GEMBAN talo ja sen merkitys standardoinnille

KAIZENin kulmakivet ovat; Tuhlauksen eliminointi, 5S ja Standardointi. 5S-ohjelmalla on neljä perustarkoitusta joista ensimmäinen on Siisteys, Järjestys ja Työturvallisuuden ylläpito, mistä 5S yleensä parhaiten tunnetaan. Sillä on monta muutakin tarkoitusta kuten, keskeneräisen tuotannon (KET) minimointi, se on Imuohjauksen eli Lean tuotannon perusta ja se on myös ensimmäinen Kaizenin kolmesta kulmakivestä. Tätä kokonaisuutta kuvataan ns. Gemban talolla (Masaaki Imai/Toyota), mikä tarkoittaa tuotantosolussa tapahtuvaa asiakasarvon parantamista, talon eri huoneiden toimenpiteiden avulla, Kuva 1.
 Tämä esitys keskittyy Kaizenin kulmakiviin joiden avulla tuotantosolun standardointi saadaan aikaiseksi. 

Kuva1. Gemban talo, paikka, jossa asiakasarvoa parannetaan

Standardointi tarkoittaa johdonmukaisen tavan luomista tehtävien ja menettelyjen suorittamiselle, tällöin puhutaan toiminnallisesta standardista ja ne keskittyvät QDC-aiheisiin asiakasvaatimusten täyttämiseksi. Käytössä on myös johtamisstandardit, mutta niihin en tässä yhteydessä keskity.  Kun ajatellaan sanaa standardointi, sen synonyymi on tietyssä mielessä ”Kuka tahansa”.  Koneiden standardointi tarkoittaa, että ideaalisesti kuka tahansa voi käyttää konetta, toimintojen standardointi tarkoittaa, että kuka tahansa voi suorittaa toiminnon. Monimutkaisten koneiden ja prosessien osalta kuitenkin henkilökohtainen osaaminen vaikuttaa siihen, että kuka tahansa vaadittavalla osaamistasolla oleva voi suorittaa toiminnon. 

5S-menetelmän ensimmäinen vaihe 1S, alkaa olemassa olevan tilanteen tarkastelulla, minkä aikana tietoa tuotantosolusta kerätään edessä olevien toimenpiteiden suorittamiseksi ja parannussuunnitelman pohjaksi, tieto on esimerkiksi Pareto analyysillä kerättyä informaatiota esiintyvistä ongelmista. Tämä vaihe liittyy myös Demingin ympyrän ensimmäiseen, eli Suunnittele vaiheeseen ja on osa Laatupiiriä eli 10-askeleen menetelmää. Lisäksi tehdään suunnitelma solussa olevien turhien tavaroiden poistamiseksi. 1S vaiheeseen ei rynnätä oikopäätä, koska toimenpiteiden on perustuttava data analyysiin, eli Pareto analyysin avulla kerätyn tiedon analyysiin.

Toinen vaihe 2S, sitä kuvaa parhaiten slogan ”Kaikki tavarat paikoilleen ja kaikille tavaroille paikka”. Tämä pitää sisällään myös tuotantosolun koneiden uudelleen järjestelyn. 1S ja 2S suoritetaan yleensä rinnakkain. 

Yksinkertaista ja järjestä, on kaiken standardoinnin perusta. Siihen kuuluvat, Koneiden, Toimintojen, Piirustusten, Toimistoprosessin, Varaston, Viestinnän ja Tavaroiden sekä laitteiden paikkojen standardointi. Tähän vaiheeseen kuuluvat syy-seuraus-kaavion + 5W avulla tehtävä juurisyyanalyysi ongelmien syiden kartoittamiseksi. Analyysi kohdistuu Paretoanalyysin avulla esiin tulleisiin ongelmiin. Tähän perustuen ryhmä kehittää ratkaisun ongelmien taklaamiseksi. Ratkaisu edellyttää visuaalista ohjausta, millä tarkoitetaan mitä tahansa työskentely solussa käytettävää kommunikointimenetelmää mikä kertoo yhdellä silmäyksellä, kuinka työ on suoritettava. Esimerkiksi missä työkalut sijaitsevat, standardityöjärjestys, kuinka monta komponenttia on laatikossa, suoritettavan työn vaihe jne.  
Keskityn tässä esityksessä tuotantosolun standardointiin. Aiemmin kuvaamani 10-askeleen menetelmä, eli Laatupiiri, on työkalu saada aikaiseksi uusi tehokkaampi lay-out, sekä tapa tehdä tehokkaammin työtä ja työskentelystandardi eli Standardityölehti.  Koska laatupiiri seuraa Demingin PDCA-ympyrää, seuraa tästä, että 2S-vaiheeseen käytetään aikaa 2-4kk pisimmillään, koska kaikki 10-askelta on käytävä läpi, siksi kannattaa tehdä gant-kaavio toteutuksen organisoimiseksi ja seuraamiseksi.

5S-kartta 

Se on työkalu minkä avulla tarkastellaan solussa olevien osien, työkalujen, laitteiden ja koneiden sijaintia työn sekvenssin mukaisessa järjestyksessä. Sen avulla haetaan paras mahdollinen sijainti em. tavaroille
Kartta piirretään nykytilanteesta ennen 2S-operaatiota Kuva 2 (zig-zag kartta) ja sen jälkeisestä tilanteesta, Kuva 3. Sitä voidaan käyttää sekä pienien että suurien tilojen arviointiin esim. yksittäisen solun, tuotantolinjan tai kokonaisen osaston arviointiin.  

Kuva 2.  ZiG-ZaG-Kartta

Periaatteet hyvän layoutin suunnittelemiseksi

Koneet ja laitteet (Kuva 3)
-    Kun koneet ovat asetettuna U-muotoiseen lay out: iin, on tuloksena materiaalivirran sekä työntekijäin solussa liikkumisen kaareva ohjautuminen, ohjaten täten työntekijän lähelle prosessi syklin alkukohtaa.

Kuva 3. Koneiden ja laitteiden optimaalinen sijoitus

Materiaalin käsittely

• Vältä osien useampikertaista käsittelyä
• Käännettävä kappaleiden säilytyslaatikot ergonomisesti ystävälliseen asentoon, irti lattiasta ja kallistettuna käyttäjää kohti  
• Laatikoiden on oltava helposti vaihdettavia, ilman työn keskeytymistä 
• Yritä kehittää tuotannolle tässä solussa yksikappalevirtaus.

Työntekijän ergonomia ja turhat liikkeet/liikkuminen

• Kaarevat liikkeet ovat parhaita, vältä kaikkia turhia liikkeitä ja edestakaisia liikkeitä.
• Minimoi kävelyaskelien määrä, optimaalista on yksi askel yhdistettynä kääntymiseen
• Harkitkaa ylimääräisen KET (Kesken Eräinen Tuotanto) välivaraston lisäämistä prosessiin, jotta vältyttäisiin edestakaisilta liikkeiltä tai hukka-ajalta, mikä on tuloksena epätasapainossa olevasta prosessista, johtuen työskentelysolun koneiden erilaisista tuotantotehoista (jos KET varastoa ei ole epätasapainossa olevassa prosessissa, on seurauksena toisella koneella odottelua, kun taas toisella työskennellään koko ajan) 
• Vältä erilaisia esteitä työntekijöiden välillä, esim. isoja tauluja, kuljettimia tai koneita. Tämä edistää tiimityöskentelyn mahdollisuuksia, tehokasta asennuspaikan työskentelyn tasapainottamista ja parantaa monen työntekijän työskentelymahdollisuuksia prosessissa.    

Yhdenmukaistettu (standardoitu)

• Edistää turvallisia työskentelyolosuhteita.
• Kaikki työntekijän liikkeet ovat selvästi kartoitettu ja tunnistettu sekvenssin omaiseen järjestykseen Standardityölomakkeelle, joka  on sijoitettuna työskentelypaikan seinälle  
• Standardityömenetelmä muodostuu mittaustyökaluksi, joka jalostuu siksi perustaksi, jolle vakiintunut ja itsenäinen työsolu muodostetaan
• Kaikkien säilytyslaatikoiden, KET:in ja solun kalusteiden sijainti on selvästi merkittävä solun lattiaan teipillä tai maalaamalla. Tämä asia on myös oltava piirrettynä standardityölehdellä oikeaan mittasuhteeseen.

Standardoitu työ

• Se edistää turvallisia työskentelyolosuhteita ja toimii työntekijän toiminnan opastajana hahmotellen tehokkaimman tavan suorittaa toiminto. Lisäksi se parantaa tuotteiden ja toiminnan laatua ja helpottaa tunnistamaan ja eliminoimaan tuhlausta prosessista.
• Kuten Gemban talosta nähdään, standardoitu työ on perusta kaikelle Kaizen toiminnalle. Sen rakenne koostuu kolmesta elementistä; Tahtiajasta, Työjärjestyksestä ja Standardi prosessin varastosta.
• Sarjatuotannossa ja toistuvissa vaiheissa Tahtiaika tarkoittaa sitä kappalekohtaista työskentelyaikaa, millä päivän vaadittu tuotantomäärä saadaan tehtyä.
• Työn tekemisen järjestys tarkoittaa sitä järjestystä missä työ prosessissa suoritetaan. 
• Standardi prosessin varasto on se minimi määrä työkappaleita, mikä on välttämätöntä työskentelylle työsolussa. Standardi prosessin varaston koko ja sen sijainti kirjataan Standardityö- lehdelle. 
  

Kuva 4. Standardityölehdelle kuvattu työn järjestys

Kuva 4 näyttää kahden yhteen pelaavan solun Standardityölehdellä esitetyn kuvan. Siitä käy ilmi Standardityöjärjestys, Standardi prosessin varasto, Lay out, Osien sijainnit, Työpisteiden sijainnit, Vaiheen kriittisyys, Laadun tarkistus, Työturvallisuus huomio jne.

Demingin ympyrä Demingin ympyrän sisällä (Kuva 5)

Kuten yllä on kerrottu, Plan tarkoittaa parannussuunnitelman tekemistä nykyiseen versioon nähden perustuen kerättyyn dataan. Do tarkoittaa kyseisen suunnitelman soveltamista käytäntöön Laatupiirin avulla (10-askeleen menetelmä) eli PDCA-syklin kiertämistä, Check tarkoittaa selvitystä, toteuttaako tehty parannus asetetut tavoitteet ja Action tarkoittaa käsitellyn ongelman uudelleen esiintymisen estämistä sekä uuden tavan standardointia. 

Kuva 5. Demingin ympyrä

On olemassa myös SDCA-sykli (Standardize, Do, Check, Action), mikä tarkoittaa uuden PDCA-menetelmän avulla aikaansaadun tuotantosolun työn tuloksen stabilointia siten, että syntyvien kappaleiden määrä on aina haluttu ilman vaihteluita.

Esimerkki läpimurtoteknologian tuotanto tehokkuudesta ja standardoinnista

Oheinen alla kuvattu letkuasennelmien tuotantosolu, Yhden kosketuksen tuotanto, on tehokkain tunnettu letkuasennelmien valmistusjärjestelmä maailmassa. Kehitin sen yhdessä asennelmavalmistajan ja Tampereen yliopiston kanssa. Sen sisältämät innovaatiot ovat käänteentekeviä ja uniikkeja. Esimerkkinä Tuoteohjautuva digitaalinen tuotanto, kosketukseton komponenttien tilaus tilaajalta valmistusprosessille, valmistus ja materiaalitiedon automaattinen tallennus letkuasennelma kohtaisesti, 100% jäljitettävyys kaikille asennelmille konekohtaisesti, laser ja mustesuihku merkintä letkuille, autoteollisuus tason virheettömyys valmistettaville letkuasennelmille, yksikappelevirtaus, FIFO   ym.

Vertaan sen tehokkuutta alla Valmistuserä kohtaiseen ja Monilinja-Lean tuotantoon.

Kuva 6. Tuotantosysteemienvertailu

Tuoteohjautuvan tuotannon etuja ja vertailuja Lean tuotantoon

• Tuotteista on digitaalinen malli, jota seurataan valmistusprosessissa
• Asetusajat nolla tai liki nolla (Set up time)
• Työkalujen tarve vähenee huomattavasti (Tooling)
• 3D–printtaus esimerkkinä, myös laser merkkaus ja numeerisesti kontrolloidut työstökoneet
•  CAD-CAM varhainen digi esi-isä
• Hoitojen määrän putoaminen, koska tuote tehdään samassa solussa
• Tuotannon sekventoinnin ja aikataulutuksen tarve vähenee
• Useita eri asiakas tilauksia voidaan käsitellä samanaikaisesti ilman vaaraa sekaantumisesta
• Erillinen laadunhallinta ja virheiden kartoitus on eliminoitu kokonaan
• Virheiden määrä vertailukelpoinen autoteollisuuden tasoon
• Kykenee suuriin variaatioiden vaihteluihin samassa valmistus kitissä
• Komponenttien käsittelyn määrä putoaa radikaalisesti
• Kolmea eri valmistusvaihetta tehdään tuotteelle samanaikaisesti
• Mahdollistaa yksikappale virtauksen ja imuohjauksen
• Siirtää komponenttivalmistuksen lähemmäksi päämiehen asennuslinjaa
• Yksinkertaistettu materiaalin hallinta, tehokas räätälöinti ja -informaation jako toimitusketjussa

Yllä käsittelin työn- ja lay outin standardointia 5S-menetelmän kahden ensimmäisen osan tuloksena 10-askeleen menetelmää soveltaen. Seuraavassa kirjoituksessani käsittelen 5S-menetelmää kokonaisuudessaan siisteyden, järjestyksen ja työturvallisuuden kannalta sekä sen osuutta TPM toiminnassa.

Pentti Enlund
MexLink Oy