Login                    Nieuwsbrief  |   Agenda   |   Vacatures   |   Forum   |   Advies   |   Adverteer   |   Zoek
Lean bij Emerson - One Piece Flow in Balans
Bron: Procesverbeteren.nl
Lean: Slanke organisatie
Vlaggetjes geven de prioriteit aan van te assembleren flowmeters Verstellen en verfijnen blijft continu nodig
Lean is maatwerk bij Emerson
Door Dr Ir Jaap van Ede, hoofdredacteur procesverbeteren.nl, 23-01-2012
Het interview voor het eerste artikel, dat nog steeds goed het productiesysteem beschrijft, vond plaats in januari 2010
Het interview voor het tweede artikel, dat laat zien hoe je een gebalanceerde productielijn verfijnt, vond plaats in oktober 2011


Veel invoeringen van Lean manufacturing mislukken, omdat een productiesysteem van het ene naar het andere bedrijf wordt gekopieerd. Lean oplossingen zijn vaak door trial and error ontstaan, en als iemand anders zo'n maatwerkpak wil aantrekken, dan is er eerst heel wat verstelwerk nodig.

Peter Peters, site leader & director operations van Emerson Process Management Flow BV, kan daar inmiddels over meepraten! Het duurde maar liefst vier jaar voor de assemblagelijn in zijn fabriek voldoende in balans was om in een One Piece Flow te kunnen assembleren. ‘Wij maken heel veel verschillende producten, in kleine series. De bestaande Lean-kennis binnen Emerson bood daar geen pasklare oplossing voor’, vertelt Peters. ‘Samen met de mensen op de werkvloer hebben we het uiteindelijk echter toch voor elkaar gekregen.' 

Emerson heeft nu in Ede een productielijn waarbij er – en dat is bijzonder -  alleen maar op klantorder wordt geproduceerd, en toch zonder batches! Dat de lijn niet in onbalans raakt heeft deels te maken met de slimme manier waarop bijzondere producten in- en uitvoegen, en anderzijds met de inzet van flexibele arbeidskrachten.

Zo'n gebalanceerde productielijn creëren is één ding, het zo houden is punt twee! Daartoe blijkt het nodig om in te spelen op élke verandering, die invloed heeft op de gemiddelde bewerkingstijden. Lean is als een maatpak, dat steeds moet worden versteld!

 

1. Assemblage in one piece flow
Lean manufacturing, met zijn focus op flow, moet haast wel passen bij een flowmeterfabrikant!. Toch duurde het maar liefst vier jaar voor de assemblagelijn in de fabriek van Emerson in Ede voldoende was gebalanceerd om in een One Piece Flow te kunnen werken, met steeds één te assembleren flowmeter per karretje. ‘Wij maken heel veel verschillende producten, in kleine series. De bestaande Lean-kennis binnen Emerson bood daar geen pasklare oplossing voor’, vertelt Peter Peters, site leader & director operations. ‘Bij de derde lay-out wijziging van de werkvloer was het echter raak. Hierbij hielp het dat we verhuisden naar een nieuw gebouw.’

Veel invoeringen van Lean manufacturing mislukken omdat een productiesysteem van het ene naar het andere bedrijf wordt gekopieerd. Dat werkt niet, zelfs niet als je het fameuze Toyota-productiesysteem als voorbeeld neemt.

Peter Peters, Emerson EdeElke Lean-oplossing is namelijk door trial and error ontstaan. Als iemand anders zo’n maatwerkpak wil aantrekken, dan is er heel wat verstelwerk nodig. Peter Peters, site leader & director operations van Emerson Process Management Flow BV, kan daar inmiddels over meepraten!

Kwetsbaar
Emerson Electric Co. is een multinational met in 2008 een omzet van bijna 25 miljard dollar. Ze zijn actief op allerlei markten, variërend van klimaattechnologie tot professionele instrumenten en industriële automatisering.

‘Binnen Emerson Electric is veel Lean-kennis aanwezig, er zijn ook corporate opleidingen’, vertelt Peters. ‘Die ik heb gevolgd en daarna, in januari 2003, zijn we begonnen met het kopiëren van een Lean-productiesysteem uit een Emerson-fabriek in de VS’.

Het resultaat van die exercitie viel aanvankelijk echter zwaar tegen!

‘Bij ons ontstonden allerhande verstoringen, omdat wij veel verschillende producten maken, in kleine series. Als Lean werkt is het allemaal perfect, want dan stromen de te assembleren producten vrijwel zonder tussenvoorraden door je fabriek. Zo’n systeem is echter ook kwetsbaar. Als er problemen zijn met één bewerkingsstap dan valt de hele productie stil. Dat gebeurde dus veel te vaak en het gevolg was dat onze operators weer gingen teruggrijpen naar oude productiewijzen, zoals produceren in batches.’

Feitelijk werden uiteindelijk niet één, maar drie Lean-implementaties gedaan.

‘Pas vanaf december 2006 werkte het écht. Hierbij hielp het dat we toen van twee panden in Veenendaal verhuisden naar één nieuw pand in Ede. Daardoor konden we onze productie lay-out perfectioneren, door alle op dat moment bekende problemen eruit te halen.’

Flowmeters
In Ede worden flowmeters van onder meer de merken Rosemount en MicroMotion geassembleerd en gekalibreerd. De productie omvat globaal de stappen:

  1. Binnenkomst en inspectie uitgangsmaterialen.
  2. Opslag daarvan in het magazijn.
  3. Het maken van een dagelijkse productieplanning waarbij steeds alle onderdelen voor één te assembleren flowmeter op karretjes worden geplaatst.
  4. Lassen.
  5. Lektesten.
  6. Röntgenonderzoek.
  7. Assemblage van de transmitter.
  8. Kalibratie.
  9. Verdere assemblage en configuratie.
  10. Kwaliteitscontrole.
  11. Inpakken.

‘Na die laatste stap, het inpakken, gaan de producten niet altijd meteen naar de klant. Grote partijen voor bijvoorbeeld BASF, Bayer en Shell worden soms één of twee weken apart gezet, zodat deze klanten hun partij kunnen inspecteren. Ze kunnen dan bijvoorbeeld een flowmeter uitpakken en ons vragen om te demonstreren dat hij goed is gekalibreerd.’

De lay-out van de werkvloer bij Emerson
De lay-out van de werkvloer bij Emerson


One Piece Flow
Het verschil tussen een Lean-productiesysteem dat net niet en net wél werkt is vaak opmerkelijk gering. Voor de duidelijkheid wordt daarom eerst het succesvolle systeem besproken. Op hoofdlijnen is dat hetzelfde systeem als uit 2003, de crux zit hem in een aantal optimalisaties die aan het eind van dit artikel worden besproken.

Alle productiestappen vinden plaats in een One Piece Flow. Hierbij ‘stromen’ de eerdergenoemde karretjes, met daarop steeds een ander type te assembleren flowmeter, langs productiecellen die elk één van de assemblagestappen voor hun rekening nemen. Tussen twee assemblagestappen is ruimte gereserveerd voor een x-aantal karretjes als buffer. Voor de rest zijn er geen tussenvoorraden mogelijk.

Een typisch voorbeeld van Lean manufacturing: productieproblemen komen direct aan het licht omdat die leiden tot het volstromen van een buffer en uiteindelijk het stoppen van de productielijn.

Flowmeters die terugkomen voor service doorlopen slechts een deel van de assemblage. ‘Deze worden eerst schoongemaakt bij een externe partij, en daarna stellen we vast welke gebreken er zijn. Gaat de klant vervolgens akkoord met reparatie, dan voegen we een karretje met de betreffende flowmeter in op het punt waar de eerste bewerking daarvan nodig is. Verder loopt de flowmeter dan gewoon mee in de One Piece Flow’.

Er zijn ook producten die een klantspecifieke bewerking moeten ondergaan, zoals spuiten in een bepaalde kleur. ‘Dan halen we een flowmeter op dat punt uit de lijn, en voegen hem later weer in.’

Te assembleren flowmeters bewegen op karretjes in een One Piece Flow
Te assembleren flowmeters bewegen op karretjes in een One Piece Flow van bewerking naar bewerking, één flowmeter per kar. Vlaggetjes geven de prioriteit van een order aan.


In Process Kanbans
Een gangbare manier om productiestappen in een Lean-productielijn op elkaar af te stemmen is het gebruik van Kanbans. Hierbij geeft een ‘ontvangende’ assemblagecel, zodra daar een x-aantal halffabricaten is ‘verbruikt’, met een kaartje opdracht aan een toeleverende productiecel om deze hoeveelheid aan te vullen.

Bij Emerson fungeren de karretjes waarop de te assembleren flowmeters worden getransporteerd echter zélf als Kanban-signaal! Dit wordt een In Process Kanban of IPK genoemd. Voor en na elk assemblagestation is een vast aantal posities waar karretjes kunnen worden geparkeerd.

Stel nu dat er ná een bepaald bewerkingstation ruimte is voor drie karretjes, dan betekent dit dat dit station maximaal een voorraad van drie ‘behandelde’ flowmeters mag aanleggen. Is deze buffer vol, dan dient de betrokken operator zijn station te verlaten en een helpende hand toe te steken op het station dat zijn of haar producten afneemt. Immers, daar heeft men kennelijk moeite om de buffervoorraad weg te werken!

Het kan natuurlijk ook voorkomen dat de voorraad voor het eigen station uitgeput raakt. In dat geval moet de operator gaan helpen op het toeleverende station. ‘Deze flexibele inzet van menskracht is mogelijk, omdat onze operators tenminste ook de bewerking voor en na hun station kunnen uitvoeren.’

Natuurlijk was dit wel even wennen. ‘Inmiddels vinden ze de afwisseling echter juist leuk, en iedereen weet altijd meteen wat ze moeten doen. De dag is zo snel voorbij, krijg ik nu vaak te horen. Kennelijk produceren we niet alleen in flow, de arbeidservaring is ook zo.’

Zijn er niet mensen die minder hard gaan werken omdat hun collega’s toch wel zullen bijspringen? ‘Nee. Ten eerste corrigeren collega’s elkaar wel, en ten tweede zou dat opvallen. Het is namelijk bekend hoeveel werk er normaliter op een station gedaan kan worden.’

Heijunka
De ‘takttijd’ bedraagt 10 minuten. Dit betekent dat er elke tien minuten een karretje met een te assembleren flowmeter vanuit het magazijn de werkvloer opgaat. Met dezelfde frequentie verlaten flowmeters de werkvloer als gereed product.

Het is echter niet zo dat elke productbewerking precies 10 minuten duurt, lassen duurt bijvoorbeeld wel een half uur. ‘Om dat op te vangen zijn er meerdere lasstations, parallel aan elkaar. Met drie lasstations en een gemiddelde lastijd van een half uur, kun je toch gemiddeld de takt volgen’.

Natuurlijk hangen de bewerkingstijden ook af van het type flowmeter. Een bekende Lean-tool om daarmee om te gaan is Heijunka oftewel leveling: Hierbij worden arbeidsintensieve producten in de productieplanning afgewisseld met arbeidsarme producten.  

Emerson gebruikt inderdaad een Heijunka planbord, maar past het leveling-principe verder slechts beperkt toe, omdat orders op dagbelofte worden geleverd. ‘De meeste variatie kunnen wij opvangen door de flexibele inzet van menskracht. Op elk assemblagestation is namelijk overcapaciteit beschikbaar aan machines.’

Visual Management
Tegenwoordig stagneert de flow nog maar zelden.

Peters verklaart welke oplossingen in de loop van vier jaar zijn bedacht om het proces gaande te houden.  ‘Eerst hebben we geleerd hoe belangrijk het is, om voor elk type product precies de bewerkingstijden te kennen. Op die manier kun je van tevoren controleren of een bepaalde productieplanning haalbaar is, en zo nodig de productievolgorde aanpassen.’

De tweede categorie slimme vindingen heeft allemaal te maken met Visual Management, dit is een Lean-term die wordt gebruikt om aan te geven dat operators én managers meteen kunnen zien wat ze moeten doen.

‘Vroeger, in Veenendaal, vond de productie plaats in verschillende afgesloten ruimtes. Hierdoor konden de operators elkaars In Process Kanbans niet zien. We hebben geprobeerd dat te ondervangen met lichtsignalen, maar ook dat is niet hetzelfde als elkaar echt zien. Dat werd pas mogelijk toen we het nieuwe gebouw betrokken.’

De IPK-karretjes staan niet altijd achter elkaar. Is er een grote voorraadbuffer, dan staan ze ook naast elkaar. ‘Vroeger moest een operator dan eerst gaan zoeken welk karretje hij het eerst moest pakken. Nu we de karretjes hebben voorzien van een vlag met de productiedag en een volgnummer hoeft dat niet meer. Ook voor mij is dat heel handig. Als ik op dinsdag de fabriek in loop en ik zie nog maandag-karretjes, dan weet ik meteen dat er iets aan de hand is.’

Voor spoedorders wordt een rood vlaggetje gebruikt. ‘Zo’n karretje pakt elke operator als eerste, daardoor slaat die flowmeter alle buffers over.’

Nu de productie niet meer stagneert, kan Emerson eindelijk de vruchten plukken van jaren trial-and-error. ‘Onze efficiency is inmiddels verdubbeld, en de doorlooptijd gehalveerd. En dat op een derde minder vloeroppervlak!’

Waterdruppel
Peters benadrukt dat zijn oplossing niet overal het beste zal zijn. ‘Hopelijk zitten er bruikbare zaken tussen voor anderen. Zij zullen echter uiteindelijk, net zoals wij, zelf hun systeem moeten finetunen. Ik ben bang dat af en toe je hoofd stoten daarbij onvermijdelijk is. Een optimale Lean-lijn bestaat bovendien niet. Ik verwacht tot mijn pensioen verder te kunnen verbeteren!’

Tot slot geeft Peters nog een laatste tip. ‘Met Lean kun je het beste beginnen bij het primaire proces. Iedereen in het bedrijf weet namelijk globaal wat daar gebeurt. Succes zal zich daardoor vanzelf verspreiden naar andere afdelingen zoals de werkvoorbereiding. Vergelijk het met een waterdruppel die in een plas valt, en een kring maakt die vanzelf uitbreidt.’

Voor spoedorders wordt een rood vlaggetje gebruikt.
Voor spoedorders wordt een rood vlaggetje gebruikt. Zo’n karretje pakt elke operator als eerste, waardoor die flowmeter alle buffers in de lijn overslaat.

 


2. Blijven leren en verfijnen
Zoals in het voorgaande artikel is beschreven heeft Emerson een gebalanceerde productielijn waarbij er – en dat is bijzonder -  alleen maar op klantorder wordt geproduceerd, en dat in een One Piece Flow!

Dat de lijn niet in onbalans raakt heeft deels te maken met de slimme manier waarop bijzondere producten in- en uitvoegen, en anderzijds met de inzet van flexibele arbeidskrachten.

Een gebalanceerde productielijn creëren is echter één ding, het zo houden is punt twee! Daartoe blijkt het nodig om in te spelen op élke verandering, die invloed heeft op de gemiddelde bewerkingstijden. Lean is als een maatpak, dat steeds moet worden versteld.

  

Je blijft verfijnen en leren, stelt site leader & director operations Peter Peters in oktober 2011. ‘Het voorgaande artikel beschrijft nog steeds accuraat de manier waarop wij werken. We verfijnen ons productiesysteem echter nog steeds. Daarnaast hebben we ontdekt dat Lean niet alleen bij de eerste invoering maatwerk is, maar ook daarna.

Emerson maakt heel verschillende typen flowmeters in een One Piece FlowWij hebben nu als het ware een pak dat goed zit, maar toch blijft er regelmatig verstelwerk nodig. Als je andere producten gaat maken of een andere mix van artikelen, dan verandert je bedrijf namelijk in logistieke zin. In dat geval moet je het lean manufacturing systeem daarop aanpassen.’

Alert zijn
Vanzelf ging dat niet. Omdat er in het begin veel energie was gestoken in het balanceren van de lijn, was er de natuurlijke neiging om daarna weer alle aandacht te richten op de ‘gewone’ zaken, lees: de productie zélf.

‘Je moet heel alert zijn dat je productiesysteem daardoor niet geleidelijk ontregeld raakt. Dat is één van de dingen die we in het afgelopen jaar hebben geleerd’, aldus Peters.

‘Laat ik een voorbeeld geven: als je één nieuw product, in ons geval dus één nieuw type flowmeter, in relatief lage aantallen wilt gaan maken en dit toevoegt aan de productmix dan gaat dat meestal nog wel goed. Laten we even aannemen dat de lastijd van dat nieuwe product relatief lang is. Het lasstation wordt dan weliswaar zwaarder belast, maar de productielijn zal daardoor niet direct in onbalans raken omdat de buffers de pieken in de vraag naar lascapaciteit opvangen. Toch is dit spelen met vuur. Die buffers zijn immers niet bedoeld om fluctuaties die je van tevoren weet op te vangen, ze zijn er om in te kunnen spelen op onvoorziene zaken, zoals korte machinestops. Iedere keer dat je op een ongecontroleerde manier nieuwe producten toevoegt of veranderingen in de productmix aanbrengt, maak je de lijn een beetje instabieler, totdat het fout gaat.’

Meteen doorrekenen
‘De les die wij hebben geleerd is deze: élke verandering die gevolgen kan hebben voor de bewerkingstijden en/of de takttijd van de lijn, moet je meteen doorrekenen. Bij elke nieuwe flowmeter die je wilt gaan assembleren moet je daarom eerst gaan meten, hoe lang de bewerkingstijden daarvan op elk werkstation gemiddeld zijn. Die gegevens, en ook de hoeveelheden die we denken te gaan maken van het nieuwe product, voegen we vervolgens toe aan alle andere productdata in een spreadsheet. Vervolgens kunnen we dan voor de productmix als geheel opnieuw gaan berekenen wat de ideale takttijd is. Daaruit kan bijvoorbeeld blijken dat je beter af bent als je bijvoorbeeld slechts één keer in de twaalf minuten de productie van een nieuw flowmeter start, in plaats van ééns in de tien minuten zoals nu. Zo’n resultaat, dat een verlaging van de output zou betekenen, hoef je natuurlijk niet te accepteren. Je kunt ook naar oplossingen zoeken waarbij de huidige takttijd kan worden gehandhaafd, denk daarbij bijvoorbeeld aan het vergroten van de capaciteit van de lasstations.

Lasrobot
Toevalligerwijs wordt de lascapaciteit op dit moment inderdaad vergroot, zij het om andere redenen. Zoals in het eerste artikel wordt beschreven zijn er drie parallelle lasstations. Die hebben elk een gemiddelde bewerkingstijd van 30 minuten, waardoor de takttijd voor de hele productielijn 10 minuten kan zijn.

‘Eén van onze lasstations vervangen we nu door een lasrobot, die de werkzaamheden in 20 minuten kan doen in plaats van 30. Die robot kan echter niet alle typen flowmeters lassen. Ook het effect van zo’n verandering zul je moeten doorrekenen. Misschien blijkt dan wel, dat de takttijd van de lijn naar beneden kan.’

Afvlakken
Bij Lean wordt er naar gestreefd om zo veel mogelijk op volgorde van de klantorders te produceren. Om de flow niet te veel te verstoren, is het echter nodig om al te sterke wisselingen in de vraag af te vlakken. Op die manier wordt er voor gezorgd, dat het aantal en type producten dat wordt geproduceerd niet te sterk varieert. Dit afvlakken wordt Heijunka genoemd.

In het geval van Emerson houdt het bijvoorbeeld in dat flowmeters die bijvoorbeeld veel lastijd vergen, worden afgewisseld met flowmeters die relatief weinig lastijd vergen. ‘Voor het maken van de productieplanning gebruiken we een Excel spreadsheet. Daarin staan voor elk type product de gemiddelde bewerkingstijden. Als je een nieuw product toevoegt, moet je daarvoor dus ook de bijpassende bewerkingstijden opgeven, anders reken je met de verkeerde gegevens. Ook dat hebben we niet meteen goed gedaan.’

Samenvattend: bij elke verandering moet je checken of de capaciteit van alle werkstations nog is afgestemd op de takttijd en vice versa, én je moet het Heijunka planningssysteem updaten!

Balanceren
Bij lean manufacturing wordt soms een deel van de (hardlopende) producten nog op voorraad gemaakt, om op die manier pieken en dalen in de vraag op te kunnen vangen. Bij Emerson in Ede is dat echter niet het geval. ‘Mensen uit andere bedrijven, die hier op bezoek komen, zeggen vaak verbaasd: “Jullie balanceren met klantorders!’,  vertelt Peters.

Meerdere factoren verklaren waarom dat in dit geval zo goed lukt. ‘Belangrijk zijn onder meer de insertion points. Op verschillende punten worden flowmeters in- en uitgevoegd in de lijn. Het gaat daarbij om instrumenten die bijzondere bewerkingen moeten ondergaan, of om flowmeters die bijvoorbeeld terugkomen voor onderhoud. Die bijzonderheden lijken een nadeel, maar zijn dat juist niet. Je kunt de specialties namelijk op een rustig moment invoegen, waardoor dit een extra regulatiemogelijkheid is.’

Schommelingen
In deze economisch turbulente tijden hebben veel bedrijven te maken met sterke schommelingen in de vraag. Dit maakt het moeilijker dan voorheen om Lean te produceren.

‘Ook wij hebben te maken met een sterk wisselend orderpatroon. Die fluctuaties vangen we niet op door bijvoorbeeld de takttijd te veranderen. Integendeel, we plannen de beschikbare capaciteit altijd volledig vol. Als de vraag relatief groot is, zoals nu, dan betekent dit logischerwijs langer produceren. Dat vangen we eerst op in de vorm van overwerk, maar als het nodig is kunnen we ook 24 uur per dag gaan produceren. Een uitzendbureau zorgt dan voor extra personeel, we hebben met hen de afspraak dat ze dit garanderen. Nieuwe mensen kunnen we snel inwerken, dankzij onze standaard werkinstructies. Gaat het niet om lassen of kalibreren, dan kunnen ze meestal binnen een week aan de slag.’

Selfsupporting train
Het belangrijkste doel van Lean productie is het maximaliseren van de waardestroom richting klant. ‘Flow creëren staat daarom voorop. Onze productielijn moet een selfsupporting train zijn, die continu in beweging blijft. Verder proberen we natuurlijk zo veel mogelijk zaken uit het proces te halen die geen waarde toevoegen voor het eindproduct en dus ook niet voor de klant.’

Soms mag je best iets doen wat niet zo efficiënt lijkt, als dat de flow maar ten goede komt. ‘Voordat een te assembleren flowmeter de werkvloer op gaat, stellen wij een complete kit van onderdelen daarvoor samen op een karretje. Misschien lijkt het slimmer om gangbare onderdelen via Kanban-bakjes toe te leveren bij de lijn, maar wij hebben op de werkplekken alleen grijpvoorraden van heel basale dingen zoals schroefjes. Verder sturen we alles mee met het te assembleren product. Zo weten we zeker dat als een order wordt vrijgegeven, dat niets de afhandeling daarvan in de weg staat. De doorstroom kan dan niet blokkeren.’

Voetstappen
De werkstroom zo zichtbaar mogelijk maken is cruciaal, geeft Peters nog als tip mee. ‘Ook daarin blijkt nog steeds verfijning mogelijk. Op dit moment zijn we bezig om naast de gebruikelijke pijlen welke de productieroute aanduiden, ook met voetstappen de “wandelroute” weer te geven.’

Werkstroom zichtbaar maken
De werkstroom wordt 'zichtbaarder' gemaakt. Op deze foto zie je de gebruikelijke pijlen en lijnen die de productieroute en opslaglocaties aangeven. Binnenkort komen er ook voetstappen, die de “wandelroute” weergeven.


Enthousiasme
Lean vergt veel aandacht, maar dat is meer dan de moeite waard. De omzet van Emerson is inmiddels verdubbeld, met dezelfde hoeveelheid mensen!

Zoals uit dit verhaal blijkt, zit het verschil tussen succes of niet vaak in kleine details. ‘Wat ik tenslotte nog wil benadrukken, is het belang van een bottom-up benadering. De mensen op de werkvloer hebben bij ons de verbeteringen doorgevoerd.’

Zelf zou ik daar als succesfactor nog aan willen toevoegen: het aanstekelijke enthousiasme van Peter Peters. Een manager zoals hij, die zelf gelooft in procesverbetering, én die eigenhandig daaraan meewerkt, is misschien wel de meest constante factor in alle succesverhalen op deze site.

Hulp nodig bij de implementatie van Lean?

Verwijzen naar dit artikel op internet?
Gebruik als link: http://www.procesverbeteren.nl/LEAN/Emerson_Lean.php