Un approccio snello e verde per ridurre gli sprechi e migliorare la qualità

Nell’industria alimentare, gli sprechi fisici abbondano.

Circa 1,3 miliardi di tonnellate di cibo vengono sprecate ogni anno in tutto il mondo in ogni parte della catena di approvvigionamento per motivi quali il deterioramento, i richiami e i problemi di raccolto. A livello industriale, alcuni fattori che contribuiscono a questo spreco includono la sovrapproduzione, l’eccesso di scorte di ingredienti con breve durata di conservazione, i ritardi eccessivi tra la lavorazione e l’imballaggio, la carenza di materiali di imballaggio, gli errori di dosaggio e l’etichettatura sbagliata che porta al richiamo. Probabilmente potete citare molte altre ragioni per cui la vostra azienda ha più rifiuti di quanto dovrebbe.

I rifiuti non piacciono a nessuno. Gli sprechi costano soldi, rovinano la linea di fondo e non fanno molto per la vostra immagine di sostenibilità aziendale, e che vi piaccia o no, molti consumatori si preoccupano del vostro messaggio di sostenibilità.

Ma non tutti gli sprechi sono prodotti invendibili o spazzatura. Nella produzione, le aziende giapponesi chiamano i rifiuti “muda”. Muda ha anche la definizione di futilità, inutilità o spreco. Minimizzare i muda è un concetto chiave nello studio della produzione snella come concepita nel Toyota Production System. Il TPS è anche conosciuto come un sistema di produzione snella o un sistema just-in-time (JIT).

Per quanto riguarda i muda, una parte importante del TPS è il Toyota Kata, che è uno strumento snello che aiuta i manager e i membri del team a sviluppare particolari abilità e modi di pensare per migliorare i processi di un’organizzazione. È, infatti, un modo di applicare il metodo scientifico per risolvere i problemi nell’ambiente lean. Enfatizza l’impegno dei dipendenti ed è uno strumento utile per scoprire e prevenire le fasi del processo che causano sprechi.

TPS e la connessione con il cibo

John Shook, consulente senior del Lean Enterprise Institute senza scopo di lucro, ha un’intima connessione con il TPS, avendo partecipato al suo sviluppo come dipendente della Toyota (Giappone) negli anni 70.

Il TPS ha una connessione con la produzione alimentare in quanto Toyota ha guardato l’industria alimentare come un modello in cui i cicli di vita dei prodotti erano estremamente brevi e gli sprechi potevano essere evitati solo con la produzione e le consegne JIT, dice Shook, anche presidente del Lean Global Network.

“Toyota ha riconosciuto che quando si produce più del necessario o si produce più velocemente del necessario, si generano tonnellate di rifiuti”, dice. Gli sprechi generano altri sprechi”. E così Toyota ha iniziato ad affrontare lo spreco come un concetto chiave per costruire un intero sistema di produzione, e un sistema di gestione per andare con esso. Con il cibo, dato che scade, si possono fare le cose in anticipo, ma è ovvio che non si deve sovrapporre la produzione.”

Lean è una filosofia basata sulla semplificazione e la standardizzazione dei processi aziendali, l’eliminazione degli sprechi in tutte le sue forme in un’organizzazione e il concetto di miglioramento continuo, dice Andrew Bolivar, direttore del Centro di eccellenza di Ultra Consultants. L’implementazione di tecniche snelle può aiutare le aziende a migliorare le prestazioni operative e la reattività dei clienti per migliorare la linea di fondo. Non è raro risparmiare decine o centinaia di migliaia di dollari implementando tecniche snelle, aggiunge Bolivar. Oltre a risparmiare denaro e tempo, le tecniche snelle possono liberare risorse per perseguire altre opportunità, come nuovi prodotti o servizi.

Il pensiero snello o la produzione snella, secondo Shook, possono essere suddivisi in cinque principi fondamentali che ridurranno al minimo gli sprechi. L’implementazione di tutti questi principi insieme dovrebbe fornire un alto valore al cliente. I cinque principi sono:

1. Identificare il valore: Specificare il valore per il cliente finale di ogni famiglia di prodotti.
2. Mappare il flusso del valore: Identificare tutti i passi nel flusso del valore per ogni famiglia di prodotti, eliminando i passi che non creano valore.
3. Creare il flusso: Completare i passi che creano valore in stretta sequenza (JIT), in modo che il prodotto fluisca senza problemi verso il cliente.
4. Stabilire il pull: Con l’introduzione del flusso, lasciare che i clienti tirino il valore secondo necessità, fornendo loro i prodotti e le quantità desiderate al momento giusto.
5. Cercare la perfezione: Riavviare il processo e migliorare continuamente.

Il pensiero snello cerca di rimuovere qualsiasi passo nella produzione o nel flusso del valore che spreca tempo, energia o prodotto, concentrandosi così sulla consegna al cliente di prodotti di alta qualità secondo necessità. “Come necessario” implica che non ci sarà sovrapproduzione, ma piuttosto produrre il numero giusto di prodotti da consegnare al cliente come ordinato, riducendo gli sprechi. Si potrebbe dire che i principi lean applicati correttamente ci permettono di fare di più con meno.

“C’è il significato di spreco che portiamo sempre quando pensiamo di applicare il pensiero lean a qualsiasi tipo di operazione”, dice Shook. “L’altro è lo spreco fisico, solo lo spreco come lo pensiamo normalmente”.

Pensare snello e verde

“Quando pensiamo di essere ‘verdi’, pensiamo al riciclaggio, ma quando si guarda ai processi snelli, si tratta in realtà di principi per ridurre la necessità di riciclaggio”, dice Jack Payne, vicepresidente della gestione dei prodotti e della consulenza sulle soluzioni alla Aptean. “Si tratta di essere in grado di eliminare i rifiuti per cominciare, piuttosto che capire come riciclare o riutilizzare i rifiuti.”

Tuttavia, un aspetto del lean che i trasformatori di alimenti e bevande stanno abbracciando è la rilavorazione, aggiunge Payne. Un’azienda di ingredienti alimentari, per esempio, può avere molti ingredienti che vanno nei prodotti della dieta keto. Se l’azienda di trasformazione fa un prodotto che è fuori specifica, non lo butta via, ma lo rielabora nel tempo e mette una percentuale del prodotto rielaborato nella formula. Un altro esempio, dice Payne, è un’azienda di torte che usa le briciole di una corsa precedente per circa il 2% di una corsa futura.

Lo spreco in qualsiasi forma è l’unico modo di guardare al lean? “Di solito un modo più convincente di vedere le cose è attraverso la lente dello sviluppo del business e degli obiettivi operativi”, dice Walt Tarpley, direttore dei servizi ai clienti di Manex Consulting. Per esempio, dice che i trasformatori dovrebbero chiedere: “Come possiamo far crescere il business del 20% nei prossimi tre-cinque anni?” oppure “Come possiamo migliorare i margini operativi dall’8% al 20% nei prossimi tre anni, senza aumentare semplicemente il prezzo?”

Sostenibilità: A che prezzo?

“La sostenibilità è importante, e mentre la maggior parte dei proprietari sta cercando modi per ridurre la propria impronta ambientale, ci sono molte barriere da superare riguardo ai costi per fare la cosa verde”, aggiunge Tarpley. L’energia non è l’unico costo, e la maggior parte delle attività verdi non sono un gioco a somma zero, quindi richiedono investimenti di tempo significativi. Le organizzazioni più piccole tendono a trovare il tempo da dedicare a queste attività più impegnative.

“Guidando l’efficienza e riducendo i rifiuti, uno dei sottoprodotti è che stiamo effettivamente influenzando l’impronta di carbonio facendo di più con meno”, dice Bob Argyle, Leading2Lean chief customer officer. “I costi dell’energia rappresentano ancora un impatto significativo sul costo dei prodotti e sulla capacità di competere a livello globale, e dalla mia esperienza, i produttori sono ancora sensibili a questo costo e lavorano per ridurlo”. Tuttavia, Argyle dice che le aziende non stanno cercando di ridurre la loro impronta di carbonio indipendentemente dal costo. Stanno cercando di diventare più efficienti, che alla fine ridurrà l’impronta di carbonio.

L’OEE è sopravvalutato?

“Quando le persone sentono parlare di lean nell’industria alimentare, pensano a una definizione ristretta degli oggetti per ottenere più efficienza”, dice Shook, del Lean Enterprise Institute. “E pensano a metriche come l’OEE… Questo è il modo sbagliato di procedere”. Anche se l’OEE è un pezzo utile del toolkit lean, può essere difficile da applicare quando l’architettura della linea di produzione, la posizione dell’impianto o le persone che lavorano sulla linea sono diverse. “Non è mai un confronto alla pari”, dice Shook.

“Una fabbrica che funziona al 30% OEE non ha bisogno di un sistema di produzione da 100.000 dollari, e una fabbrica che funziona all’85% OEE probabilmente non migliorerà molto con carta e penna”, dice Adrian Pask, analista di gestione, Vorne. Più importante, dice Pask, è stabilire una base basata su informazioni accurate e usare questi dati fattuali per decidere quali strumenti snelli saranno i più utili per migliorare la produttività e minimizzare gli sprechi.

“Migliorare la produttività della produzione è un perno per molti altri aspetti dell’efficacia operativa”, dice Pask.

In superficie, concentrarsi sul miglioramento OEE significa che si possono fare più prodotti nello stesso tempo o in meno tempo, e si riduce la produzione di pezzi che devono essere scartati. Ma il beneficio sottostante arriva quando si fissano le cause del tempo di produzione perso. Per esempio, la riduzione del tempo di cambio può portare all’ottimizzazione dei processi di pulizia, che a sua volta può portare ad un uso ottimizzato delle materie prime, come l’acqua o i prodotti chimici di pulizia, dice Pask.

“Un’azienda di bevande analcoliche con cui ho lavorato ha identificato che per alcuni cambi di prodotto potevano ridurre il tempo di pulizia da un’ora a meno di 10 minuti, e così facendo hanno eliminato l’uso di centinaia di galloni di acqua per pulizia”, dice Pask. “Quindi, riducendo il tempo di produzione sprecato, è anche possibile ridurre lo spreco di risorse, che a sua volta ti rende ‘più verde’.”

Risparmiare tempo e ridurre gli sprechi

Il miglioramento dell’efficienza attraverso i principi lean porta automaticamente alla riduzione degli sprechi?

“Ridurre gli sprechi implica universalmente la riduzione del tempo, quindi il tempo diventa il nostro proxy per il miglioramento nel lean”, dice Tarpley di Manex Consulting. E dato che tutto il lavoro consuma energia nel tempo, ci sono benefici tangibili e quantificabili in termini di costi unitari per la riduzione del tempo. Per esempio, se un processo richiede 20 minuti per unità per essere completato, e si può tagliarlo del 25% usando metodi snelli, allora si può supporre che il costo energetico scenda proporzionalmente per quel processo.

Ma potrebbe esserci un intoppo. Per esempio, l’ipotesi precedente va bene finché non c’è un cambiamento altrove, come un aumento della velocità del motore che consuma la stessa quantità di energia in un tempo più breve. Ciò comporterebbe un aumento involontario della domanda elettrica di picco, che potrebbe compensare il guadagno di efficienza e aumentare i costi energetici.

“Quindi, mentre è vero che la maggior parte delle riduzioni di tempo hanno diminuzioni proporzionali nel consumo, dobbiamo considerare le implicazioni della nostra situazione specifica per valutare i guadagni”, dice Tarpley.

Aptean Payne dimostra l’esempio di Tarpley. Se si pianifica un viaggio di otto ore da Atlanta alla Florida, i risultati saranno diversi se si guida a 65 mph rispetto a 85 mph. “Se stai guidando a 85 mph, potresti essere più efficiente, ma i tuoi costi complessivi potrebbero aumentare”, dice Payne. I test dimostrano che si brucia più carburante per ora guidando più velocemente.

“C’è un certo punto di ritorno, in modo da utilizzare le risorse in modo ottimale”, dice Payne. “Potresti migliorare la tua efficienza sacrificando i costi in altre aree. È un problema di equilibrio nel migliorare l’efficienza e ridurre gli sprechi.”

“Lean è costruito sul principio dell’eliminazione degli sprechi”, dice Argyle di Leading2Lean. “Tutti, dal front office al reparto spedizioni, possono migliorare attraverso l’eliminazione degli sprechi. È possibile quantificare questi benefici nel tempo attraverso la riduzione finale del costo del prodotto.”

Le migliori aziende non misurano il loro successo sul numero di kaizen (miglioramenti continui); misurano il successo sull’impatto di questi suggerimenti kaizen (cioè, costi che scendono e profitti che aumentano), aggiunge Argyle. Se un’azienda può correlare il numero di kaizen per dipendente a una percentuale di riduzione dei costi, è sulla strada giusta.

Mentre Argyle ha citato casualmente il “front office”, questo è un aspetto del lean che non dovrebbe essere trascurato, dice Joe Carotenuto, direttore dello sviluppo della forza lavoro, NJMEP (New Jersey Manufacturing Extension Program). Egli conduce un programma amministrativo snello per esaminare i flussi di lavoro cartaceo.

“Spesso troviamo che c’è tanto ritardo nel modo in cui le informazioni vengono elaborate nel business quanto ci sono ritardi sul piano di produzione”, dice. “È qualcosa che molte aziende non hanno fatto, anche alcune di quelle che sono state attive con il lean. Possiamo guardare alle scartoffie e al flusso di informazioni e ai modi per razionalizzare il tutto in modo che gli ordini possano arrivare più velocemente in officina e vengano accelerati più rapidamente una volta che sono sul posto.”

I rifiuti non sono solo spazzatura

I principi lean possono portare a risultati sostenibili diffusi.

Payne dice che Aptean ha lavorato con aziende “con limiti di capacità” che non potevano più aumentare la produzione con le attrezzature esistenti, quindi stavano guardando alcuni investimenti di capitale piuttosto sostanziali. Credevano di non poter ottenere di più dalle attrezzature che avevano. Ma l’uso dei principi lean per eliminare i colli di bottiglia e le inefficienze ha permesso loro di aumentare la capacità fino al 30%. “Questo ha evitato loro di aver bisogno di ulteriori investimenti di capitale, non solo investimenti di capitale per costruire una nuova linea o attrezzature, ma poi le risorse e le persone per farle funzionare”, aggiunge Payne.

“La nostra esperienza dimostra che l’applicazione della produzione snella porta benefici in tutta la produzione e le catene di approvvigionamento”, dice Scott Ludwig, direttore, Progea North America Corp. un fornitore di SCADA/HMI e strumenti snelli (Pro.Lean). Oltre a ridurre i costi e gli sprechi del 10%-30%, la produzione snella ha avuto un impatto estremamente positivo su tutte le persone coinvolte, aiutandole a lavorare meglio con meno stress e con un maggior grado di soddisfazione.

“ICONICS ha visto molti dei suoi clienti dell’industria alimentare e delle bevande beneficiare dell’utilizzo di software di produttività, qualità, energia e guasti/allarmi come parte delle loro iniziative di produzione snella”, dice Melissa Topp, direttore senior del marketing globale, ICONICS. Questi strumenti aiutano le organizzazioni a raggiungere l’eccellenza operativa, fornendo la visualizzazione, la segnalazione e l’analisi delle metriche di impianto e KPI, come OEE, tempo di ciclo e tempo TAKT. Gli operatori sono stati in grado di impostare i benchmark di produzione con l’aggregazione dei dati in tempo reale, una migliore connettività e il monitoraggio della qualità, oltre a ridurre gli scarti, gli errori delle macchine, i tempi di inattività generali e il consumo di energia. In alcuni casi, i risparmi riportati sono stati così significativi che gli stabilimenti hanno potuto evitare nuove spese in conto capitale, l’espansione degli impianti o la costruzione di nuovi edifici, dice Topp.

Così, mentre la gestione snella può aiutare a ridurre gli sprechi, riduce soprattutto i costi, specialmente il costo dei beni venduti (COGS), dice John Oskin, presidente di Sage Clarity. Con la riduzione dei tempi di inattività – una statistica che Sage Clarity ha sviluppato dal suo studio di riferimento – ogni 1% di miglioramento dell’OEE vale 7 milioni di dollari per un’azienda da 1 miliardo di dollari. Le perdite di qualità sono in media del 2%-4% nell’industria alimentare, dice Oskin. I ritardatari possono avere perdite fino all’8%. Per un’azienda da 1 miliardo di dollari con 100 milioni di dollari di costi dei materiali, il lean può aiutare a migliorare la qualità per un importo che va dai 2 agli 8 milioni di dollari all’anno.

“I costi energetici possono rappresentare fino al 20% del COGS per un impianto alimentare”, dice Oskin. “La gestione attiva del consumo energetico può produrre un miglioramento del 10%-20%. Per un’azienda con 100 milioni di dollari di COGS, sono 20 milioni di dollari di costi energetici e da 2 a 4 milioni di dollari di potenziale risparmio”. Cosa c’è di non verde in questo?

Mettere gli strumenti lean al lavoro

La Tortilla Factory era interessata ad aumentare la produzione. Il trasformatore aveva anche un eccessivo spreco come parte del suo flusso di valore, che portava ad alti livelli di inventario. Questo ha portato la direzione a cercare un luogo aggiuntivo per ospitare i prodotti finiti. L’azienda si è rivolta a Manex Consulting per cercare soluzioni meno costose rispetto alla costruzione di un nuovo magazzino.

Manex ha usato un approccio collaudato e su misura per aumentare la produttività e la disponibilità di spazio del magazzino. È stato implementato un adattamento del JIT, uno strumento snello, e il layout della struttura è stato ottimizzato per adattarsi al nuovo schema JIT di produzione e stoccaggio. Le attività del progetto includevano l’identificazione delle opportunità ad alto impatto usando la mappatura del flusso del valore (VSM), l’esecuzione di una simulazione make-to-order, il miglioramento della configurazione/cambio della linea usando un evento kaizen, lo sviluppo di KPI per sostenere e misurare il miglioramento e la fornitura di un rapporto di benchmarking per valutare la competitività.

Come risultato di questi continui miglioramenti, La Tortilla Factory ha ridotto drasticamente il tempo di configurazione/cambio, ha implementato un nuovo sistema di programmazione, ha eliminato la necessità di un ulteriore magazzino e ha aumentato la produzione, soddisfacendo ulteriormente i clienti. Il flusso migliorato e i membri del team di produzione formati hanno aiutato l’azienda a superare i suoi obiettivi. I benefici includevano:

• Riduzione del tempo di cambio del 91% (da 44 a quattro minuti), che annualmente ha portato a 80.000 minuti in più disponibili per la produzione, equivalenti a una capacità aggiuntiva di 2,6 milioni di dollari all’anno
• Un aumento del 40% della capacità totale annua grazie al nuovo sistema di programmazione (da 40 a 56 milioni di dollari, che include i 2 milioni di dollari di cui sopra)
• .6 milioni di dollari di cui sopra)
• Riduzione degli straordinari di circa 450.000 dollari e altri risparmi sul lavoro di circa 350.000 dollari all’anno
• Stimato un milione di dollari di risparmio annuale dall’eliminazione della necessità di un magazzino aggiuntivo
• Miglioramento del flusso di materiale e informazioni, con conseguente migliore gestione dell’inventario e riduzione delle scartoffie

Lean nella progettazione degli impianti

Stellar ha progettato e costruito impianti per una grande azienda americana di caffè che dà priorità alla produzione snella.

“Il nostro primo progetto per loro è stato la costruzione di un impianto greenfield circa un decennio fa, e una grande ragione per cui hanno scelto Stellar è stata la nostra capacità di aiutarli a incorporare un approccio di lean manufacturing”, dice Todd Allsup, vice presidente, vendite, gruppo alimentare.

“Abbiamo iniziato mettendo insieme un team per valutare le operazioni attuali della società”, dice Allsup. “Poi, nel corso di tre giorni, abbiamo condotto un processo di mappatura del flusso del valore insieme agli esperti interni dell’azienda per scomporre e mettere in discussione ogni fase della loro lavorazione. Le pareti della nostra sala riunioni erano ricoperte di intricati diagrammi e note che definivano i processi passo dopo passo dell’azienda, da come ricevevano le materie prime fino alla fase finale di distribuzione del prodotto. Abbiamo cercato qualsiasi inefficienza operativa e ridondanza che potesse essere rielaborata. Questo esercizio ha costretto l’azienda a esaminare ogni dettaglio di come aveva fatto le cose in passato e a sfidare lo status quo. Il risultato netto è stato che l’azienda di caffè ha cambiato radicalmente il suo approccio alla tostatura e si è convertita a un metodo di imballaggio che si prestava a un’impronta più piccola, il che ha abbassato i costi.

Le stime iniziali prevedevano una struttura di 160.000 mq per ospitare la produzione.Dopo gli esercizi di snellimento, siamo stati in grado di ridurre lo spazio richiesto a 120.000 piedi quadrati, che alla fine ha portato a una riduzione di 10 milioni di dollari nel costo complessivo del progetto”, riferisce Allsup. L’esercizio ha anche portato a una maggiore efficienza e a un miglioramento dell’OEE.

Il viaggio snello richiede collaborazione, dalla gestione e dalle operazioni dell’azienda al team di ingegneri e a un leader “snello”, dice Allsup.

L’approccio consiste nel ripensare le ipotesi di base, dice. Se le stime iniziali di ingegneria e i budget sono più alti del previsto, un esercizio snello può aiutare a portare il progetto in un range di spesa più fattibile, perché costringe a scomporre le necessità della lavorazione ad un livello granulare. In un momento in cui molte aziende stanno cercando di fare di più con meno nell’industria alimentare frenetica di oggi, la produzione snella può essere una chiave importante per un successo sostenibile.