Nová generácia konstrukčných systémov pre štíhlu výrobu

Návody a praktické tipy pre zostavovanie a používanie nákladovo efektívneho vybavenia závodov

Princípy štíhlej výroby dokázali zvýšiť výkonnosť i flexibilitu a zmenili tak raz navždy tvár celého výrobného priemyslu. To ale nie je dôvod, prečo sa s aktuálnym stavom uspokojiť. Ako už naznačuje samotný termín, neustále zlepšovanie nikdy nekončí. So zlepšovaním jednotlivých metód sa zlepšujú aj výrobné systémy ako také. Skúsenosti s konštrukčnými systémami pre štíhlu výrobu viedli k technickému pokroku, ktorý pomohol spoločnostiam realizovať mnoho výrobných krokov rýchlejšie, efektívnejšie a s nižšími nákladmi než predtým. Dnes si vďaka najmodernejším spojovacím technológiám môžu zamestnanci výroby zostaviť prepravné vozíky, police aj regálové jednotky, ktoré sú oveľa robustnejšie a pritom je ich možné rýchlo a pomerne ľahko upraviť podľa potreby.
Táto biela kniha zhŕňa základné princípy štíhlej výroby a opisuje metódy, ktoré sa v praxi osvedčili. Napriek zvýšeným nárokom môžu riešenia budúcej generácie ponúknuť skutočný pokrok pri odstraňovaní neefektivity vo výrobe. Najmodernejšie konštrukčné systémy pre štíhlu výrobu sú mimoriadne účinným nástrojom na zabezpečenie neustáleho zlepšovania.

1. Ako využiť novú generáciu konštrukčných systémov pre štíhlu výrobu

Ako využiť novú generáciu konštrukčných systémov pre štíhlu výrobu Studie MIT uskutočnená v rokoch 1985-1991 zistila, že spoločnosť Toyota bola v tej dobe oveľa výkonnejšia ako ostatní výrobcovia áut na celom svete. Ako jeden z hlavných dôvodov tohto výnimočného výkonu bol identifikovaný výrobný systém Toyota, ktorý stanovil nový štandard z hľadiska času výroby, kvality, nákladov i flexibility. Zjavné výhody tohto systému viedli mnoho spoločností aj výskumníkov po celom svete k tomu, aby začali jeho princípy analyzovať, prispôsobovať a ďalej zlepšovať. A dôsledky boli ďalekosiahle - takmer všetky základné princípy moderného vedenia podniku s dôrazom na riadenie kvality a neustále zlepšovanie, majú svoj pôvod v konceptoch štíhlej výroby, s ktorými prišla Toyota. Dnes už nie sú hranice medzi konvenčnou a štíhlou výrobou takmer viditeľné.

Rozšírenie princípov štíhlej výroby pomohlo nielen zlepšiť súvisiace metódy, ale tiež zabezpečiť neustály rozvoj nástrojov a vybavenia, ktoré sú potrebné pre jej realizáciu na pracovisku. Skúsenosti s jednotlivými metódami a ich nedostatky, nové oblasti pre aplikáciu a celá rada individuálnych zlepšovacích opatrení zabezpečili, že nová generácia konštrukčných systémov pre štíhlu výrobu je oveľa efektívnejšia a robustnejšia než jej predchodcovia.

Táto biela kniha ukazuje, ako môže firmám prospieť technický pokrok vo vývoji konštrukčných systémov pre štíhlu výrobu. Ide o špeciálne systémové riešenia, ktoré umožňujú postaviť regálové jednotky, police, prepravné vozíky a dopravníky priamo na mieste a dovoľujú tak zamestnancom firiem nezávisle zlepšiť svoje pracovné prostredie bez nutnosti centrálneho plánovania. Výrobné zariadenia a vybavenie tak možno postaviť rýchlejšie, elegantnejšie a s hospodárnejším využitím materiálu než pri systémoch prvej generácie. Naviac je celkom jednoduché existujúce rámy opätovne využiť a modifikovať.

Nová generácia konštrukčných systémov pre štíhlu výrobu je dôkazom toho, že neustále zlepšovanie a priebežná optimalizácia môžu pomôcť znížiť spotrebu zdrojov. Firmy tiež musia byť ochotné opustiť predstavu, že osvedčené spôsoby práce je nutné zachovať raz a navždy. Všetky metódy je nutné priebežne preverovať a podľa potreby nahrádzať efektívnejšími alternatívami. Napríklad použitie najmodernejšieho konštrukčného systému pre štíhlu výrobu namiesto riešení prvej generácie, môže znížiť čas potrebný na zostavenie prepravného vozíka na polovicu. Navyše prácu, ktorú predtým museli robiť dvaja ľudia, často zvládne len jeden.

Prvá časť tejto bielej knihy popisuje princípy štíhlej výroby a úlohu, ktorú zohrávajú v zavádzaní týchto princípov do praxe konštrukčné systémy. Druhá časť sa zameriava na praktickú stránku toho, ako spoločnosti, ktoré dôsledne využívajú štíhle výrobné technológie, môžu ušetriť čas a peniaze bez toho, aby museli robiť kompromisy v oblasti kvality alebo životnosti.

2. Ako to všetko začalo - začiatky štíhlej výroby

Zlepšovanie, vyššia efektivita a inovácie sú tým, čo ženie ekonomiku vpred. Úspech znamená uspokojovanie potrieb zákazníkov pri zachovaní maximálnej hospodárnosti vo využívaní vašich zdrojov. Vyvažovanie nákladov a výnosov je skrátka obchodný model, ktorý dáva najväčší zmysel. Vo výrobe je cieľom dosiahnuť čo najkratší výrobný čas pri zaistení vysokých štandardov kvality pre zákazníkov. Jedným z hlavných zistení priekopníka managementu Williama Edwardsa Deminga, ktorý bol poradcom vo firme Toyota, bolo to, že ak sa spoločnosti vydajú cestou skracovania času výroby a zlepšovania kvality, náklady im začnú klesať automaticky. To možno dosiahnuť využitím nových procesov a technológií a logickým organizovaním procesov. Na konci 19. storočia začali priekopníci ako Frederick Taylor a Frank Gilbreth považovať efektívnu výrobu za samostatnú oblasť hod- nú výskumu. V čase, keď sa väčšina  firiem spoliehala  výlučne na vynaliezavosť svojich hlavných predstaviteľov, prišli Taylor a Gilbreth s konceptom vedeckého manažmentu, ktorý optimalizuje individuálne aktivity a integruje pracovné kapacity každého jednotlivého zamestnanca do celkového procesu

V roku 1913 Henry Ford zahájil najintenzívnejšiu fázu druhej priemyselnej revolúcie predstavením konceptu sústredenia sa na procesné toky. Symbolom priemyselného veku sa stal dopravník. Pásová výroba, štandardizované výrobky pre masový trh a špecializované stroje boli považované za najlepší spôsob, ako znížiť jednotkové náklady a zabezpečiť, že budú výrobky dostupnejšie čoraz viac ľuďom.

Asi po desiatich rokoch od momentu, kedy dopravníky zmenili výrobu raz a navždy, sa ale začali objavovať prvé problémy. Zákazníci čoraz častejšie chceli autá, ktoré by boli iné, zatiaľ čo Ford, ako uvádza vo svojej knihe Môj život a dielo, trval na tom, že "zákazníci môžu dostať auto v akejkoľvek farbe chcú, pokiaľ to bude čierna."

V dôsledku stále širšej ponuky variánt  produktov a tendencie vyrábať v menších výrobných dávkach, náklady na tradičnú fordovskú výrobu, ktorá primárne optimalizuje jednotkové náklady, značne vzrástli. To bolo čiastočne spôsobené príliš dlhými a zložitými procesmi pri prechode z jednej výroby na druhú. Výhody, ktoré Fordovi priniesla výroba jediného modelu f s krátkymi výrobnými časmi a bez väčších úprav výrobnej linky, sa zrazu ukázali ako nevýhody. Reakciou spoločnosti General Motors nebolo pokúsiť sa tradičnú fordovskú pásovú výrobu zlepšiť, ale namiesto toho investovať do nových tovární a zriadiť špecializovaný výrobný závod pre prakticky každú novú variantu vyrábaných produktov.

Toyota ale prišla s iným prístupom - neustálym zlepšovaním. Manažéri Toyota sa zaoberali otázkou, ako udržať Fordov koncept výrobného toku bez toho, že by investovali do nových tovární a strojov. Jedinou možnosťou bolo vyrábať všetky varianty na existujúcich strojoch a v súčasnom závode; aby to ale bolo možné dosiahnuť s čo najkratšími odstávkami, bolo nutné znížiť čas na úpravu linky. Jedným z kľúčových momentov bolo rozhodnutie vysoko postaveného manažéra firmy Toyota, ktorý nariadil, že čas pre nastavenie lisov karosérií sa musí skrátiť z niekoľkých hodín na pár minút. Technika, ktorú Toyota na dosiahnutie tohto cieľa vyvinula, sa dnes označuje ako SMED (Single Minute Exchange of Dies, teda výmena lisovacej formy za minútu). Trvalo asi 20 rokov neustáleho vývoja s využitím cyklu PDCA, kým bol ambiciózny cieľ skutočne splnený.

Toyota sa neustálemu zlepšovaniu venuje od 50. rokov 20. storočia. V priebehu rokov zamestnanec Toyoty menom Taiiči Óno vyvinul celú organizačnú štruktúru, ktorej súčasťou boli aj vzťahy medzi koučom a koučovaným v rámci líniovej organizácie. V tomto koncepte sú za zlepšovanie procesov zodpovední vedúci tímov (Hanc), ktorí riadia tím až piatich ľudí. Ten môže pracovať na výrobnej linke, pri stroji alebo pri montážnej stanici. Pre obmedzenie objemu utopeného kapitálu, tiež do interného plánovania výroby zapojil dodávateľa. Dosiahnuť spoluprácu medzi zákazníkom a dodávateľmi, vrátane koordinácie plánovania výroby (čo bol model, ktorý uprednostňoval), v ktorej by si všetci zúčastnení aktéri plne dôverovali, nebolo jednoduché. Zaviesť tento systém do praxe bolo oveľa zložitejšie ako tradičné prístupy, ktoré v rovnakej dobe používali iné spoločnosti (a ktoré mnohé uplatňujú dodnes), v ktorých sa od dodávateľov žiada splnenie špecifikácií zákazníkov bez akejkoľvek koordinácie alebo spolupráce. Do istej miery sa stále jedná o zložitú úlohu. Riešením spoločnosti Toyota bol princíp "pull", teda ťahanie, ktorý hovorí, že tok materiálov nie je určovaný rýchlosťou výrobnej linky alebo stroja, ale predajom. Výroba sa prispôsobovala dopytu a bola preto optimalizovaná tak, aby dokázala pružne reagovať na zmeny. Tak pod Ónovým vedením vznikol systém neustáleho zlepšovania a prispôsobovania sa meniacim sa požiadavkám zákazníkov. Vďaka tomu bolo možné výrobné metódy zlepšovať priebežne namiesto vo fázach, čo je základ moderných konceptov štíhlej výroby a najčastejšie používaných metód, ako je 5D, Kanban a SMED. Tieto nástroje umožňujú spoločnostiam rýchlejšie reagovať na zmeny a preto byť na trhu agilnejšie.

Od 80. rokov sa začal výrobný systém Toyota z Japonska šíriť do celého sveta, pričom sa ďalej menil. Trvalo asi 30 rokov, než sa výhody štíhlej výroby stali natoľko atraktívnymi, že tento prístup začali študovať a uplatňovať firmy na celom svete. Po ďalších 30 rokoch sa princípy, ako je neustále zlepšovanie alebo systematické riadenie kvality, už stali štandardom pre moderné poňatie výroby. Koncept štíhlej výroby sa ale ďalej vyvíja. Celý rad spoločností a univerzít skúma, ako sa môže štíhla filozofia stať centrálnou súčasťou firemného manažmentu. Získané skúsenosti sú potom uplatňované v návrhu novej generácie štíhlej výroby, v ktorej sú manažéri koučovi svojich zamestnancov a koncept Kata zaisťuje, že sa všetci neustále učia a rozvíjajú ako svoje zručnosti, tak výrobné prostredie. Termínom "Kata" sa označuje rutinný proces, ktorý sa opakuje znova a znova, až sa stane úplne prirodzeným. Pochádza z bojových umení, kde sa tak označuje konkrétna sekvencia pohybov. V spoločnosti Toyota sa Kata používa pri koučovaní zamestnancov (koučovacie Kata) a neustálom zlepšovaní procesov (zlepšovacie Kata). A pretože neustály vývoj je kľúčovou zložkou tohto prístupu k práci, tak by to malo byť.

Neustálé zlepšování – nikdy se nespokojte se stávajícím stavem

Japonské slovo "Kaizen" sa skladá zo slov, ktoré znamenajú "zmena" (kai) a "k lepšiemu" (zen). Kaizen je prístup, ktorý vníma zlepšovanie ako nekonečný proces, pretože nie je možné sa uspokojiť so súčasným stavom. Žiadna oblasť nie je nedôležitá a všetko je možné zlepšiť - stačí sa pozrieť dostatočne dôkladne. Švédsky manažér Jan Carlzon celý princíp zhrnul týmito slovami: "Nie je možné zlepšiť jednu vec o 1000 percent, ale môžete zlepšiť 1000 malých vecí o jedno percento."

Dnes je proces neustáleho zlepšovania (continuous improvement process, CIP) neoddeliteľnou súčasťou každého moderného výrobného systému. Aby bolo možné zaistiť neustále zlepšovanie po malých krokoch, musia spoločnosti prepojiť dohromady odborné znalosti a individuálnu zodpovednosť. Kým v taylorovskom prístupe je zamestnanec vnímaný ako malé koliesko vo veľkom súkolí, CIP dáva odborným pracovníkom slobodu zavádzať zmeny z vlastnej iniciatívy. To znamená, že im musia byť dané nástroje aj právomoci na to, aby mohli dosiahnuť postupného zlepšovania krok za krokom. Konštrukčná stavebnica pre štíhlu výrobu je systémové riešenie, vďaka ktorému je pre užívateľa jednoduché zostaviť regálové jednotky, police, prepravné vozíky a ďalšie továrenské vybavenie. V ideálnom prípade je do výrobného systému spoločnosti zapojená dielňa CIP, ktorú môžu tímy pracovníkov využívať podľa potreby.

Kumulatívne zlepšenia vyvinuté v tejto dielni nie sú nijako nákladné a umožňujú pracovným tímom vyskúšať si nové metódy, a to aj také, ktoré sa môžu ukázať ako nevhodné. Investície do podobných čiastkových krokov sú dôležité a rozhodne ich nemožno považovať za plytvanie - naopak, tento prístup je nevyhnutnou súčasťou hľadania nových pracovných metód.

Neustále zlepšovanie na pracovisku je ale len jedným z mnohých opatrení. CIP je ústredným princípom celej štíhlej  filozofie, ktorý tiež súvisí s riadením kvality podľa štandardu DIN ISO 9001, kde je vnímaný ako doplnok k návrhom na zlepšenie a generovanie nových nápadov.

Rychlá reakce – role konstrukčních systémů pro štíhlou výrobu

Jedným z receptov na úspech v štíhlej výrobe je sústavné zameranie sa na reťazec pridanej hodnoty a procesy. To zaisťuje maximálnu transparentnosť. Všetky procesy sú pravidelne kontrolované s cieľom nájsť príležitosti na zlepšenie, ktoré v ideálnom prípade zabezpečia, že ak je potrebné procesy upraviť, prebehne zmena čo najrýchlejšie. Táto flexibilita hrá rozhodujúcu úlohu vtedy, keď je nutné rýchlo reagovať na nové výrobné špecifikácie, požiadavky zákazníkov alebo potrebné navýšenie výrobných kapacít.
Spoločnosti, ktoré dokážu do výrobného procesu rýchlo integrovať nové produkty, zlepšené verzie alebo nové varianty, majú oproti svojej konkurencii výhodu. Nech už sa ale jedná o zmeny veľké alebo malé, všetky vyžadujú úpravu vybavenia závodu. Konštrukčné systémy pre štíhlu výrobu ponúkajú firmám možnosť stavať rámy alebo vozíky, ktoré potrebujú, rovno na mieste, a nie je nutné predtým absolvovať únavný plánovací proces, ktorý závod stojí jeho pracovnú kapacitu. Proces neustáleho zlepšovania vychádza z presvedčenia, že tímy, ktoré poznajú svoje výrobky a procesy najlepšie, by mali byť schopné nezávisle vyvíjať vhodné riešenia a v rámci dielne CIP ich zavádzať do praxe. Prvá generácia konštrukčných systémov pre štíhlu výrobu dokázala uspokojiť základné požiadavky. Boli tvorené oceľovými rúrkami potiahnutými plastom, ktoré bolo možno ľahko rezať na konkrétne dĺžky a zostaviť pomocou spojovacích prvkov do požadovanej podoby konštrukcie. S tým, ako sa princípy štíhlej výroby stávali stále integrálnejšou súčasťou výrobných procesov, sa nároky na konštrukčné systémy pre štíhlu výrobu začali zvyšovať. V dôsledku toho, že tieto systémy začali byť využívané stále častejšie, objavili sa  tri hlavné problémy:

1. Zložité a nákladné úpravy: Podstatou filozofie štíhlej výroby je neustále zlepšovanie, čo znamená, že je nevyhnutné, aby vybavenie závodu bolo možné ľahko a rýchlo upravovať s cieľom pracovné procesy ďalej optimalizovať. Využitie špeciálnych spojovacích prvkov v uzlových bodoch, ktoré je v mnohých systémoch štandardom, znamená, že akékoľvek zmeny, ako je presunutie rúrky alebo jej odpojenie z uzla, vyžaduje zložité preskladanie celej konštrukcie. Na základe poučenia z predchádzajúcich nedostatkov sa na trhu objavili nové konštrukčné sady pripravené na nové a vyššie požiadavky. Tieto systémy sú vyrobené prevažne z hliníka bez plastového poťahu a umožňujú dlhotrvajúce stabilné spojenie. Montáž aj dodatočné úpravy dokáže vykonať jediná osoba. To všetko pomáha firmám dosiahnuť vyššej rýchlosti a flexibility, ktorú štíhla výroba vyžaduje.
   V praxi najmodernejšie konštrukčné systémy pre štíhlu výrobu šetria značné množstvo času a pomáhajú naplniť potrebu aktívnej podpory neustáleho zlepšovania. Ponúkajú preto ideálne nástroje na odstránenie všetkých typov plytvania vo výrobe. Vedľa absolútneho zamerania na zákazníka, ktoré je dosiahnuté vďaka maximalizácii kvality a rýchlemu prispôsobovaniu sa požiadavkám trhu, je práve boj s plytvaním ústrednou súčasťou štíhlej výroby.
2. Nízka odolnosť: Kombinácia plastu a ocele vedie k samovoľnému povoľovaniu spojovacích prvkov, ktoré musia byť preto pravidelne doťahované. Ak sa vybavenie používa dlhšiu dobu, je nutné ho priebežne udržiavať.
3. Zložitá montáž: Spojovacie prvky sa zvyčajne nachádzajú v uzlových bodoch, kde sa stretávajú dve až päť rúrok. Všetky jednotlivé časti je nutné uchytiť v požadovanej polohe a pevne zaskrutkovať na svoje miesto naraz, čo často vyžaduje dve osoby.

3. Štíhla výroba - sedem princípov proti plytvaniu

Zákazníci platia za pridanú hodnotu vytvorenú počas výroby, nie za zbytočné aktivity. Preto je v štíhlej výrobe kľúčovým faktorom čas, ktorý je formovaný troma hlavnými vplyvmi: Muda (plytvanie), Muri (preťaženie) a Mura (nerovnováha). Procesy je nutné štandardizovať, podľa potreby stabilizovať a potom optimalizovať. To umožní znížiť náklady a pritom neohrozovať kvalitu. Jediné procesy, ktoré je nutné eliminovať, sú tie, ktoré využívajú zdroje spoločnosti a pritom nepridávajú výrobku žiadnu hodnotu. Sedem typov plytvania (Muda) pomáha určiť rozsah možného zlepšenia výroby. Japonské slovo "MUDA" označuje činnosť, ktorá je zbytočná a nemá žiadny cieľ  ani zmysel. Hoci boj s plytvaním, ktorý je často ťažko rozpoznateľný, je o niečo hmatateľnejší ako pomerne abstraktný koncept efektivity, je to napriek tomu činnosť, ktorá má za cieľ zlepšiť nákladovú efektivitu výrobných systémov. Zároveň platí, že vzťah medzi výdavkami a príjmami spoločnosti neposkytuje príliš jasné informácie o tom, kde možno plytvanie eliminovať. Štíhla výroba sa zameriava na výdavky spoločnosti a snaží sa bojovať so všetkými typmi plytvania.

Princípov boja proti plytvaniu je sedem:

1. Presun materiálov
2. Skladové zásoby
3. Pohyb
4. Čakacia doba
5. Spracovanie
6. Nadmerná výroba
7. Opravy a chyby

Na nasledujúcich stránkach tejto bielej knihy sa podrobne pozrieme na to, ako môžu princípy štíhlej výroby a konštrukčné systémy pre štíhlu výrobu spoločnostiam pomôcť zaviesť potrebné metódy do praxe.

Zabránenie zbytočným presunom materiálov

Zakaždým, keď sa rozpracovaný výrobok presúva z jedného miesta na druhé, spoločnosť využíva časť svojich cenných zdrojov. Pri presúvaní sa ale k výrobku nepridáva žiadna hodnota. Predlžuje sa čas výroby, ale hodnota nerastie. Namiesto toho dochádza k utopeniu kapitálu a výdavkom energie i pracovnej sily, čo zvyšuje náklady. Okrem toho zakaždým, keď sa čokoľvek presúva, rastie riziko poškodenia alebo ohrozenia kvality. Potenciál vzniku plytvania je prítomný v každom čiastkovom aspekte internej logistiky. Ale rovnakú myšlienku môžeme vyjadriť aj pozitívne: interná logistika ponúka obrovský potenciál pre úspory!

Plytvaniu možno do značnej miery predísť starostlivým plánovaním jednotlivých krokov v pracovnom toku, čo znamená okrem iného aj presunutie rôznych pracovísk bližšie k sebe. Zároveň je nutné jednotlivé pracovné procesy vzájomne koordinovať. Cieľom mapovania hodnotového toku (value-stream mapping, VSM) je optimalizovať priepustnosť a synchronizovať jednotlivé fázy pracovného toku. Toto mapovanie musí vziať do úvahy aj dobu pre nastavenie strojov alebo pracovísk v prípade, keď sa na jednom pracovisku vyrábajú rôzne produkty. Stanovenie optimálneho toku materiálov umožňuje zistiť, kde by bolo možné skrátiť oneskorenia a prepravné dráhy. Jedným z cieľov štíhlej výroby je pohyb materiálov obmedziť, riadiť ho efektívnejšie a tým skrátiť dobu spracovania. To možno dosiahnuť vďaka inteligentným a vzájomne prepojeným systémom medzi jednotlivými pracovnými stanicami a dopravným riešením na mieru. Nová generácia konštrukčných systémov pre štíhlu výrobu tak ponúka ucelený systém pre internú logistiku a zostavovanie rámov, ktoré umožnia hladký prechod medzi pracovnými a prepravnými etapami. Tieto systémy sú vyrobené z hliníkových rúrok s pevnými hliníkovými spojovacími prvkami, ktoré vykazujú tuhé spojenie bez pôsobenia dynamického zaťaženia, čo má pozitívny vplyv na životnosť. Tiež umožňujú postaviť stabilné konštrukcie z menšieho množstva materiálu. Najmodernejšia spojovacia technológia dokáže vydržať tisíce zmien zaťaženia bez nutnosti doťahovania skrutkových spojov.

Prepravné vozíky zo zváraných oceľových rámov sú zvyčajne veľmi ťažké. Moderné konštrukčné systémy pre štíhlu výrobu možno použiť na zostavenie tuhých a pritom ľahkých hliníkových rámov, vďaka ktorým môžu logistické tímy šetriť energiu.

Minimalizácia skladových zásob a skladovanie

Vysoký objem spracovávaného tovaru vo výrobe je často varovným signálom problémov pri plánovaní výroby. Tie môžu mať celý rad príčin, medzi ktoré patrí nadvýroba, čakacia doba alebo zbytočný presun materiálov, a je preto nutné ho starostlivo analyzovať. Zároveň je potreba všetky problémy vyriešiť naraz, pretože vysoké skladové zásoby často zakrývajú iné ťažkosti. Samotné zníženie skladových zásob by len zhoršilo dôsledky problémov s pracovným tokom, ktoré problémy spôsobujú. Cieľom je štandardizovať, stabilizovať a optimalizovať výrobné procesy tak, aby bolo možné obmedziť zásoby vstupných materiálov a polotovarov.

Aj keď je ale cieľom zaistiť ideálny tok pri výrobe každého jednotlivého kusu, stále je potrebné držať určité zásoby na sklade ako ochranu pred výkyvmi výroby. Umenie spočíva v tom, nájsť správny objem zásob a nepretržite sledovať skutočný tok materiálov na základe spätnej väzby.

Sekvencie krokov sú často riadené s použitím princípu Kanban. Kanban je japonské slovo, ktoré znamená "ceduľa" alebo "tabuľa" a opisuje jednoduchý spôsob, ako objednávať materiál na základe skutočnej spotreby. Systémy Kanban používajú kartičky, vďaka ktorým je zrejmé, na ktorých miestach dochádzajú zásoby. Tieto objednávkové kartičky sú súčasťou každej dodávky a poskytujú informácie o aktuálnom toku tovaru na linke v súlade s princípom "pull". Vďaka tomu môžu firmy minimalizovať skladové zásoby vstupných produktov, ktoré potrebujú. Jednou z typických aplikácií konštrukčných systémov pre štíhlu výrobu je konštrukcia vozíkov Kanban, ktoré umožňujú operátorom rýchlo dodať potrebné materiály pracovným staniciam. Konštrukčné systémy budúcej generácie tiež uplatňujú princípy štíhlej výroby samé na seba. Skúsenosti ukazujú, že používanie jedného typu spojovacieho prvku na všetko, pomáha udržiavať malé skladové zásoby. Namiesto toho, aby musela mať spoločnosť na sklade celú radu špecializovaných spojovacích prvkov pre rôzne spôsoby použitia (spojenie 2, 3 alebo 4 rúrok), môže všetky svoje potreby vyriešiť jediným štandardným produktom pre pravouhlé spojenie. V dielni CIP stačí mať k dispozícii takých spojovacích prvkov len menšie množstvo, pretože moderné logistické systémy dokážu doručiť ďalšie zásoby veľmi rýchlo. Dodávatelia, ktorí ponúkajú špičkovú dostupnosť na celom svete, pomáhajú svojim zákazníkom znižovať náklady. Dobrý dodávateľ dokáže dodať špeciálne prvky v potrebnom množstve do 24 alebo 48 hodín.

Predchádzanie nadbytočným pohybom

"Skrutka sa uťahuje až posledným pootočením závitu - všetko predtým je len pohyb." Tento citát Sige Singa, ktorý pomohol vyvinúť výrobný systém Toyota, tento typ plytvania popisuje veľmi elegantne. Ak chce výrobná spoločnosť obmedziť plytvanie, musí sa sústrediť na tie pohyby v celej výrobnej rade, ktoré prinášajú nejakú pridanú hodnotu.

Ak sa zamestnanci musia opakovane naťahovať alebo ohýbať pre spotrebný materiál, uťahovať skrutky na ťažko prístupných miestach alebo pracovať na výrobkoch v neergonomickej výške, vykonávajú zbytočné pohyby. Čiastkový čas, ktorý každý tento pohyb zaberie, v súčte predstavuje veľmi výrazné plytvanie. To isté platí aj pre čas, ktorý zamestnanci trávia hľadaním pracovných materiálov. Usporiadanie debien s materiálom tak, aby boli ľahko prístupné, a umiestňovanie rozpracovaných výrobkov do vhodnej pracovnej výšky, šetrí čas. Odstránenie nadbytočných pohybov tiež zvyčajne zlepšuje ergonómiu pracoviska. Neprirodzený postoj a naťahovanie sa na príliš vysoké alebo nízke miesta je namáhavé pre svaly a kosti zamestnancov. Ergonomické pracoviská sú naopak také, ktoré berú do úvahy optimálny manipulačný priestor jednotlivých pracovníkov. To pomáha predchádzať únave a nerovnomernému namáhaniu, čo zároveň zvyšuje bezpečnosť.

Konštrukčné systémy pre štíhlu výrobu budúcej generácie maximálne zjednodušujú konštrukciu vybavenia závodu a zaisťujú, že montáž dokáže vykonať jediný človek. Každá vzpera je veľmi pevná preto, že je upevnená individuálne, čo predstavuje výraznú výhodu oproti predchádzajúcim systémom, v ktorých sa viac trubiek spájalo dohromady v uzloch špeciálnymi spojovacími prvkami.

Zníženie prestojov

Úspešný výrobný systém je založený na starostlivo naplánovaných krokoch. Ak musí pracovná stanica čakať na polotovary alebo konkrétne matice alebo skrutky, plytvá sa cenným pracovným časom. A navyše nikto nechce čakať na stroj. To isté platí pre odstávky strojov a ďalšie technické problémy. Zásada udržiavania prestojov na minime je v priamom rozpore s potrebou maximálneho obmedzovania skladových zásob. Nadmerná zásoba materiálu a náhradných dielov nie je cestou k zlepšeniu celkovej produktivity.

Pre zníženie prestojov je potreba, aby spoločnosti našli správny mix štandardizovaných procesov, jasných línií komunikácie a flexibility, vychádzajúce z nezávislej organizácie. Nie je totiž možné plánovať všetky možné eventuality a centrálne plánovanie je zvyčajne zdĺhavé a nadmerne nákladné.

Preto sú v štíhlej  výrobe riešenia prevádzané do praxe priamo na mieste, pri pracovnej stanici alebo v dielni, čo sa často označuje ako "gemba". Zamestnanci najlepšie vedia, aké nástroje a vybavenie potrebujú, a s pomocou konštrukčných systémov pre štíhlu výrobu si potrebné riešenia dokážu vyvinúť sami. Obmedzovanie prestojov tiež zvyšuje efektivitu. Spojovacie prvky, ktoré sú dodávané už ako predmontované kusy, urýchľujú prácu tak, že ich stačí umiestniť na príslušné miesto a dotiahnuť. Nie je preto nutné spájať viac prvkov dohromady, čo šetrí čas. Ak bolo pri predchádzajúcich systémoch nutné urobiť nejakú úpravu v uzlových bodoch, bolo potrebné celú konštrukciu rozobrať, a to aj pokiaľ  išlo len o presun jedinej vzpery. Vďaka najmodernejším riešeniam je dnes ale možné vystužiť konštrukciu podľa potreby prakticky kdekoľvek. To znamená, že spoločnosť nemusí mať na sklade toľko materiálu a môže obmedziť prestoje spôsobené plánovaním a úpravami. Pretože spojovacie prvky vytvárajú stabilné a pevné spojenie, je možné pridať konzolové nosníky pre zavesenie nástrojov a podobných prvkov v priebehu sekúnd a tie sú potom umiestnené v dosahu pracovníka. Tieto práce dokáže skúsený užívateľ vykonávať aj priamo na mieste. Pretože odpadá nutnosť skladovať celý rad spojovacích prvkov rôznych profilov, je riadenie a objednávanie skladových zásob oveľa jednoduchšie.

Odstránenie komplexného spracovávania

Zdvíhanie ťažkých bremien, ťažko dostupné materiály, zbytočné pracovné úkony - to sú len niektoré z radu spôsobov, ako sa počas výroby plytvá časom a peniazmi. Tento typ plytvania je zvyčajne spôsobený nadbytočnými procesmi alebo nadmerne zložitými sekvenciami úkonov. Je potrebné používať správne nástroje pre správnu prácu.

Pri uplatňovaní metód štíhlej výroby by mali firmy začať tým, že naplánujú potrebné minimum a potom postupne zlepšia existujúcu infraštruktúru. To pomôže predísť zbytočne komplikovaným riešeniam, pri zachovaní flexibility. Ak to konštrukcia umožňuje, je vždy možné základný rám následne modifikovať alebo rozšíriť. Pri štíhlej výrobe nie je nezvyčajné, že sa výrobné závody prevádzkujú po dlhú dobu, počas ktorej sú postupne modernizované a rozširované.

Konštrukčné systémy pre štíhlu výrobu novej generácie sú preto založené na malom počte základných komponentov, ktoré možno upravovať a rozširovať podľa potreby s použitím vysoko špecializovaných prvkov. To zaisťuje ich flexibilitu. Plánovanie potrebného minima umožňuje užívateľom neskôr zlepšiť konštrukciu tak, aby vyhovovala danej aplikácii. Napríklad rámy alebo prepravné vozíky možno pomerne ľahko prispôsobiť konkrétnym požiadavkám a nie je preto potrebné, aby ich prvá postavená varianta bola väčšia alebo robustnejšia, než je aktuálne potrebné.

Skúsenosti ukázali, že plastový poťah oceľových rúrok, ktorý bol pre systémy prvej generácie typický, je menej odolný proti posuvným silám. V dôsledku toho musia byť rámy zostavené z väčšieho množstva materiálu, než by bolo nevyhnutné, aby bola zaistená dlhodobá stabilita. Naviac sa spoje oceľových trubiek potiahnutých plastom majú sklony samovoľne povoľovať, takže je nutné veľmi často doťahovať skrutkové spoje. Tento efekt je ešte výraznejší v prípade, keď dôjde k poškodeniu plastového povlaku, ktorý navyše predstavuje riziko poranenia o ostré hrany.

Nové riešenia využívajú pevné spojovacie prvky z hliníka a ochrany rúr z pružnej peny, ktorá sa osádza zvlášť. Výsledkom sú konštrukcie s výnimočnou odolnosťou.

Nadvýroba ako najhoršia forma plytvania

Výroba tovarov skôr alebo rýchlejšie, než vyžaduje následný proces, vedie k nadvýrobe prvotných produktov, polotovarov aj hotových výrobkov. Nadvýroba je často považovaná za najhoršiu zo všetkých typov plytvania, pretože sama spôsobuje plytvanie ďalšie. Medzi dôsledky nadvýroby patria zbytočný transport materiálu, viac nepodarkov, viac opráv a vyššie skladové zásoby.

Na jednej strane vyžaduje cielený tok materiálov podrobnú spätnú väzbu a zasielanie informácií o tom, koľko produktov je aktuálne požadované, späť do výroby. Na druhej strane ale poradie procesov nesmie byť príliš striktne dané. Celkovo platí, že výroba musí byť natoľko flexibilná, aby sa dokázala prispôsobiť skutočnému odberu produktov (princíp "pull"). Pre prevenciu nadvýroby sa v štíhlej výrobe ako jeden z hlavných nástrojov používa možnosť obmedziť, posilniť  alebo zmeniť výrobné systémy. Toho je zvyčajne ľahšie dosiahnuť s malými flexibilnými jednotkami než s veľkými monolitickými systémami, ktoré sú efektívne iba vtedy, ak neustále vyrábajú vysoký počet výrobkov. Z hľadiska štíhlej výroby preto bude vždy lepší manuálny, ale flexibilný systém s použitím stavebnicovej konštrukcie ako automatizovanej varianty. Možnosť rýchlo a ľahko upravovať vybavenie závodov a pracovné stanice zaisťuje, že závody dokážu prispôsobiť vyrábané objemy tovaru, ich variabilnosť a časy dodávky dopytu zo strany zákazníkov.

Konštrukčný systém pre štíhlu výrobu tejto nevyhnutnej flexibilite výrazne napomáha, a to priamo v mieste výroby. Vďaka nemu si môžu užívatelia ľahko prispôsobiť svoje pracoviská podľa potreby. Prispôsobiteľný systém, ktorý rastie spolu s potrebami spoločnosti, musí umožniť jednoduché úpravy a rozšírenia. Kľúčom k úspechu je totiž schopnosť opätovne využívať existujúce systémy bez obmedzovania ich funkcie.

Vďaka najmodernejším konštrukčným systémom pre štíhlu výrobu nie je nutné celú konštrukciu rozobrať, ak chcete niečo pridať - nové prvky možno vložiť kamkoľvek podľa potreby. Práve to umožňujú spojovacie prvky novej generácie, ktoré je možné upevniť v ktoromkoľvek mieste celej konštrukcie. Princíp použitia jedného spojovacieho prvku pre všetky spoje zaisťuje, že sa už raz postavené konštrukcie využívajú opakovane, pretože ich je možné ľahko rozšíriť a upraviť podľa potreby. Napríklad sklon na valčekovom dopravníku možno upraviť podľa hmotnosti vyrábaných kusov v niekoľkých jednoduchých krokoch, a pretože montáž je jednoduchá a môže ju vykonávať jediná osoba, možno rámy a vozíky stavať alebo upravovať veľmi rýchlo.

Ako správne nakladať s opravami a chybami

Opravy a chyby sú v klasických výrobných systémoch vnímané veľmi negatívne. Je to niečo, čomu sa závod musí za každú cenu vyhnúť, pretože každá chyba má negatívny vplyv na kvalitu a ziskovosť. Štíhla výroba si ale naopak zakladá na kultúre, ktorá sa snaží dosiahnuť dokonalosť i poučením sa z chýb. To ale firma dokáže iba vtedy, ak sa do procesu aktívne vloží. Každá objavená chyba je cenná, pretože predstavuje príležitosť pre dlhodobé zlepšovanie. Nič nie je horšie ako označenie výrobných problémov za úplne tabu, pretože to znamená, že ich všetci začnú prehliadať a ignorovať. Štíhla metodológia vyžaduje, aby výrobný závod pozorne sledoval každý krok pracovného procesu a zabezpečil nepretržité monitorovanie a aj to, že všetky zistené informácie sú postupované ďalej. Navyše tento spôsob kladie obzvlášť vysoké nároky na výrobné systémy - čím špecializovanejšie a zložitejšie sú, tým ťažšie je zvyčajne ich prispôsobenie novým potrebám.

Prvá generácia konštrukčných systémov pre štíhlu výrobu na tieto potreby reagovala jednoduchými riešeniami, ktoré bolo možné použiť bez centrálneho plánovania. Vďaka tomu si mohli zamestnanci zostaviť nové nástroje a vybavenie na mieste. Keď bol ale tento systém nasadený do praxe, bolo objavených niekoľko výrazných slabín, ako napríklad to, že aj v prípade malých úprav bolo často nutné celú konštrukciu prestavať, aby bolo možné urobiť malé zmeny v styčných bodoch konštrukcie. Ak nejaký prvok kvôli spojom obklopuje rúrku z viac než 180 °, potom nie je možné v rovnakom mieste pripojiť ešte ďalšie prvky.

Nová generácia konštrukčných systémov pre štíhlu výrobu napĺňa potrebu vykonávať neustále úpravy vo všetkých fázach výrobného procesu. Tieto systémy sú založené na malom počte základných prvkov, ktoré možno opakovane kombinovať a flexibilne pridávať v ktoromkoľvek mieste konštrukcie. Rovnako tak je možné do konštrukcie vkladať nové priečky pre jej posilnenie, a to v ľubovoľnom uhle. Princíp predbežného návrhu má zároveň výhodu v tom, že vhodne kompenzuje tolerancie dĺžok profilov a rúr.

4. Zhrnutie

Najmodernejšie konštrukčné systémy pre štíhlu výrobu boli optimalizované pre neustále zlepšovanie na pracovisku. Využívajú systémové riešenia na vytváranie nástrojov a vybavenia závodu, ktoré nevyžaduje veľké plánovanie ani spotrebu materiálov. Nová generácia týchto riešení v sebe prepája maximálnu stabilitu s minimálnym plánovaním a nároky na montážne práce, vďaka čomu zaisťuje, že používatelia môžu konštrukcie stavať a zlepšovať priamo na mieste bez detailných výkresov. Preto tieto systémy stelesňujú princípy štíhlej výroby, ktorá má za cieľ  flexibilitu, ekonomické využívanie zdrojov a maximálnu kvalitu.

To všetko umožňujú inteligentné technológie spojovacích prvkov, ktoré zaručujú mimoriadnu životnosť. Najmodernejšie spojovacie prvky nie je nutné doťahovať a nedochádza u nich k samovoľnému povoľovaniu, pretože systémy novej generácie sú zvyčajne vyrobené z hliníkových rúrok a spojovacích prvkov, ktoré na rozdiel od systémov s plastovými povlakmi zaisťujú optimálnu pevnosť.

Aby sa zabránilo vzniku zložitých uzlových bodov, na ktoré bolo predtým potrebné použiť špecializované spojovacie prvky, uprednostňujú sa pri moderných riešeniach také spojovacie prvky, ktoré sú univerzálne použiteľné pre všetky potreby. Jednotlivé nosníky je možné upevňovať na styčné body a potom ľahko presúvať na iné miesta, takže existujúce konštrukcie je možné upravovať neskôr - napríklad zmenou sklonu valčekového dopravníka.

Konštrukčné systémy pre štíhlu výrobu zamestnancom umožňujú zostavovať prepravné vozíky, policové jednotky, regály, prepravné linky a ďalšie vybavenie priamo na mieste podľa potreby. Tieto systémy sú navyše ideálne pre vychystávanie a dodávku materiálu podľa potreby.