Για περισσότερα από τριάντα χρόνια, οι εταιρείες υιοθετούσαν μια λιτή παραγωγική νοοτροπία, με στόχο τη συνεχή βελτίωση των δραστηριοτήτων τους. Τώρα με την υιοθέτηση ψηφιακών και φυσικών συστημάτων ως μέρος της μετάβασης του industry 4.0, οι επιχειρήσεις μπορούν να χρησιμοποιήσουν και τις δυο ιδέες για να φέρουν τη λειτουργική αριστεία.
Τις τελευταίες δεκαετίες, ο μεταποιητικός τομέας γνώρισε τη μετάβαση από τη χειρωνακτική στη μαζική παραγωγή και από τη μαζική στη λιτή παραγωγή. Η λιτή παραγωγή, που προέρχεται από το Toyota Production System, είναι μια φιλοσοφία που συνίσταται στην απλοποίηση των διαδικασιών για την ελαχιστοποίηση των αποβλήτων και τη μεγιστοποίηση των πόρων.
Σήμερα, η φιλοσοφία και οι αρχές της λιτής παραγωγής έχουν αναγνωριστεί ως η καλύτερη πρακτική για τη βιομηχανική παραγωγή παγκοσμίως. Αυτή ήταν η επιτυχία και η αποδοχή της μεθοδολογίας Lean στη βελτίωση της απόδοσης και στην προώθηση της ανταγωνιστικότητας, ενώ η εφαρμογή της επεκτάθηκε σε άλλους μη μεταποιητικούς τομείς όπως η υγειονομική περίθαλψη, οι κατασκευές, η εφοδιαστική αλυσίδα, οι τραπεζικές υπηρεσίες και οι τηλεπικοινωνίες.
Ωστόσο, δεδομένου ότι τα παραδοσιακά συστήματα παραγωγής εξελίχθηκαν τα τελευταία χρόνια σε ψηφιακά, λόγω της εφαρμογής των τεχνολογιών του Industry 4.0, όπως το Internet of Things (IoT), τα big data, οι αναλύσεις δεδομένων, η εκτύπωση 3D, η προηγμένη ρομποτική, η επαυξημένη και εικονική πραγματικότητα, το cloud, η μηχανική εκμάθηση και η Τεχνητή Νοημοσύνη, μεταξύ άλλων, προκύπτει μια σειρά νέων δεδομένων. Η μεθοδολογία της λιτής παραγωγής έρχεται, λοιπόν, να συμβαδίσει με τα νέα δεδομένα της ψηφιακής εποχής και να εξελιχθεί σε Lean 4.0.
Προς το Lean 4.0
Οι τεχνολογίες ενεργοποίησης της Βιομηχανίας 4.0 είναι εργαλεία, που μπορούν να κάνουν τις βιομηχανίες πιο ευέλικτες, αποδοτικές και κερδοφόρες. Οι απλές προσαρμογές, όπως η μετατροπή οδηγιών εργασίας από χαρτί σε ψηφιακές οδηγίες εργασίας, μπορούν να οδηγήσουν σε εξοικονόμηση πόρων με μικρή ή καθόλου προσαρμογή του εργατικού δυναμικού.
Ενσωματώνοντας οι βιομηχανίες την ψηφιακή εργασία και τη ρομποτική στις γραμμές παραγωγής τους επέρχονται βελτιώσεις απόδοσης της τάξεως 10- 15%. Αυτό είναι ένα αυτόνομο πρόγραμμα παραγωγής με βάση το Industry 4.0. Επιπρόσθετα, οι μεμονωμένες προσπάθειες ψηφιοποίησης αποφέρουν κατά μέσο όρο μείωση κατά 10-15% στο λειτουργικό κόστος.
Αδιαμφισβήτητα, το Lean και το Industry 4.0 είναι και τα δύο πρότυπα παραγωγής με κοινό στόχο: να παραχθεί η βιομηχανική παραγωγή αποτελεσματικά σε μικρές παρτίδες προϊόντων με υψηλή προσαρμογή. Με άλλα λόγια, το πρότυπο του Industry 4.0 επικεντρώνεται στην ανάπτυξη προηγμένης τεχνολογίας με στόχο την ανάπτυξη ολοκληρωμένων και εξαιρετικά προσαρμοστικών συστημάτων παραγωγής και αλυσίδων εφοδιασμού. Τα οφέλη που συνδέονται με τα ψηφιακά και συνδεδεμένα συστήματα παραγωγής και τις αλυσίδες εφοδιασμού που ενεργοποιούνται από τις τεχνολογίες Industry 4.0, περιλαμβάνουν αυξημένη αποδοτικότητα και παραγωγικότητα, μειώσεις του χρόνου διακοπής του μηχανήματος, ταχύτερους χρόνους του κύκλου παραγωγής, βελτιωμένη αντιστοίχιση προσφοράς και ζήτησης, βελτιωμένη ορατότητα προϊόντων και ιχνηλασιμότητα στις αλυσίδες εφοδιασμού. Ωστόσο, αυτά τα έργα πρέπει να υλοποιηθούν και να σχεδιαστούν σωστά για να αποδώσουν αυτές τις βελτιώσεις.
Βιομηχανία 4.0 + Lean Manufacturing
Oι βιομηχανίες, υιοθετώντας τόσο τη λιτή μεθοδολογία όσο και τα εργαλεία του industry 4.0, μπορούν να επιτύχουν περισσότερα από ό,τι αν δοκίμαζαν αυτές τις πρωτοβουλίες ξεχωριστά. Το CPS και το IoT μπορούν να προσδώσουν νέες δυνατότητες στις βιομηχανικές εφαρμογές, οι οποίες μέχρι πρότινος ήταν αδύνατες. Τα δεδομένα και η επικοινωνία σε πραγματικό χρόνο μεταξύ ανθρώπων, μηχανών και συστημάτων παρέχουν μια ολιστική προσέγγιση της παραγωγικής διαδικασίας και δίνουν τη δυνατότητα στους εργαζομένους της πρώτης γραμμής να κάνουν προσαρμογές σε πραγματικό χρόνο. Η BCG αναφέρει ότι εταιρείες που συνδυάζουν τη μεθοδολογία της λιτής πα
ραγωγής και το industry 4.0 μπορούν να επιτύχουν μείωση κόστους κατά 40%. Αυτό σημαίνει ότι ο συνδυασμός λιτής παραγωγής και της βιομηχανικής παραγωγής 4.0 αποφέρει 100% αύξηση της εξοικονόμησης, έναντι της εφαρμογής καθεμιάς ξεχωριστά.
Το industry 4.0 χρειάζεται τις αρχές της λιτής παραγωγής
Είναι σημαντικό να έχουμε κατά νου ότι παρά την προσέγγιση που βασίζεται στην τεχνολογία που ακολουθείται από το Industry 4.0, οι πτυχές της μη τεχνολογίας, αλλά και οι άνθρωποι και οι διαδικασίες είναι κεντρικές για τη μεθοδολογία της λιτής παραγωγής και θα εξακολουθήσουν να διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στα σύγχρονα ψηφιακά συστήματα παραγωγής καθώς και στις αλυσίδες εφοδιασμού. Στο τέλος των εργασιών και παρά την υψηλή και εκτεταμένη μηχανοργάνωση, την ψηφιοποίηση και τον αυτοματισμό των εργασιών παραγωγής και της αλυσίδας εφοδιασμού, οι εταιρείες εξακολουθούν να βασίζονται σε ανθρώπους για το σχεδιασμό, τον προγραμματισμό, τη λειτουργία, τη συντήρηση και τη βελτίωση των μηχανών και των ρομπότ που επιτρέπουν τον τεχνολογικό αυτοματισμό.
Ως εκ τούτου, η σύντομη και σαφής απάντηση στην ερώτηση «θα αντικαταστήσει το Industry 4.0 τη λιτή παραγωγή;» είναι όχι. Οι τεχνολογίες του Industry 4.0 δεν θα αντικαταστήσουν τη λιτή παραγωγή αλλά το αντίθετο, θα συνυπάρχουν αρμονικά, αφού η εφαρμογή των τεχνολογιών του Industry 4.0 απαιτούν αποτελεσματικές και αποδοτικές διαδικασίες ως προϋπόθεση για να λειτουργήσει η παραγωγική διαδικασία με επιτυχία. Εξάλλου, ένας από τους δύο κανόνες αυτοματοποίησης που θέτει ο Bill Gates είναι ότι «… [οποιαδήποτε] αυτοματοποιημένο σύστημα εφαρμόζεται σε μια αναποτελεσματική λειτουργία [μόνο του] θα μεγεθύνει την αναποτελεσματικότητα».
Ασφαλώς και η συνύπαρξη lean και industry 4.0 θα επιφέρει αμοιβαίες αλλαγές. Για παράδειγμα, οι εξελίξεις στην τεχνολογία έχουν ήδη μετατρέψει τις παραδοσιακές φυσικές κάρτες Kanban σε e-Kanbans και το Value Stream Mapping Value σε χαρτί σε e-VSM. Με τον ίδιο τρόπο, οι τεχνολογίες του Industry 4.0 θα εγκολπώσουν ορισμένες λύσεις του lean για να μπορούν να υποστηρίζουν αβίαστα τη παραγωγική διαδικασία. Για το λόγο αυτό, δεν θα προσαρμοστεί μονάχα η λιτή παραγωγή στη νέα εποχή του Industry 4.0, αλλά θα υπάρξει και εξέλιξη ορισμένων τεχνικών λύσεων.
Όπως έχει τονίσει ο Άγγελος Παπαδόπουλος, Group Health & Safety and Maintenance Manager της KLEEMANN, η εφαρμογή της λιτής ροής είναι στην ουσία «ένας συστηματικός τρόπος οργάνωσης και διαχείρισης των σχέσεων με τους πελάτες, της εφοδιαστικής αλυσίδας, της ανάπτυξης προϊόντων και των παραγωγικών διαδικασιών, που έχει ως χαρακτηριστικά τη γρήγορη και ευέλικτη ροή».
Αξίζει να σημειωθούν τρία παραδείγματα για το πώς συναντώνται οι τεχνολογίες του Industry 4.0 και οι αρχές της λιτής παραγωγής:
1. Ο πελάτης βρίσκεται στο προσκήνιο
Η λιτή παραγωγή έδινε πάντα έμφαση στην προσέγγιση της πελατοκεντρικής παραγωγής, και τώρα οι ψηφιακές τεχνολογίες επιτρέπουν στις βιομηχανίες να αποκτήσουν μια σαφέστερη εικόνα των αναγκών των πελατών τους. Έτσι, η προηγμένη ανάλυση δεδομένων, ακόμη και η Τεχνητή Νοημοσύνη, μπορούν να εφαρμοστούν σε δεδομένα πελατών για τον καλύτερο προσδιορισμό των αναγκών τους. Το απλούστερο παράδειγμα είναι η ανάλυση της συμπεριφοράς χρήσης της εφαρμογής ή η κατανόηση του πότε, που και του αριθμού των ατόμων που έχουν πρόσβαση στις πληροφορίες προέλευσης ενός προϊόντος μέσω της ετικέτας. Η μαζική προσαρμογή, όπου οι πελάτες μπορούν να προσαρμόσουν σε μεγάλο βαθμό τις παραγγελίες τους, είναι επίσης δυνατή μέσω της ενσωμάτωσης αυτοματοποιημένων και ημι-αυτοματοποιημένων ρομπότ σε γραμμές παραγωγής, καθώς μπορούν να αντιμετωπίσουν υψηλότερους βαθμούς διαφορετικών δεδομένων. Ο Παναγής Κωνσταντινίδης, Διευθύνων Σύμβουλος της Calpak επισημαίνει ότι: «τα ρομποτικά και τα αυτοματοποιημένα συστήματα δεν αρκούν από μόνα τους ως επένδυση για να πραγματοποιήσουν την τέλεια παραγωγή, αλλά είναι απαραίτητο να προσαρμοστεί όλη η παραγωγή πάνω στις αρχές και τη λογική της μεθοδολογίας του lean production. Η παραγωγή δεν δύναται να λειτουργεί με τον παραδοσιακό τρόπο και με κάποια ενδιάμεσα stocks αλλά πρωταρχικός στόχος, λοιπόν, είναι η απόλυτη εναρμόνιση της ολόκληρης της παραγωγικής διαδικασίας με τα αυτοματοποιημένα συστήματα». Με αυτόν τον τρόπο οι κεντρικές φιλοσοφίες της ‘just-in-time’ παραγωγής, ενισχύονται από τους μοχλούς τεχνολογίας του Industry 4.0.
2. Συνεχής βελτίωση
Ένα πρόγραμμα συνεχούς βελτίωσης σε μια γραμμή παραγωγής μπορεί να αλλάξει επιλεκτικά μια μεταβλητή, να τη δοκιμάσει σε πραγματικό χρόνο και να την αναθεωρήσει ανάλογα με τα επιδιωκόμενα αποτελέσματα. Νέες τεχνολογίες όπως τα διάφορα εργαλεία προσομοίωσης και το ψηφιακό δίδυμο επιτρέπουν στους κατασκευαστές να δοκιμάσουν τα προϊόντα τους στον εικονικό κόσμο πρώτα, προτού τις εφαρμόσουν ή τις δοκιμάσουν στον φυσικό κόσμο. Με αυτόν τον τρόπο, η λιτή παραγωγή βελτιώνεται συνεχώς, ενώ ενισχύεται και από τις νέες τεχνολογίες του κλάδου 4.0.
3. Προσδίδοντας αξία στην αλυσίδα εφοδιασμού
Η μεθοδολογία της Lean production στοχεύει στην εξάλειψη της σπατάλης πόρων και αποβλήτων στην αλυσίδα εφοδιασμού -από την παραγγελία των πελατών έως την παράδοση- και οι βιομηχανίες που προχώρησαν ήδη στο Industry 4.0 με οριζόντιες και κάθετες τεχνολογικές επενδύσεις του μηχανολογικού τους συστήματος, αλλά και η ανάλυση δεδομένων προσδίδουν περαιτέρω αξία στην αλυσίδα εφοδιασμού. Ο κ. Παπαδόπουλος τονίζει ότι η εφαρμογή της λιτής ροής βελτιστοποίησε σαφεστατα την ενεργειακή απόδοση του εργοστασίου, ενώ τα οφέλη είναι ορατά σε όλη το εύρος της εφοδιαστικής αλυσίδας και μπορούν να συνοψιστούν ως εξής:
• Μείωση χρόνου διέλευσης της παραγγελίας στην παραγωγή από 9,2 ημέρες σε 3 ημέρες (τελικός στόχος 1,5 ημέρες για όλες τις παραγγελίες).
• Μείωση του αποθέματος σε εξέλιξη (WIP) από 6,4 ημέρες σε 2,7 ημέρες.
• Αύξηση παραγωγικότητας εργοστασίου από 33 €/ώρα σε 48 €/ώρα.
• Μείωση της σχέσης χώρου αποθήκευσης προς χώρου παραγωγής από 196 % σε 104%.
• Μείωση νεκρού χρόνου και άσκοπων μετακινήσεων εργαζομένων της παραγωγής για αναζήτηση υλικών και εξαρτημάτων κατά 85%.
• Εξάλειψη χρόνου για στοίβαγμα–ξεστοίβαγμα παραγγελιών λόγω μείωσης ημιετοίμων και εργονομικών μέσων μεταφοράς 90%.
• Μείωση ενδομεταφορών κατά 50%
• Μείωση κατανάλωσης ενέργειας με την αντικατάσταση των φορητών εργαλείων αέρος με αντίστοιχα ηλεκτρικά 35%.
• Μειωμένη χρήση ηλεκτρικών παλετοφόρων & stacker.
• Μικρότερες ανάγκες για φωτισμό–θέρμανση.
• Μείωση κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας & καυσίμων 18%.
Η ενοποίηση και σύνδεση, λοιπόν της επιχείρησης, μέσω των συστημάτων πληροφορικής, των λειτουργικών συστημάτων, των μηχανημάτων και των συσκευών δημιουργεί μια ολιστική εικόνα ολόκληρης της εφοδιαστικής αλυσίδας. Αυτό δίνει τη δυνατότητα στους επικεφαλής και στους χειριστές να εντοπίζουν διαταραχές ή αδύνατα σημεία κατά την παραγωγική διαδικασία και να δίνουν προτεραιότητα για διορθώσεις και βελτιώσεις.
Αντιλαμβανόμαστε, λοιπόν ότι η αξία της λιτής παραγωγής συναντάται στο ότι βοηθά τις βιομηχανίες να μειώσουν την πολυπλοκότητα των λειτουργιών τους, να εξαλείψουν τα απόβλητα και να βελτιώσουν την παραγωγικότητα τους, δίνοντας τη δυνατότητα στο εργατικό δυναμικό να κάνει συνεχείς προσαρμογές άμεσα και σε πραγματικό χρόνο. Σε γενικές γραμμές, η μεθοδολογία της λιτής παραγωγής είναι μια καθιερωμένη ιδέα που έχει βελτιώσει την παραγωγικότητα και την εμπειρία των πελατών για αμέτρητους οργανισμούς. Σήμερα, με τις βελτιώσεις που επιφέρει η έλευση του Industry 4.0 όπως η ενσωμάτωση IT-OT, το IoT και η προηγμένη ανάλυση δεδομένων, οι οργανισμοί αποκτούν μια σαφέστερη κατανόηση ολόκληρης της εφοδιαστικής αλυσίδας, παρέχοντας αξία στην παραγωγή και την αναγκαία ευελιξία στην παραγωγική διαδικασία. Το σύνθημα για μια καινοτόμα παραγωγική διαδικασία, δόθηκε μέσω του «Lean industry 4.0» και οι βιομηχανίες έχουν ήδη ξεκινήσει το ταξίδι τους στον ψηφιακό μετασχηματισμό.