladů na projekt o 10 milionů dolarů,“ uvádí Allsup. Výsledkem cvičení bylo také zvýšení efektivity a zlepšení OEE.

Cesta ke štíhlosti vyžaduje spolupráci, od vedení společnosti a provozu až po inženýrský tým a „štíhlého“ vedoucího, říká Allsup.

Podle něj je tento přístup především o přehodnocení základních předpokladů. Pokud jsou počáteční inženýrské odhady a rozpočty vyšší, než se očekávalo, může štíhlý postup pomoci dostat projekt do schůdnějšího výdajového rámce, protože vás nutí rozebrat nezbytnosti zpracování na granulární úrovni. V době, kdy se mnoho společností snaží v dnešním rychlém potravinářském průmyslu udělat více s menším úsilím, může být štíhlá výroba hlavním klíčem k udržitelnému úspěchu.