Een slanke en groene aanpak om verspilling te verminderen, kwaliteit te verbeteren

In de voedingsindustrie is er fysieke verspilling in overvloed.

Over de hele wereld wordt elk jaar ongeveer 1,3 miljard ton voedsel verspild in elk deel van de toeleveringsketen om redenen zoals bederf, terugroepacties en oogstproblemen. Op industrieel niveau zijn de oorzaken van deze verspilling onder meer overproductie, te grote voorraden ingrediënten met een korte houdbaarheid, buitensporige vertragingen tussen verwerking en verpakking, een tekort aan verpakkingsmateriaal, fouten bij de productie en verkeerde etikettering die tot terugroepacties leiden. U kunt waarschijnlijk nog veel meer redenen noemen waarom uw eigen bedrijf meer afval heeft dan het zou moeten.

Niemand houdt van afval. Afval kost geld, is slecht voor het bedrijfsresultaat en is niet goed voor het duurzaamheidsimago van uw bedrijf – of u dat nu leuk vindt of niet, veel consumenten hechten belang aan uw duurzaamheidsboodschap.

Maar niet alle afval is onverkoopbaar product of vuilnis. In de verwerkende industrie noemen Japanse bedrijven afval “muda.” Muda heeft ook definities van zinloosheid, nutteloosheid of verspilling. Het minimaliseren van muda is een sleutelbegrip in de studie van slanke productie zoals opgevat in het Toyota Productie Systeem. TPS staat ook bekend als een lean manufacturing systeem of een just-in-time (JIT) systeem.

Met betrekking tot muda is een belangrijk onderdeel van TPS Toyota Kata, dat een lean tool is die managers en teamleden helpt bepaalde vaardigheden en denkwijzen te ontwikkelen om de processen van een organisatie te verbeteren. Het is in feite een manier om de wetenschappelijke methode toe te passen op het oplossen van problemen binnen de lean-omgeving. Het benadrukt de betrokkenheid van werknemers en is een nuttig hulpmiddel voor het ontdekken en voorkomen van verspillende processtappen.

TPS en de voedselconnectie

John Shook, senior adviseur bij het non-profit Lean Enterprise Institute, heeft een intieme connectie met TPS, omdat hij als werknemer van Toyota (Japan) in de jaren zeventig aan de ontwikkeling ervan heeft deelgenomen.

TPS heeft een connectie met voedselproductie in die zin dat Toyota naar de voedselindustrie keek als een model waar productlevenscycli extreem kort waren, en verspilling alleen kon worden voorkomen door JIT-productie en -leveringen, zegt Shook, ook voorzitter van het Lean Global Network.

“Wat Toyota herkende was dat wanneer je meer produceert dan je nodig hebt of sneller produceert dan je nodig hebt, je tonnen afval genereert,” zegt hij. “Verspilling leidt tot meer verspilling. En dus begon Toyota afval aan te pakken als een sleutelconcept om een heel productiesysteem op te bouwen, en een managementsysteem dat daarbij hoorde. Met voedsel, omdat het vervalt, kun je dingen van tevoren maken, maar het is duidelijk dat je niet moet overproduceren.”

Lean is een filosofie die is gebaseerd op de vereenvoudiging en standaardisatie van bedrijfsprocessen, het elimineren van verspilling in al zijn vormen in een organisatie, en het concept van voortdurende verbetering, zegt Andrew Bolivar, directeur van Ultra Consultants’ Center of Excellence. Het implementeren van lean technieken kan bedrijven helpen om de operationele prestaties en het reactievermogen van de klant te verbeteren om zo de bottom line te verbeteren. Het is niet ongewoon om tienduizenden of honderdduizenden dollars te besparen door lean technieken te implementeren, voegt Bolivar toe. Naast het besparen van geld en tijd, kunnen lean technieken middelen vrijmaken om andere kansen na te streven, zoals nieuwe producten of diensten.

Lean denken of lean productie, volgens Shook, kan worden onderverdeeld in vijf basisprincipes die verspilling zullen minimaliseren. De toepassing van al deze principes samen moet een hoge waarde voor de klant opleveren. De vijf principes zijn:

1. Identificeer waarde: Specificeer de waarde voor de eindklant van elke productfamilie.
2. Breng de waardestroom in kaart: Identificeer alle stappen in de waardestroom voor elke productfamilie, elimineer stappen die geen waarde creëren.
3. Creëer flow: Voltooi stappen die waarde creëren in strakke volgorde (JIT), zodat het product soepel naar de klant stroomt.
4. Zorg voor pull: Als flow is ingevoerd, laat klanten waarde trekken als dat nodig is, door hen gewenste producten en hoeveelheden op het juiste moment te leveren.
5. Streef naar perfectie: Start het proces opnieuw op en verbeter voortdurend.

Lean denken streeft naar het verwijderen van alle stappen in de productie of de waardestroom die tijd, energie of product verspillen, waardoor de focus ligt op het leveren van hoogwaardige producten naar behoefte aan de klant. “Naar behoefte” betekent dat er geen overproductie zal zijn, maar dat het juiste aantal producten wordt geproduceerd om volgens de bestelling aan de klant te worden geleverd, waardoor verspilling wordt tegengegaan. Je zou kunnen zeggen dat op de juiste manier toegepaste lean principes ons meer laten doen met minder.

“Er is de betekenis van verspilling die we altijd naar voren brengen als we denken over het toepassen van lean denken op elke vorm van operaties,” zegt Shook. “De andere is fysieke verspilling – gewoon afval zoals we er gewoonlijk aan denken.”

Lean en groen denken

“Als we denken aan ‘groen zijn’, denken we aan recycling, maar als je kijkt naar lean processen, gaat het eigenlijk om de principes om de behoefte aan recycling te verminderen”, zegt Jack Payne, VP van productmanagement en solutions consulting bij Aptean. “Het gaat erom dat je om te beginnen de verspilling kunt elimineren, in plaats van uit te zoeken hoe je de verspilling kunt recyclen of hergebruiken.”

Een aspect van lean dat verwerkers van voedingsmiddelen en dranken omarmen, is echter herbewerking, voegt Payne eraan toe. Een voedingsingrediëntenbedrijf kan bijvoorbeeld veel ingrediënten hebben die in keto-dieetproducten worden verwerkt. Als de verwerker een product maakt dat niet aan de specificaties voldoet, zou het bedrijf het niet weggooien, maar in plaats daarvan het na verloop van tijd bewerken en een percentage van het bewerkte product in de formule verwerken. Een ander voorbeeld, zegt Payne, is een snack cake bedrijf dat kruimels van een vorige run gebruikt voor ongeveer 2% van een toekomstige run.

Is verspilling in welke vorm dan ook de enige manier om naar lean te kijken? “Meestal is een meer dwingende manier om dingen te bekijken is door de lens van bedrijfsontwikkeling en operationele doelstellingen,” zegt Walt Tarpley, Manex Consulting directeur van klantendiensten. Hij zegt bijvoorbeeld dat verwerkers zich zouden moeten afvragen: “Hoe kunnen we het bedrijf in de komende drie tot vijf jaar met 20% laten groeien?” of “Hoe kunnen we de operationele marges in de komende drie jaar verbeteren van 8% tot 20%, zonder alleen de prijs te verhogen?”

Duurzaamheid: Tegen welke prijs?

“Duurzaamheid is belangrijk, en hoewel de meeste eigenaren op zoek zijn naar manieren om hun ecologische voetafdruk te verkleinen, zijn er veel barrières te overwinnen met betrekking tot hun kosten om het groene ding te doen,” voegt Tarpley toe. Energie is niet de enige kostenpost, en de meeste groene activiteiten zijn geen nulsomspel en vereisen dus aanzienlijke tijdsinvesteringen. Kleinere organisaties vinden het vaak een grotere uitdaging om tijd aan deze activiteiten te besteden.

“Door efficiëntie te stimuleren en afval te verminderen, is een van de bijproducten dat we daadwerkelijk invloed hebben op de koolstofvoetafdruk door meer te doen met minder”, zegt Bob Argyle, chief customer officer van Leading2Lean. “Energiekosten hebben nog steeds een grote invloed op de kosten van producten en het vermogen om wereldwijd te concurreren, en uit mijn ervaring blijkt dat fabrikanten nog steeds gevoelig zijn voor deze kosten en eraan werken om ze te verlagen.” Argyle zegt echter dat bedrijven er niet op uit zijn om hun CO2-voetafdruk te verkleinen, ongeacht de kosten. Ze zijn op zoek om efficiënter te worden, wat uiteindelijk de koolstofvoetafdruk zal verminderen.

Is OEE overschat?

“Wanneer mensen horen over lean in de voedingsindustrie, denken ze aan het nauw definiëren van objecten om meer efficiëntie te krijgen,” zegt Shook, van het Lean Enterprise Institute. “En ze denken aan metrieken zoals OEE … Dat is de verkeerde manier om het aan te pakken.” Hoewel OEE een nuttig onderdeel is van de lean toolkit, kan het lastig zijn om het toe te passen wanneer de architectuur van de productielijn, de locatie van de fabriek of de mensen die de lijn bemannen verschillend zijn. “Het is nooit een vergelijking van appels met appels,” zegt Shook.

“Een fabriek die op 30% OEE draait, heeft geen productiesysteem van $ 100.000 nodig, en een fabriek die op 85% OEE draait, zal waarschijnlijk niet veel verbeteren met pen en papier,” zegt Adrian Pask, managementanalist, Vorne. Belangrijker, zegt Pask, is om een basis te leggen op basis van nauwkeurige informatie en deze feitelijke gegevens te gebruiken om te beslissen welke lean tools het meest nuttig zullen zijn voor het verbeteren van de productiviteit en het minimaliseren van verspilling.

“Het verbeteren van de productieproductiviteit is een spil voor veel andere aspecten van operationele effectiviteit,” zegt Pask.

Aan de oppervlakte betekent aandacht voor OEE-verbetering dat je meer producten kunt maken in dezelfde of minder tijd, en dat je de productie vermindert van stukken die moeten worden afgedankt. Maar het onderliggende voordeel komt wanneer u de oorzaken van uw verloren productietijd oplost. Het verminderen van de omsteltijd kan bijvoorbeeld leiden tot het optimaliseren van uw reinigingsprocessen, wat op zijn beurt kan leiden tot een optimaal gebruik van grondstoffen, zoals water of reinigingschemicaliën, zegt Pask.

“Een frisdrankenbedrijf waarmee ik heb gewerkt, stelde vast dat ze voor sommige productwisselingen de reinigingstijd konden terugbrengen van een uur tot minder dan 10 minuten, en daarmee elimineerden ze het gebruik van honderden liters water per schoonmaakbeurt”, zegt Pask. “Dus door de verspilde productietijd te verminderen, is het ook mogelijk om verspilling van hulpbronnen te verminderen, wat je op zijn beurt ‘groener’ maakt.”

Tijd besparen en afval verminderen

Leidt het verbeteren van de efficiëntie door lean-principes automatisch tot afvalvermindering?

“Vermindering van verspilling betekent in alle gevallen vermindering van tijd, dus tijd wordt onze proxy voor verbetering in lean,” zegt Manex Consulting’s Tarpley. En aangezien al het werk in de loop van de tijd energie kost, zijn er tastbare en kwantificeerbare kostenvoordelen per eenheid voor tijdsbesparing. Als een proces bijvoorbeeld 20 minuten per eenheid kost om te voltooien, en je kunt dat met 25% verminderen door lean-methoden te gebruiken, dan kun je aannemen dat de energiekosten voor dat proces evenredig omlaag gaan.

Maar er kan iets misgaan. De aanname vooraf is bijvoorbeeld goed zolang er elders geen verandering optreedt, zoals een verhoging van het motortoerental waardoor in kortere tijd evenveel energie wordt verbruikt. Dat zou resulteren in een onbedoelde toename van de piekvraag naar elektriciteit, wat de efficiëntiewinst teniet zou kunnen doen en de energiekosten zou kunnen verhogen.

“Dus hoewel het waar is dat de meeste tijdverkortingen evenredige dalingen in het verbruik hebben, moeten we de implicaties van onze specifieke situatie in overweging nemen om de winst te beoordelen,” zegt Tarpley.

Aptean’s Payne demonstreert Tarpley’s voorbeeld. Als u een acht uur durende reis van Atlanta naar Florida plant, zullen uw resultaten verschillen als u 65 mph rijdt versus 85 mph. “Als je 85 mph rijdt, ben je misschien efficiënter, maar je totale kosten kunnen stijgen,” zegt Payne. Tests tonen aan dat je meer brandstof per uur verbrandt als je sneller rijdt.

“Er is een bepaald punt van terugkeer daar, zodat u gebruik maakt van uw middelen op een optimaal,” zegt Payne. “Je zou je efficiëntie kunnen verbeteren door kosten op andere gebieden op te offeren. Het is een probleem van evenwicht in het verbeteren van die efficiëntie en het verminderen van afval.”

“Lean is gebouwd op het principe van het elimineren van afval,” zegt Argyle van Leading2Lean. “Iedereen, van het frontoffice tot het expeditiedok, kan zich verbeteren door verspillingen te elimineren. Je kunt deze voordelen in de loop van de tijd kwantificeren door de uiteindelijke verlaging van de kosten van het product.”

De beste bedrijven meten hun succes niet aan de hand van het aantal kaizens (continue verbeteringen); ze meten het succes aan de hand van de impact van die kaizen-suggesties (d.w.z., kosten die omlaag gaan en winst die omhoog gaat), voegt Argyle toe. Als een bedrijf het aantal kaizens per werknemer kan correleren aan een percentage van kostenreductie, zijn ze op de goede weg.

Hoewel Argyle terloops het “front office” noemde, is dit een aspect van lean dat niet over het hoofd mag worden gezien, zegt Joe Carotenuto, directeur van workforce development, NJMEP (New Jersey Manufacturing Extension Program). Hij voert een administratief lean-programma uit om te kijken naar papierwerkstromen.

“Vaak merken we dat er net zoveel vertraging zit in de manier waarop informatie in het bedrijf wordt verwerkt als er vertragingen zijn op de productievloer,” zegt hij. “Het is iets wat veel bedrijven niet hebben gedaan, zelfs sommige die actief zijn geweest met lean. We kunnen kijken naar papierwerk en informatiestromen en manieren om die te stroomlijnen, zodat orders sneller op de werkvloer kunnen komen en sneller worden uitgevoerd als ze eenmaal op de werkvloer zijn.”

Afval is niet alleen afval

Lean-principes kunnen wijdverspreide duurzame resultaten opleveren.

Payne zegt dat Aptean heeft gewerkt met “capaciteitsbeperkte” bedrijven die hun output niet langer konden verhogen met bestaande apparatuur, dus ze keken naar een aantal vrij aanzienlijke kapitaalinvesteringen. Ze geloofden dat ze niet meer konden halen uit de apparatuur die ze hadden. Maar door de lean-principes te gebruiken om knelpunten en inefficiënties te elimineren, konden ze hun capaciteit met wel 30% verhogen. “Dit voorkwam dat ze extra kapitaalinvesteringen nodig hadden, niet alleen kapitaalinvesteringen in het bouwen van een nieuwe lijn of apparatuur, maar vervolgens ook de middelen en mensen om ze te bedienen,” voegt Payne toe.

“Onze ervaring leert dat de toepassing van lean manufacturing voordelen oplevert voor de hele productie- en toeleveringsketen,” zegt Scott Ludwig, directeur, Progea North America Corp, een leverancier van SCADA/HMI en lean tools (Pro.Lean). Behalve dat lean manufacturing de kosten en verspilling met 10%-30% terugdringt, heeft het ook een uiterst positief effect op alle betrokken mensen, waardoor ze beter kunnen werken met minder stress en met een hogere mate van tevredenheid.

“ICONICS heeft veel van zijn klanten in de levensmiddelen- en drankenindustrie zien profiteren van het gebruik van productiviteits-, kwaliteits-, energie- en storings-/alarmanalysesoftware als onderdeel van hun lean manufacturing-initiatieven”, zegt Melissa Topp, senior director of global marketing bij ICONICS. Deze tools helpen organisaties operational excellence te bereiken door visualisatie, rapportage en analyse van fabrieksmetrieken en KPI’s, zoals OEE, cyclustijd en TAKT-tijd. Operators zijn in staat geweest om productie benchmarks vast te stellen met real-time data aggregatie, verbeterde connectiviteit en kwaliteitsmonitoring, maar ook om uitval, machinefouten, algehele downtime en energieverbruik te verminderen. In sommige gevallen waren de gerapporteerde besparingen zo aanzienlijk dat fabrieken nieuwe kapitaaluitgaven, fabrieksuitbreidingen of nieuwbouw konden vermijden, zegt Topp.

Dus, terwijl lean management kan helpen bij het verminderen van afval, verlaagt het vooral de kosten, vooral de kosten van verkochte goederen (COGS), zegt John Oskin, president, Sage Clarity. Met stilstandvermindering – een statistiek die Sage Clarity heeft ontwikkeld op basis van zijn benchmarkstudie – is elke 1% verbetering in OEE $7 miljoen waard voor een bedrijf van $1 miljard. Kwaliteitsverliezen zijn gemiddeld 2%-4% in de voedingsindustrie, zegt Oskin. Achterblijvers kunnen verliezen tot 8% hebben. Voor een bedrijf van $1 miljard met $100 miljoen aan materiaalkosten kan lean helpen met kwaliteitsverbeteringen ter waarde van $2 miljoen tot $8 miljoen per jaar.

“De energiekosten kunnen oplopen tot 20% van de COGS voor een voedingsmiddelenfabriek,” zegt Oskin. “Het actief beheren van het energieverbruik kan een verbetering van 10%-20% opleveren. Voor een bedrijf met $100 miljoen aan COGS, is dat $20 miljoen aan energiekosten en $2 miljoen tot $4 miljoen aan besparingspotentieel.” Wat is daar niet groen aan?

Lean tools aan het werk

La Tortilla Factory was geïnteresseerd in het verhogen van de doorvoer. De verwerker had ook overmatig afval als onderdeel van zijn waardestroom, wat leidde tot hoge voorraadniveaus. Daarom ging het management op zoek naar een extra locatie voor de opslag van eindproducten. Het bedrijf schakelde Manex Consulting in om te zoeken naar minder dure oplossingen dan het bouwen van een nieuw magazijn.

Manex gebruikte een beproefde, op maat gemaakte aanpak om de verwerkingscapaciteit en de beschikbaarheid van magazijnruimte te verhogen. Een aanpassing van JIT, een lean tool, werd geïmplementeerd, en de lay-out van de faciliteit werd geoptimaliseerd om zich aan te passen aan het nieuwe productie- en magazijn JIT-schema. De projectactiviteiten omvatten het identificeren van kansen met een grote impact met behulp van value-stream mapping (VSM), het uitvoeren van een make-to-order simulatie, het verbeteren van de lijnopstelling/omschakeling met behulp van een kaizen-evenement, het ontwikkelen van KPI’s om de verbetering te ondersteunen en te meten, en het opstellen van een benchmarkingrapport om de concurrentiepositie te beoordelen.

Als resultaat van deze voortdurende verbeteringen heeft La Tortilla Factory de opstel-/omschakeltijd drastisch verminderd, een nieuw planningssysteem geïmplementeerd, de noodzaak voor een extra magazijn geëlimineerd en de doorvoer verhoogd terwijl de klanten nog meer tevreden werden gesteld. Verbeterde doorstroming en getrainde productieteamleden hielpen het bedrijf om zijn doelstellingen te overtreffen. De voordelen waren:

• Reductie van de omschakeltijd met 91% (van 44 naar vier minuten), wat jaarlijks leidde tot 80.000 minuten meer beschikbaar voor productie, wat overeenkomt met een extra capaciteit van $2,6 miljoen per jaar
• Een toename van 40% in de totale jaarlijkse capaciteit als gevolg van het nieuwe planningssysteem (van $40 miljoen naar $56 miljoen, inclusief de $2,6 miljoen hierboven)
• Een toename van 40% in de totale jaarlijkse capaciteit als gevolg van het nieuwe planningssysteem (van $40 miljoen naar $56 miljoen, inclusief de $2,6 miljoen hierboven).6 miljoen hierboven)
• Vermindering van overuren met ongeveer $450.000 en andere arbeidsbesparingen van ongeveer $350.000 per jaar
• Geschatte besparing van $1 miljoen per jaar door het elimineren van de behoefte aan een extra magazijn
• Verbeterd materiaal- en informatiestroom, resulterend in beter voorraadbeheer en minder papierwerk

Lean in fabrieksontwerp

Stellar heeft faciliteiten ontworpen en gebouwd voor een groot Amerikaans koffiebedrijf dat lean manufacturing hoog in het vaandel heeft staan.

“Ons eerste project voor hen was de bouw van een greenfield fabriek ongeveer een decennium geleden, en een belangrijke reden waarom ze kozen voor Stellar was ons vermogen om hen te helpen opnemen van een lean manufacturing aanpak,” zegt Todd Allsup, vice president, sales, food group.

“We begonnen met het samenstellen van een team om de huidige activiteiten van het bedrijf te beoordelen,” zegt Allsup. “Vervolgens hebben we drie dagen lang samen met de interne experts van het bedrijf de waardestroom in kaart gebracht om elke fase van hun verwerking te ontleden en uit te dagen. De muren van onze vergaderzaal waren bedekt met ingewikkelde diagrammen en notities die de stapsgewijze processen van het bedrijf definieerden, van de ontvangst van grondstoffen tot de uiteindelijke distributiefase van het product. We zochten naar operationele inefficiënties en redundanties die konden worden herwerkt. Deze oefening dwong het bedrijf om elk detail te onderzoeken van de manier waarop het in het verleden te werk was gegaan en de status quo in vraag te stellen. Uiteindelijk is dat waar het bij lean om draait.”

Het nettoresultaat was dat het koffiebedrijf zijn aanpak van het branden radicaal veranderde en overschakelde op een verpakkingsmethode die zich leende voor een kleinere voetafdruk, waardoor de kosten omlaag gingen.

Initiële schattingen hadden betrekking op een 160.000 sq.-ft. nodig voor de productie.

“Na de lean-oefeningen konden we de benodigde ruimte terugbrengen tot 120.000 sq. ft., wat uiteindelijk leidde tot een verlaging van de totale projectkosten met $10 miljoen,” meldt Allsup. De oefening resulteerde ook in een grotere efficiëntie en een verbeterde OEE.

De lean-reis vereist samenwerking, van bedrijfsmanagement en operations tot het engineeringteam en een “lean” leider, zegt Allsup.

De aanpak draait allemaal om het heroverwegen van basisaannames, zegt hij. Als de aanvankelijke engineeringramingen en -budgetten hoger zijn dan verwacht, kan een lean-oefening helpen het project in een haalbaarder uitgavenbereik te brengen, omdat het u dwingt de benodigdheden van uw verwerking op een granulair niveau af te breken. In een tijd waarin veel bedrijven proberen meer te doen met minder in de snelle voedingsindustrie van vandaag, kan lean manufacturing een belangrijke sleutel zijn tot duurzaam succes.