Jak zarządzać wąskimi gardłami w procesach produkcyjnych?

Wąskie gardła (ang. bottleneck) procesów produkcyjnych są jednym z koszmarów, które nie pozwalają spokojnie spać menadżerom różnego szczebla wielu firm produkcyjnych. Każdy z nich regularnie mierzy się w swojej pracy z wyzwaniami związanymi z eliminacją wąskiego gardła lub neutralizacją negatywnych skutków jego wystąpienia. Aby podejmować skuteczne decyzje w takich sytuacjach można sięgać do wielu źródeł wiedzy teoretycznej czy najlepszych praktyk opartych o doświadczenia innych, jak również do narzędzi informatycznych umożliwiających symulacje różnych zdarzeń.

Dowiedz się więcej o rozwiązaniu APS 4FACTORY

Akademickie rozważania na temat przygotowania procesów produkcyjnych w firmach produkcyjnych w bardzo prosty i przejrzysty sposób pokazują w jaki sposób przygotować produkcję do zrównoważonego działania zapobiegając tworzeniu się wąskich gardeł. Często odwołują się do technik lean management, takich jak poziomowanie produkcji (jap. heijunka) opracowane przez Toyotę po II wojnie światowej. Założeniem poziomowania produkcji jest najlepsze wykorzystanie już istniejących zasobów ignorując w pewnym sensie wahania popytu ze strony klientów na produkowane towary przyjmując jednocześnie średnie wartości zamówień i codziennie produkować taką samą ilość produktów. W teorii efektem osiąganym przez firmę powinno być równomierne obciążenie maszyn i pracowników czyli optymalne wykorzystanie mocy produkcyjnych. Niestety dla wielu współczesnych firm jest to jedynie pięknie brzmiąca teoria, swoista produkcyjna Idylla, która jest nieosiągalna. Takie podejście wymaga od firmy kompromisów, które stoją w sprzeczności z najczęściej stawianymi celami dotyczącymi wartości zapasów surowców oraz wyrobów gotowych, co odpowiednio przekłada się na zamrożenie kapitału, jak również wymaga przestrzeni magazynowej, z której deficytem w pewnym momencie każda firma się mierzy. Do tego wszystkiego dodajmy szeroki asortyment oferowanych produktów czy popularny trend promowany przez działy handlowe i marketingowe, związany z możliwością szeroko rozumianej personalizacji produktu, co pozwala klientowi poczuć się wyjątkowym, niepowtarzalnym.

Odpowiadając na wymagania współczesnego klienta, menadżerowie muszą nauczyć się odpowiednio zarządzać wąskimi gardłami. Aby jednak dobrze nimi zarządzać musimy najpierw nauczyć się dobrze je identyfikować. Przykładami wąskich gardeł mogą być m.in.:

• ogólny niedobór pracowników względem dostępnych maszyn;
• niedobór wykwalifikowanych pracowników;
• niedobór maszyn, który nie pozwala osiągnąć pełnej wydajności w procesie produkcyjnym;
• obniżona wydajność związana z awarią czy wiekiem maszyn, co nie pozwala wykorzystać pełnego potencjału produkcyjnego przy zachowaniu wysokiej jakości;
• niedobór bądź awaria narzędzia wymaganego do produkcji określonej rodziny produktów;
• niewystarczająca podaż surowców na rynku;
• niewydajna logistyka wewnętrzna;
• mieszanka wcześniej wymienionych przykładów.

 Czym jest Teoria Ograniczeń?

Aby dobrze zarządzać wąskimi gardłami kluczowa jest szybka i trafna ich identyfikacja w procesie produkcyjnym, pozwalająca reagować nie tylko na długoterminowe, ale również krótkoterminowe wąskiej gardła.

W przypadku tych pierwszych możemy odwołać się do zarządzania produkcją zgodnie z Teorią Ograniczeń (ang. Theory Of Constraints – TOC), ponieważ wąskie gardła to nic innego jak ograniczenia.

W praktyce metoda ta oparta jest o trzyelementowy system programowania produkcji „drum-buffer-rope” (werbel-bufor-lina),:

I.     drum – określa właściwy rytm produkcji uwzględniający możliwości wąskiego gardła

II.    buffer – oznacza zapasy materiałowe umieszczone w procesie przed wąskim gardłem

III.   rope – oznacza dostarczanie materiałów na stanowisku pracy według wąskiego gardła

Zarządzanie zgodnie z Teorią Ograniczeń pomaga nam w koncentracji wysiłków w obszarach, gdzie występuje ograniczenie w procesie produkcji, ale również w których można najszybciej osiągnąć pozytywne efekty. Oczywiście nie można tutaj zapomnieć o procesie ciągłego doskonalenia, ponieważ teoria ta nie zakłada, że po wyeliminowaniu jednego wąskiego gardła osiągniemy idealną płynność całego strumienia wartości. Po wyeliminowaniu jednego ograniczenia powtórnie wykonujemy analizę wąskich gardeł w procesie, aby zidentyfikować kolejne ograniczenia, które negatywnie wpływają na wydajność całego łańcucha. Cykl ten w praktyce powtarzamy bez końca. Zastosowanie w praktyce tej wiedzy wspomaga podejmowanie dobrych decyzji strategicznych, dotyczących inwestycji przedsiębiorstwa oraz kierunku jej rozwoju.

Zarządzanie krótkoterminowymi wąskimi gardłami ze względu na swój krótkotrwały efekt wymaga podejmowania decyzji operacyjnych, które mają być odpowiedzią na zmieniające się warunki działania firmy, np. zmienna struktura sprzedawanych produktów, które mogą doprowadzić do krótkotrwałego przeciążenia określonego obszaru, opóźnieniem dostaw czy chorobą bądź popularną w czasach pandemii przymusową kwarantanną pracowników, co może wymusić uzupełnieniem braku słabiej wykwalifikowanym pracownikiem z innego obszaru.

Zwrot z inwestycji w APS 4FACTORY

W pracy z krótkotrwałymi ograniczeniami pomagają systemy klasy APS, takie jak APS 4FACTORY z oprogramowaniem Siemens Opcenter APS (dawniej Preactor APS). Dzięki tym systemom możemy przygotować wiele symulacji opartych o aktualną sytuację produkcyjną, z uwzględnieniem tzw. dynamicznych wąskich gardeł, które względem długoterminowych wąskich gardeł mogą relatywnie szybko się przemieszczać. Przygotowując różne symulacje możemy dokonywać optymalizacji planów produkcyjnych tak, aby zwiększać przepływ i przepustowość linii produkcyjnych lub unikać, czy przynajmniej minimalizować przestoje w produkcji związane z nadpodażą półproduktów przed wąskim gardłem lub ich niedoborem za nim.

Identyfikacja wąskich gardeł w produkcji i odpowiednie nimi zarządzanie, choćby z wykorzystaniem wspomnianych wcześniej teorii oraz wiedzy praktycznej przedsiębiorstw, również działających na polskim rynku może przynieść wymierne korzyści każdej firmie, bez względu na charakter produkcji czy to jednostkowy czy masowy, produkcja na magazyn czy na zamówienie.

Cały system produkcyjny, od planowania produkcji, poprzez controlling, na dostarczeniu gotowych produktów kończąc, wymaga strategicznych decyzji oraz inwestycji w najnowocześniejszą bazę technologiczną w celu poprawy wydajności linii produkcyjnych. Do tego dochodzi presja ze strony klientów, którzy oczekują otrzymania dobrej jakości wyrobów, na czas. To często wymaga dobrego planu produkcji, sprawnego zidentyfikowania wąskich gardeł i sięgnięcia po dedykowane rozwiązania IT, które w dogodny sposób usprawnią pracę nie tylko hali produkcyjnej, ale także całego przedsiębiorstwa.

Autor tekstu: Roland Pisanecki

Konsultant APS 4FACTORY, DSR S.A.

Przeczytaj także:

Co to jest ERP 4FACTORY w chmurze i jak działa?

Planowanie produkcji a Excel