Lean productie ontmoet Industrie 4.0

Wanneer lean productie in de praktijk voldoet aan Industrie 4.0, is het een niet noodzakelijk een aanvulling op het ander. Verrast?

Als software-experts op het gebied van Industrie 4.0 waren we nogal verrast door dit besef toen we deelnamen aan een lean production training. Waarom? Als het gaat om de introductie van Industrie 4.0-oplossingen, hebben besluitvormers en experts uit zowel de productie als de IT bepaalde verwachtingen. Over het algemeen verwachten ze dat alleen al de mogelijkheid om grote hoeveelheden gegevens op te slaan en te analyseren - samen met uitgebreide automatiserings- en monitoringfunctionaliteiten - zal zorgen voor meer productie-efficiëntie, transparantie en flexibiliteit, evenals voor foutpreventie. Bovendien kunnen Industry 4.0-oplossingen gegevens idealiter bijna realtime analyseren. Dwars door de waardestroom van leveranciers naar klanten.

Waarom zou zo'n theoretisch krachtige combinatie kunnen mislukken?

Ik zal een paar voorbeelden gebruiken om te laten zien waarom niet altijd aan deze verwachtingen kan worden voldaan.

Industrie 4.0-projecten als "autonome melkruns" leiden tot zelforganiserende, flexibele materiaaltransportsystemen voor de bevoorrading van productiestations - in plaats van cyclische materiaaltoevoer, die in het Bosch Production System (BPS) is gedefinieerd als een element dat helpt bij het implementeren van lean productie.

Op het eerste gezicht zijn autonome melkruns in tegenspraak met een reeks BPS-principes:

Wat is cyclische materiaalvoorziening?

Cyclische materiaallevering is een methode om de juiste componenten in de gewenste kwaliteit en hoeveelheid, op het juiste moment en op de juiste plaats te leveren. De onderdelen en producten worden op gestandaardiseerde wijze aan- en afgevoerd:in een vast ritme, op een gedefinieerde route en in zo klein mogelijke eenheden (melkrun). (Bron:BPS Handboek 2016)

• Ze verminderen de transparantie van interne logistieke stromen.
• Het resulterende gebrek aan gestandaardiseerd materiaaltransport kan ertoe leiden dat afwijkingen van de planning en dus fouten niet meer direct worden opgemerkt.
• Een overstap naar autonome melkruns maakt het berekenen van maximale bijvultijden een complexe of zelfs onmogelijke taak.
• Verdere optimalisatie wordt moeilijker en/of tijdrovender.

Waardestromen in de maakindustrie zijn over het algemeen zo complex dat een verandering op een bepaald moment (bijvoorbeeld door software ondersteunde optimalisatie van cyclustijden) een grote impact kan hebben over de hele productielijn.

In het geval van softwarematige monitoring van cyclustijden kunnen er ook arbeidsrechtelijke gevolgen zijn, waardoor werknemers afwijzen wat zij zien als alomtegenwoordig toezicht.

En tot slot, als data-analyse en andere software experts niet voorzien van de redenen voor bepaalde resultaten - waardoor ze in staat zouden zijn om slimme controle uit te oefenen - dan komt het principe van "verantwoordelijkheid" in gevaar.

De principes en elementen van lean-productie die achter de punten staan ​​die ik heb genoemd, zijn essentiële componenten van het continue verbeteringsproces (CIP) in de productie. Op zijn beurt is continue verbetering de manier om duurzaam afvalvrije processen te realiseren.

Hoe ervoor te zorgen dat Industrie 4.0 en lean productie een krachtige combinatie worden

Lean productie en Industrie 4.0 kunnen alleen synergiseren als

• productiesystemen zijn passend ontworpen (“eerst procesvolwassenheid, dan Industrie 4.0”) en
• IT-experts begrijpen de complexiteit van de productiesystemen en kunnen passend advies geven (“combineer productie &IT-expertise” ).

Daarom hecht Bosch zo veel belang aan een nauwe verwevenheid van de BPS en software-experts, een maatregel die er ook voor zorgt dat de hierboven genoemde fouten worden vermeden. De software-engineers krijgen de tools om eventuele tegenstrijdige principes te begrijpen en op te lossen. Ze worden aangemoedigd om Industrie 4.0 in de Bosch-productielocaties te implementeren in overeenstemming met BPS-principes en -elementen - met als doel een effectieve combinatie van lean productie en Industrie 4.0.

Er zijn trainingen voor software-experts die helpen bij de implementatie van Industrie 4.0-oplossingen in de 250 fabrieken van Bosch over de hele wereld die ook BPS gebruiken. Ik heb zelf aan een van deze trainingen kunnen deelnemen en aan een project kunnen werken om een ​​gesimuleerde productlijn in drie fasen te reorganiseren volgens de principes van verbruiksbeheersing. Dit werd gedaan met behulp van klassieke lean-productiebenaderingen:we hebben het pull-principe geïmplementeerd met kanban-kaarten, geoptimaliseerde cyclische materiaaltoevoer, transparantie van doelen gecreëerd, enz.

Waarom software-engineers van Industrie 4.0 behoefte hebben aan kennis van lean productie

In ons voorbeeld hebben de software-experts de richtlijnen geleerd en nageleefd om de vereiste transparantie, persoonlijke verantwoordelijkheid, foutpreventie en standaardisatie te behouden wanneer nieuwe Industrie 4.0-oplossingen worden gecreëerd en geïntroduceerd. Dit omvat de volgende maatregelen:

• Automatische softwaregestuurde herplanning vereist bevestiging door de relevante productie-expert. Als onderdeel van deze maatregel informeert de software de expert met informatie over de reden van de vereiste herschikking.
• Vervangingstijden moeten ondanks automatisering gegarandeerd zijn.
• De productieprocessen moeten al volwassen en begrepen zijn voordat Industrie 4.0 wordt geïmplementeerd.
• Gemba-wandelingen blijven een belangrijk onderdeel van verbeteringswerk. Alleen op de werkvloer krijg je een goed overzicht. Software moet dit ondersteunen.
• Op alle punten van de omschakeling moet bij de introductie van de nieuwe software gezorgd worden voor transparantie. Dit kan betekenen dat handmatige en digitale systemen gedurende een bepaalde periode naast elkaar moeten worden gebruikt.
• De digitale gegevens moeten zo worden voorbereid dat de productiemedewerker afwijkingen direct kan signaleren en de oorzaken kan herkennen.
• Enige expertise op het gebied van data-analyse moet ook op de werkvloer aanwezig zijn. Dit kan betekenen dat de datawetenschapsexperts in het Industrie 4.0-project de verwerving van deze expertise in eerste instantie moeten begeleiden met respectievelijke trainingen voor de productiesite-experts.

Wat is je ervaring geweest? Hoe goed vullen lean production &Industry 4.0 elkaar aan?