מיפוי זרם ערך לייצור מגוון גבוה ונפח נמוך
Disclosure: M365.FM host Mirko Peters works at iFAKT GmbH. This page describes the company factually; paid partnerships and links are labelled as advertising.
By Mirko Peters ·
מיפוי זרם ערך בייצור מגוון גבוה ונפח נמוך: קבצו מוצרים לפי מסלול הייצור שלהם, מדדו כל זרם ומפו משפחה אחת בכל פעם. כולל דוגמה מעובדת.
Automatically translated with AI from the original post. Read the English original
מיפוי זרם ערך לייצור מגוון גבוה ונפח נמוך עובד כשממפים משפחות של מוצרים ולא מוצרים בודדים. מקבצים מוצרים לפי רצף הפעולות שהם עוברים, מודדים כל זרם וממפים זרם אחד בכל פעם. המדריך מיועד למנהלי ייצור במפעלי job shop ובמפעלים של ייצור לפי הזמנה, שבהם מאות מוצרים חולקים את אותן מכונות, והמפה הקלאסית של משפחה אחת נראית קטנה מדי. המדריך מסביר מדוע השיטה הופכת לקשה, כיצד להתאים אותה, איך מסלולי ייצור משתלבים בתמונה, ומה דוגמה מעובדת נראית.
עיקרי הדברים
- בייצור מגוון גבוה ונפח נמוך, קבצו מוצרים לפי רצף הפעולות שהם עוברים ולא לפי סוג המוצר. כל מסלול ייחודי הופך לזרם ערך משלו.
- מטריצת תהליך-מוצר, שבה מרכזי העבודה מול המוצרים, מראה אילו מוצרים חולקים מסלול ייצור ויכולים להיממפות כמשפחה אחת.
- מדדו כל זרם לפי נפח, זמן טאקט והקיבולת הנדרשת, והתחילו מהזרמים שמביאים את ההכנסה הגבוהה ביותר.
- מכונות משותפות מחברות בין זרמי ערך. בדקו את העומס על משאב משותף לפני שמתכננים שיפורים למשפחה אחת.
- כשמפה אחת לכל משפחה אינה מספיקה, מפת רשת ערך מציגה כמה זרמים מקושרים, אבל זו גישה של מחבר אחד ולא תקן.
מדוע קשה ליצור מפת זרם ערך כשהמגוון גבוה?
ייצור מגוון-גבוה ונפח-נמוך (HMLV) מייצר הרבה מוצרים שונים בכמויות קטנות. מיפוי זרם ערך (VSM) היא שיטת מיפוי תהליכים של ייצור רזה. מפת זרם ערך ממחישה את זרימת החומרים והמידע של משפחת מוצרים אחת מהלקוח עד הספק, ועוזרת לצוותים לבטל בזבוז ולקצר את זמן האספקה. הדוגמאות הקלאסיות מניחות מעט משפחות עם זרימה יציבה וביקוש קבוע. מפעל HMLV שובר את שלוש ההנחות האלה.
Aaron Hunt מתאר את הקנה המידה במאמרו ב-Lean Enterprise Institute, Apples & Oranges: Value-Stream Mapping in a Low-Volume/High-Mix Environment. מפעל אחד שעליו הוא כותב ייצר עד 4,000 מוצרים, וחלקם יוצרו רק פעם בשנה, בקבוצות קטנות של חמישה ומטה, בלי להביא בחשבון הזמנות מותאמות אישית ואבות טיפוס. אף אחד לא יכול לשרטט 4,000 מפות זרם ערך, ואף אחד לא היה יכול להשתמש בהן.
Shahrukh Irani מעלה בעיה שנייה במאמרו ב-The Fabricator, Lean manufacturing in the job shop: 5 steps to building a value network map. לדבריו, מפת זרם ערך לא מסוגלת להתמודד עם עשרות מרכזי עבודה שונים או עם רשימות חומרים (BOM) רב-שכבתיות ומורכבות. הוא מציין גם שהמפה נותנת תמונת מצב של יום אחד בלבד של זרימת החלקים, ושהיא נשענת על זמן טאקט ועל תהליך מוביל קצב לאיזון העומס. הרעיונות האלה מתאימים לזרימה יציבה יותר מאשר ל-job shop עם הזמנות לא סדירות.
אין בכך כדי להפוך את השיטה לחסרת תועלת. המשמעות היא שצריך לשנות את יחידת המיפוי: לא המוצר אלא הזרם. תמהיל גדול מסתיר גם בזבוז. אצוות גדולות שנועדו להימנע משינויי תצורה תכופים עלולות להוביל לייצור יתר ולתורים ארוכים, ופגמים ותיקונים מוסיפים המתנה. כאן VSM עוזר. מפה טובה מראה היכן זרימת התהליך נעצרת, מסייעת לזהות בזבוז כמו תורים, תיקונים ושינויי תצורה, ומציגה את זמן ההמתנה הכולל של כל משפחה. לאחר מכן אפשר לייעל את הזרימה צעד אחר צעד, כחלק משיפור מתמשך.
כיצד עושים מיפוי של זרם ערך לייצור בתמהיל גבוה וכמות נמוכה?
כל משפחה היא אחד מזרמי הערך של המפעל, ולמפעל עם תמהיל גדול יש הרבה זרמי ערך. העצה של Hunt היא לקבץ מוצרים לפי זרימה ולא לפי סוג מוצר. מוצרים שנראים לא קשורים יכולים לחלוק מסלול, כגון מחרטה, פרזה אנכית ופרזה אנכית נוספת, ולכן שייכים לאותה משפחה. השלבים שלהלן פועלים לפי גישתו, עם מטריצת משפחות המוצרים מתוך חוברת העבודה Learning to See של מכון Lean לצורך הקיבוץ:
- רשמו את כל המוצרים. כללו את הנפח לכל מוצר ואת תדירות ההזמנה שלו.
- קבצו לפי מסלול ייצור. חוברת העבודה מתארת מטריצה של שלבי תהליך וציוד מול מוצרים. סמנו את השלבים של כל מוצר. מוצרים עם שלבים דומים יוצרים משפחה. קראו את החלק הראשון כדי להכיר את השיטה.
- מדדו את היקף כל זרם. לכל זרם, Hunt קובע את הנפח, זמן הטאקט ואת הקיבולת הנדרשת. כך רואים כמה מכונות, תהליכים משניים ואנשים כל זרם צריך.
- בחרו את הזרמים שחשובים. מפו את המפעל כולו ברמה גבוהה, עם חלקו של כל זרם בעסק. לאחר מכן הוסיפו נתוני רווחיות ושונות כדי להחליט על אילו מפות צפויים הרווחים הגדולים ביותר.
- שרטטו את מפת המצב הנוכחי של משפחה אחת. הקימו צוות חוצה ארגון עם בעלי עניין מתכנון, ממכירות ומרצפת הייצור. עקבו אחר זרימת החומר, רשמו את זמן המחזור של כל שלב תהליך, שינויי התצורה והמלאי, וסמנו את המכונות המשותפות.
- תכננו את מפת המצב העתידי. השתמשו בשיטות ייצור לפי הזמנה המתוארות בהמשך, והפכו את הפערים לצעדי קייזן קטנים. קייזן פירושו שיפור מתמשך בצעדים קטנים, שמבוצע על ידי האנשים שעושים את העבודה.
- חזרו על התהליך למשפחה הבאה. תמהיל המוצרים משתנה, ולכן יש לבחון מדי פעם מחדש את הקיבוץ.
עבור זרימות ייצור לפי הזמנה, Mike Rother מתאר שלוש שיטות במאמר של מכון Lean Value-stream mapping in a make-to-order environment. מצאו את צוואר הבקבוק במסלול הקריטי, שחררו עבודה בפרקי זמן שווים בהתאם לקיבולתו, ושמרו על תורים קצרים לפי הכניסה הראשונה יוצאת ראשונה (FIFO) בין השלבים. שיטות אלה מתאימות לסדנאות ייצור לפי הזמנה, מכיוון שאינן דורשות קצב יומי קבוע לכל מוצר.
Hunt מדווח על תוצאה אחת מעבודתו. בזרם ערך קריטי של מאות מוצרים, זמן שינוי התצורה הממוצע ירד מ-10 שעות ל-30 דקות. מדובר במקרה מדווח של מחבר אחד, ולא במדד השוואתי. הוא מראה איפה יכול להימצא הרווח: שינויי התצורה שתמהיל גדול מכריח אתכם לבצע.
כיצד מסלולי ייצור ומשפחות מוצרים מעצבים כל זרם ערך?
מסלול ייצור מגדיר את רצף הפעולות שמוצר עובר בהן, ואת מרכזי העבודה או המשאבים שיכולים לבצע כל פעולה, כולל מסלולים חלופיים מאושרים והכללים שלהם. זהו חומר הגלם הטוב ביותר לקיבוץ משפחות, מכיוון שהוא כבר מתועד בנתוני מסלול הייצור שלכם. ייצאו את המסלולים של כל המוצרים הפעילים, ותנו למטריצה להראות את הדפוס.
שלושה כללים עוזרים בפועל:
- קבצו לפי המסלול הראשי. אם למוצר יש מסלול חלופי, השתמשו במסלול שנושא את רוב הנפח שלו.
- התייחסו למסלולים שונים בבירור כזרמים נפרדים. התשובה של Hunt למוצרים עם מסלולים שונים היא לטפל בכל זרימה נפרדת כזרם ערך משלה. הזרמים בדוגמה שלו נעו מכ-300 מוצרים ועד למוצר אחד או שניים בלבד.
- סמנו משאבים משותפים. מכונה שמשרתת שתי משפחות מקשרת בין זרמי הערך שלהן. מכבש כיפוף שנמצא בשימוש שני תאים, למשל, הוא נקודה שבה שינוי במשפחה אחת משפיע על השנייה.
אירני מציע צעד נוסף למפעלים עם מכונות משותפות רבות. המפה של רשת ערך שלו מציגה על מפה אחת זרמי ערך רבים ומקושרים זה לזה, משתמשת בנתוני ERP ובתרשימי גאנט, ומתזמנת בעזרת קיבולת סופית או בשיטות תוף-מאגר-חבל. זוהי גישה של מחבר אחד לסדנאות עבודה (job shop), ואינה חלק מחוברת מיפוי זרם הערך הסטנדרטית. שקלו אותה כאשר מפת זרם ערך אחת לכל משפחה מסתירה יותר מדי מהאינטראקציה.
דוגמה: שלוש משפחות החולקות מכונה אחת
זוהי דוגמה המדגימה מספרים בדויים, ואינה מקרה שנמדד במציאות. סדנת עבודה מייצרת 12 מוצרים בחמישה מרכזי עבודה: מסור, פרזל, מחרטה, ריתוך וצביעה. מנהל הייצור בונה מטריצת מוצר-תהליך מתוך מסלולי הייצור ומזהה שלוש משפחות:
- משפחה 1 (מסור, פרזל, צביעה): מוצרים A עד D, בקצב של 20, 15, 10 ו-5 יחידות ליום, סה"כ 50.
- משפחה 2 (מסור, מחרטה, ריתוך, צביעה): מוצרים E עד G, בקצב של 12, 8 ו-4 יחידות ליום, סה"כ 24.
- משפחה 3 (מחרטה, פרזל): מוצרים H עד L, בקצב של 6, 5, 4, 3 ו-2 יחידות ליום, סה"כ 20.
יום עבודה כולל 420 דקות נטו, או 25,200 שניות.
זמן takt לכל משפחה. משפחה 1: 25,200 ÷ 50 = 504 שניות. משפחה 2: 25,200 ÷ 24 = 1,050 שניות. משפחה 3: 25,200 ÷ 20 = 1,260 שניות. אלה ממוצעים למשפחה. מוצרים בודדים שונים זה מזה בתוכן העבודה, לכן השוו את סך העומס של כל משפחה מול הקיבולת, ולא את זמן המחזור של כל מוצר מול מספר אחד.
מכונה משותפת. הפרזל משרת את משפחות 1 ו-3. משפחה 1 דורשת 4 דקות של זמן פרזל ליחידה: 50 × 4 = 200 דקות ביום. משפחה 3 דורשת 6 דקות ליחידה: 20 × 6 = 120 דקות ביום. העומס הוא 320 דקות מתוך 420, או כ-76 אחוזים.
בדקו שינוי. צוות המכירות צופה שהביקוש למשפחה 3 יוכפל. אז היא תזדקק ל-40 × 6 = 240 דקות, ועומס הפרזל יהיה 200 + 240 = 440 דקות. זה יותר מ-420 הדקות הזמינות, כ-105 אחוזים. הפרזל הופך לצוואר בקבוק עבור שתי המשפחות. תוכנית שיפור למשפחה 1 בלבד, כמו קיצור החלפות בתחנות אחרות, לא הייתה עוזרת.
התמונה מופיעה רק משום שהמנהל מיפה את המשפחות יחד בנקודת המכונה המשותפת. זו ההתאמה העיקרית שייצור בעל מיקס גבוה וכמות נמוכה (HMLV) צריך: מפת זרם ערך אחת לכל משפחה, בתוספת תצוגה של המכונות שהן חולקות, כדי שתוכלו לייעל את המפעל כולו ולא רק משפחה אחת.
טעויות נפוצות
- מיפוי כל מוצר. קבצו לפי זרם העבודה, ומפו את המשפחות שנושאות את רוב הנפח או ההכנסות.
- קיבוץ לפי סוג מוצר. מוצרים שנראים דומים עשויים לעבור במסלולים שונים, ומוצרים שונים עשויים לחלוק מסלול אחד. קבצו לפי מסלול הייצור.
- התעלמות ממשאבים משותפים. מכונה שמשמשת שתי משפחות עלולה להגביל את שתיהן. בדקו תחילה את העומס עליה.
- כפיית takt יציב על הזמנות לא סדירות. השתמשו בממוצעים למשפחה בזהירות, והשתמשו בפרקי זמן שווים ובתורי FIFO במקומות שבהם ההזמנות מגיעות באופן לא סדיר.
- המתנה לנתונים מושלמים. זמני מחזור חסרים לעיתים קרובות במפעלים בנפח נמוך. השתמשו באומדנים, סמנו אותם כאומדנים, ושפרו אותם בהמשך.
- התייחסות לקיבוץ כסופי. מיקס המוצרים משתנה. בדקו מחדש את המטריצה כאשר תיק המוצרים משתנה.
איך תוכנה יכולה לעזור
במפעל עם מיקס גבוה, מסלולי הייצור, ההזמנות והמלאי משתנים מדי שבוע, ולכן מפה שנשרטטה פעם אחת מתיישנת במהירות. Polaris VSM של iFAKT הוא מודול של iFAKT Polaris למיפוי זרם ערך מבוסס נתונים. הוא מודל את זרימות החומר והמידע בשיתוף פעולה, ומציג בבירור בזבוז וצווארי בקבוק. הקיבוץ והמדידה עדיין דורשים אדם שמבין את המוצרים ומכיר את רצפת הייצור.
הצעד הבא
ייצאו את מסלולי הייצור של המוצרים הפעילים שלכם, ובנו מטריצת מוצר-תהליך לאזור אחד במפעל. לאחר מכן בחרו את המשפחה הגדולה ביותר ומפו אותה כצעד הראשון ביישום מיפוי זרם ערך לייצור בעל מיקס גבוה וכמות נמוכה.