En lean och grön strategi för att minska slöseri och förbättra kvaliteten

I livsmedelsindustrin finns det gott om fysiskt slöseri.

Omkring 1,3 miljarder ton mat slösas bort varje år runt om i världen i alla delar av försörjningskedjan, till exempel på grund av förstörda livsmedel, återkallelser och problem med skörden. På industriell nivå är några av de faktorer som bidrar till detta slöseri överproduktion, överlager av ingredienser med kort hållbarhetstid, alltför långa fördröjningar mellan bearbetning och förpackning, brist på förpackningsmaterial, misstag vid sammansättning av partier och felaktig märkning som leder till återkallelser. Du kan säkert nämna flera andra anledningar till varför ditt eget företag har mer avfall än det borde.

Ingen gillar avfall. Avfall kostar pengar, skadar resultatet och gör inte mycket för ditt företags hållbarhetsimage – och vare sig du gillar det eller inte bryr sig många konsumenter om ditt hållbarhetsbudskap.

Men allt avfall är inte osäljbara produkter eller sopor. Inom tillverkningsindustrin kallar japanska företag avfallet för ”muda”. Muda har också definitioner av futilitet, meningslöshet eller slöseri. Att minimera muda är ett nyckelbegrepp i studiet av lean manufacturing såsom det är tänkt i Toyotas produktionssystem. TPS är också känt som ett lean tillverkningssystem eller ett just-in-time (JIT)-system.

Med avseende på muda är en viktig del av TPS Toyota Kata, som är ett lean-verktyg som hjälper chefer och teammedlemmar att utveckla särskilda färdigheter och sätt att tänka för att förbättra en organisations processer. Det är i själva verket ett sätt att tillämpa den vetenskapliga metoden för att lösa problem inom lean-miljön. Den betonar medarbetarnas engagemang och är ett användbart verktyg för att upptäcka och förhindra slösaktiga processteg.

TPS och matkopplingen

John Shook, senior rådgivare vid det ideella Lean Enterprise Institute, har en intim koppling till TPS, eftersom han deltog i dess utveckling som anställd vid Toyota (Japan) på 1970-talet.

TPS har en koppling till livsmedelstillverkning eftersom Toyota såg på livsmedelsindustrin som en modell där produktlivscyklerna var extremt korta och där slöseri bara kunde undvikas genom JIT-produktion och leveranser, säger Shook, som också är ordförande för Lean Global Network.

”Vad Toyota insåg var att när man producerar mer än vad man behöver eller producerar snabbare än vad man behöver, så genererar man tonvis med avfall”, säger han. ”Avfall ger upphov till mer avfall. Så Toyota började ta itu med slöseri som ett nyckelkoncept för att bygga upp ett helt produktionssystem, och ett ledningssystem som följde med det. När det gäller mat, eftersom den går ut, kan man göra saker i förväg, men det är uppenbart att man inte ska överproducera.”

Lean är en filosofi som bygger på förenkling och standardisering av affärsprocesser, eliminering av slöseri i alla dess former i hela organisationen och konceptet med ständiga förbättringar, säger Andrew Bolivar, chef för Ultra Consultants Center of Excellence. Genom att implementera lean-tekniker kan företag förbättra den operativa prestandan och kundernas lyhördhet för att förbättra slutresultatet. Det är inte ovanligt att man sparar tiotusentals eller hundratusentals dollar genom att införa leantekniker, tillägger Bolivar. Förutom att spara pengar och tid kan lean-tekniker frigöra resurser för att följa andra möjligheter, till exempel nya produkter eller tjänster.

Lean-tänkande eller lean-produktion kan enligt Shook delas in i fem grundläggande principer som minimerar slöseri. Genom att genomföra alla dessa principer tillsammans bör man kunna leverera ett högt värde till kunden. De fem principerna är följande:

1. Identifiera värde: Specificera värdet för slutkunden för varje produktfamilj.
2. Kartlägg värdeflödet: Identifiera alla steg i värdeflödet för varje produktfamilj och eliminera steg som inte skapar värde.
3. Skapa flöde: Slutför de steg som skapar värde i en snäv sekvens (JIT), så att produkten flödar smidigt mot kunden.
4. Skapa dragkraft: När flödet införs, låt kunderna dra nytta av värdet vid behov och förse dem med önskade produkter och kvantiteter vid rätt tidpunkt.
5. Sträva efter perfektion:

Lean thinking syftar till att ta bort alla steg i produktionen eller värdeflödet som innebär slöseri med tid, energi eller produkter, och därmed fokusera på att leverera högkvalitativa produkter vid behov till kunden. ”Vid behov” innebär att det inte sker någon överproduktion, utan att rätt antal produkter produceras för att kunna levereras till kunden enligt beställning, vilket minskar slöseriet. Man skulle kunna säga att korrekt tillämpade leanprinciper låter oss göra mer med mindre.

”Det är betydelsen av slöseri som vi alltid tar upp när vi funderar på att tillämpa leantänkandet på alla typer av verksamheter”, säger Shook. ”Den andra är fysiskt slöseri – bara slöseri så som vi vanligtvis tänker på det.”

Lean och grönt tänkande

”När vi tänker på att vara ”gröna” tänker vi på återvinning, men när man tittar på leanprocesser handlar det faktiskt om principerna för att minska behovet av återvinning”, säger Jack Payne, vice vd för produkthantering och konsultlösningar på Aptean. ”Det handlar om att kunna eliminera avfallet till att börja med, snarare än att ta reda på hur man återvinner eller återanvänder avfallet.”

En aspekt av lean som livsmedels- och dryckesförädlare anammar är dock omarbetning, tillägger Payne. Ett företag som tillverkar livsmedelsingredienser kan till exempel ha många ingredienser som ska ingå i keto-dietprodukter. Om bearbetningsföretaget tillverkar en produkt som inte uppfyller specifikationerna skulle företaget inte slänga den, utan i stället omarbeta den med tiden och lägga in en procentandel av den omarbetade produkten i formeln. Ett annat exempel, säger Payne, är ett företag som tillverkar snackskakor som använder smulor från en tidigare körning för cirka 2 procent av en framtida körning.

Är slöseri i någon form det enda sättet att se på lean? ”Vanligtvis är ett mer övertygande sätt att se saker och ting genom linsen av affärsutveckling och operativa mål”, säger Walt Tarpley, chef för kundtjänster vid Manex Consulting. Han säger att bearbetningsföretag till exempel bör fråga sig: ”Hur kan vi öka verksamheten med 20 % under de kommande tre till fem åren?” eller ”Hur kan vi förbättra rörelsemarginalerna från 8 % till 20 % under de kommande tre åren, utan att bara höja priset?”.

Hållbarhet: Till vilket pris?

”Hållbarhet är viktigt, och även om de flesta ägare försöker minska sina miljöavtryck finns det många hinder att övervinna när det gäller kostnaderna för att göra det gröna”, tillägger Tarpley. Energi är inte den enda kostnaden, och de flesta gröna aktiviteter är inte ett nollsummespel och kräver därför betydande tidsinvesteringar. Mindre organisationer tenderar att tycka att det är svårare att avsätta tid för dessa aktiviteter.

”Genom att öka effektiviteten och minska avfallet är en av biprodukterna att vi faktiskt påverkar koldioxidavtrycket genom att göra mer med mindre”, säger Bob Argyle, kundansvarig för Leading2Lean. ”Energikostnaderna har fortfarande en betydande inverkan på produktkostnaderna och förmågan att konkurrera globalt, och enligt min erfarenhet är tillverkarna fortfarande känsliga för denna kostnad och arbetar för att minska den.” Argyle säger dock att företagen inte är ute efter att minska sitt koldioxidavtryck oavsett kostnaden. De vill bli mer effektiva, vilket i slutändan kommer att minska koldioxidavtrycket.

Är OEE överskattat?

”När folk hör talas om lean inom livsmedelsindustrin tänker de på att snävt definiera objekt för att få mer effektivitet”, säger Shook, från Lean Enterprise Institute. ”Och de tror att mätvärden som OEE … Det är fel sätt att gå till väga.” Även om OEE är en användbar del av Lean-verktygslådan kan det vara svårt att tillämpa den när produktionslinjens arkitektur, anläggningens placering eller de personer som bemannar linjen är olika. ”Det är aldrig en jämförelse mellan äpplen och äpplen”, säger Shook.

”En fabrik som har en OEE på 30 % behöver inte ett produktionssystem på 100 000 dollar, och en fabrik som har en OEE på 85 % kommer förmodligen inte att förbättra sig särskilt mycket med papper och penna”, säger Adrian Pask, managementanalytiker på Vorne. Viktigare, menar Pask, är att skapa en grund baserad på korrekt information och använda dessa faktauppgifter för att bestämma vilka lean-verktyg som kommer att vara mest användbara för att förbättra produktiviteten och minimera slöseriet.

”Förbättring av tillverkningsproduktiviteten är en ledstjärna för många andra aspekter av verksamhetens effektivitet”, säger Pask.

Ovanpå ytan innebär fokusering på OEE-förbättring att du kan tillverka fler produkter på samma eller kortare tid och att du minskar produktionen av delar som måste skrotas. Men den underliggande fördelen kommer när du åtgärdar orsakerna till din förlorade produktionstid. Att minska omställningstiden kan till exempel leda till en optimering av dina rengöringsprocesser, vilket i sin tur kan leda till en optimerad användning av råvaror, t.ex. vatten eller rengöringskemikalier, säger Pask.

”Ett läskedrycksföretag som jag arbetade med identifierade att de för vissa produktbyten kunde minska rengöringstiden från en timme till under 10 minuter, och på så sätt eliminerade de användningen av hundratals liter vatten per rengöring”, säger Pask. ”Så genom att minska slöseri med produktionstid är det också möjligt att minska resursslöseriet, vilket i sin tur gör dig ”grönare”.”

Spara tid och minska slöseriet

Ledar förbättrad effektivitet med hjälp av lean-principerna automatiskt till minskad mängd slöseri?

”Att minska avfallet innebär alltid att minska tiden, så tiden blir vår representant för förbättringar inom lean”, säger Tarpley från Manex Consulting. Med tanke på att allt arbete förbrukar energi över tiden finns det påtagliga och kvantifierbara enhetskostnadsfördelar för tidsminskning. Om det till exempel tar 20 minuter per enhet att slutföra en process och du kan minska denna tid med 25 % med hjälp av leanmetoder, kan du anta att energikostnaden minskar proportionellt för den processen.

Men det kan finnas ett problem. Det tidigare antagandet är till exempel bra så länge det inte har skett en förändring någon annanstans, t.ex. en ökning av motorhastigheten som förbrukar samma mängd energi på kortare tid. Det skulle resultera i en oavsiktlig ökning av den elektriska toppbelastningen, vilket skulle kunna uppväga effektivitetsvinsten och öka energikostnaderna.

”Så även om det är sant att de flesta tidsminskningar har proportionella minskningar av förbrukningen, måste vi ta hänsyn till konsekvenserna av vår specifika situation för att bedöma vinsterna”, säger Tarpley.

Apteans Payne demonstrerar Tarpleys exempel. Om du planerar en åtta timmar lång resa från Atlanta till Florida kommer dina resultat att skilja sig åt om du kör i 65 km/h jämfört med 85 km/h. ”Om du kör i 85 km/h kan du vara mer effektiv, men dina totala kostnader kan öka”, säger Payne. Tester visar att du förbrukar mer bränsle per timme om du kör fortare.

”Det finns en viss avkastning där, så att du utnyttjar dina resurser på ett optimalt sätt”, säger Payne. ”Du kan förbättra din effektivitet genom att offra kostnader på andra områden. Det är ett balansproblem att förbättra effektiviteten och minska slöseriet.”

”Lean bygger på principen att eliminera slöseri”, säger Argyle från Leading2Lean. ”Alla, från receptionen till leveransbryggan, kan förbättra sig genom att eliminera slöseri. Du kan kvantifiera dessa fördelar över tid genom den slutliga minskningen av produktkostnaden.”

De bästa företagen mäter inte sin framgång på antalet kaizens (ständiga förbättringar), utan på effekten av dessa kaizenförslag (dvs. att kostnaderna sjunker och vinsten ökar), tillägger Argyle. Om ett företag kan korrelera antalet kaizens per anställd med en procentuell kostnadsminskning är de på rätt väg.

Och även om Argyle flyktigt nämnde ”front office” är detta en aspekt av lean som inte bör förbises, säger Joe Carotenuto, direktör för utveckling av arbetskraften vid NJMEP (New Jersey Manufacturing Extension Program). Han genomför ett administrativt Lean-program för att titta på pappersflödet.

”Ofta upptäcker vi att det finns lika stora fördröjningar i hur informationen behandlas i verksamheten som det finns fördröjningar på produktionsgolvet”, säger han. ”Det är något som många företag inte har gjort, även några av dem som har arbetat aktivt med lean. Vi kan titta på pappersarbete och informationsflöde och hur vi kan effektivisera det så att beställningar kan nå verkstadsgolvet snabbare och bli snabbare expedierade när de väl är där.”

Avfall är inte bara skräp

Lean-principerna kan ge omfattande hållbara resultat.

Payne säger att Aptean har arbetat med företag med ”kapacitetsbegränsningar” som inte längre kunde öka sin produktion med den befintliga utrustningen, vilket ledde till att de stod inför ganska stora kapitalinvesteringar. De trodde att de inte kunde få ut mer av den utrustning de hade. Men genom att använda Lean-principerna för att eliminera flaskhalsar och ineffektivitet kunde de öka kapaciteten med upp till 30 %. ”Detta hindrade dem från att behöva ytterligare kapitalinvesteringar, inte bara kapitalinvesteringar för att bygga en ny linje eller utrustning, utan även resurser och personal för att sköta dem”, tillägger Payne.

”Vår erfarenhet visar att tillämpningen av lean manufacturing ger fördelar i hela produktions- och försörjningskedjan”, säger Scott Ludwig, direktör för Progea North America Corp. som är en leverantör av SCADA/HMI- och lean-verktyg (Pro.Lean). Förutom att minska kostnaderna och avfallet med 10-30 procent har lean manufacturing haft en extremt positiv inverkan på alla inblandade människor, som har hjälpt dem att arbeta bättre med mindre stress och med en högre grad av tillfredsställelse.

”ICONICS har sett många av sina kunder inom livsmedels- och dryckesindustrin dra nytta av att använda programvara för produktivitets-, kvalitets-, energi- och fel- och larmanalyser som en del av deras lean manufacturing-initiativ”, säger Melissa Topp, senior director of global marketing, ICONICS. Dessa verktyg hjälper organisationer att uppnå operativ excellens genom att tillhandahålla visualisering, rapportering och analys av anläggningens mätvärden och KPI:er, t.ex. OEE, cykeltid och TAKT-tid. Operatörerna har kunnat sätta riktmärken för tillverkningen med dataaggregation i realtid, förbättrad anslutningsbarhet och kvalitetsövervakning samt minska skrot, maskinfel, total stilleståndstid och energiförbrukning. I vissa fall var de rapporterade besparingarna så betydande att anläggningarna kunde undvika nya kapitalutgifter, fabriksutvidgningar eller byggande av nya byggnader, säger Topp.

Så, även om lean management kan hjälpa till att minska slöseriet, är det viktigast att minska kostnaderna, särskilt kostnaden för sålda varor (COGS), säger John Oskin, president, Sage Clarity. Med minskad stilleståndstid – en statistik som Sage Clarity har tagit fram från sin benchmarkstudie – är varje 1 % förbättring av OEE värd 7 miljoner dollar för ett företag som omsätter 1 miljard dollar. Kvalitetsförlusterna är i genomsnitt 2-4 % inom livsmedelsindustrin, säger Oskin. Eftersläntrare kan ha förluster på så mycket som 8 %. För ett företag på 1 miljard dollar med 100 miljoner dollar i materialkostnader kan lean hjälpa till med kvalitetsförbättringar på mellan 2 och 8 miljoner dollar per år.

”Energikostnaderna kan utgöra upp till 20 % av kostnaderna för en livsmedelsfabrik”, säger Oskin. ”En aktiv hantering av energiförbrukningen kan ge en förbättring på 10-20 procent. För ett företag med 100 miljoner dollar i COGS är det 20 miljoner dollar i energikostnader och 2 till 4 miljoner dollar i besparingspotential.” Vad är inte grönt med det?

Lean-verktyg i praktiken

La Tortilla Factory var intresserad av att öka genomströmningen. Bearbetningsföretaget hade också överdrivet slöseri som en del av sitt värdeflöde, vilket ledde till höga lagernivåer. Detta ledde till att ledningen sökte efter ytterligare en plats för att förvara färdiga varor. Företaget tog in Manex Consulting för att leta efter mindre kostsamma lösningar än att bygga ett nytt lager.

Manex använde ett beprövat, skräddarsytt tillvägagångssätt för att öka genomströmningen och tillgången på lagerutrymme. En anpassning av JIT, ett Lean-verktyg, genomfördes och anläggningens layout optimerades för att anpassas till det nya JIT-systemet för produktion och lagerhållning. Projektaktiviteterna omfattade identifiering av möjligheter med stor inverkan med hjälp av värdeflödeskartläggning (VSM), genomförande av en simulering av tillverkning till beställning, förbättring av linjens uppställning/omställning med hjälp av en kaizenhändelse, utveckling av KPI:er för att upprätthålla och mäta förbättringarna och tillhandahållande av en benchmarking-rapport för att bedöma konkurrenskraften.

Som ett resultat av dessa kontinuerliga förbättringar har La Tortilla Factory dramatiskt reducerat uppställnings-/omställningstiden, infört ett nytt schemaläggningssystem, eliminerat behovet av ytterligare ett lager och ökat genomströmningen samtidigt som kunderna är ännu mer nöjda. Förbättrat flöde och utbildade produktionsmedarbetare hjälpte företaget att överträffa sina mål. Fördelarna omfattade:

• En minskning av omställningstiden med 91 % (44 till fyra minuter), vilket årligen ledde till 80 000 fler minuter tillgängliga för produktion, vilket motsvarar en extra kapacitet på 2,6 miljoner dollar per år
• En 40-procentig ökning av den totala årliga kapaciteten på grund av det nya schemaläggningssystemet (40 miljoner dollar till 56 miljoner dollar, vilket inkluderar de 2 miljoner dollar.6 miljoner ovan)
• Förlust av övertidspengar på cirka 450 000 dollar och andra arbetsbesparingar på cirka 350 000 dollar per år
• Uppskattad besparing på 1 miljon dollar per år genom att eliminera behovet av ytterligare ett lager
• Förbättrat material- och informationsflöde, vilket resulterar i bättre lagerhantering och mindre pappersarbete

Lean i anläggningsdesign

Stellar har utformat och byggt anläggningar för ett stort amerikanskt kaffeföretag som prioriterar lean manufacturing.

”Vårt första projekt för dem var att bygga en ny anläggning för ungefär tio år sedan, och en stor anledning till att de valde Stellar var vår förmåga att hjälpa dem att införliva en lean manufacturing-strategi”, säger Todd Allsup, vice vd för försäljning, livsmedelsgruppen.

”Vi började med att sätta ihop ett team för att bedöma företagets nuvarande verksamhet”, säger Allsup. ”Sedan genomförde vi under tre dagar en kartläggning av värdeflödet tillsammans med företagets interna experter för att bryta ner och ifrågasätta varje steg i deras bearbetning. Väggarna i vårt mötesrum var täckta av intrikata diagram och anteckningar som definierade företagets steg-för-steg-processer, från hur de tog emot råvaror till produktens slutliga distributionsstadium. Vi letade efter operativa ineffektiviteter och redundanser som kunde omarbetas. Denna övning tvingade företaget att granska varje detalj av hur man tidigare hade gjort saker och ting och utmana status quo. I slutändan är det vad lean handlar om.”

Nettoresultatet blev att kaffeföretaget radikalt ändrade sitt tillvägagångssätt för rostning och övergick till en förpackningsmetod som lämpade sig för ett mindre fotavtryck, vilket sänkte kostnaderna.

Inledningsvis beräknades att det skulle byggas en byggnad på 160 000 kvadratmeter.Efter leanövningarna kunde vi minska utrymmesbehovet till 120 000 kvadratmeter, vilket i slutändan ledde till en minskning av den totala projektkostnaden med 10 miljoner dollar”, rapporterar Allsup. Övningen resulterade också i större effektivitet och förbättrad OEE.

Lean-resan kräver samarbete, från företagets ledning och verksamhet till ingenjörsteamet och en ”lean”-ledare, säger Allsup.

Ansatsen handlar om att ompröva grundläggande antaganden, säger han. Om de ursprungliga tekniska uppskattningarna och budgetarna är högre än förväntat kan en lean-övning hjälpa till att föra in projektet i ett mer genomförbart utgiftsområde, eftersom den tvingar dig att bryta ner nödvändigheterna för din bearbetning på en granulär nivå. I en tid då många företag försöker göra mer med mindre i dagens snabba livsmedelsindustri kan lean manufacturing vara en viktig nyckel till hållbar framgång.