Vysoká škola ekonomická v Praze
Diplomová práce
2021 Olga Radchych
Vysoká škola ekonomická v Praze
Fakulta podnikohospodářská Studijní obor: Management
Název diplomové práce:
SMED v potravinářském průmyslu
Autor diplomové práce: Olga Radchych
Vedoucí diplomové práce: Ing. Felipe Martínez, Ph.D.
P r o h l á š e n í
Prohlašují, že jsem diplomovou práci na téma
„SMED v potravinářském průmyslu“
vypracovala samostatně s využitím literatury a informací, na něž odkazuji.
V Praze dne Podpis
Poděkování
Za odborné vedení, cenné rady, podnětné připomínky a věnovaný čas bych ráda poděkovala vedoucímu mé diplomové práce panu Ing. Felipe Martínezovi, Ph.D.
Název diplomové práce:
SMED v potravinářském průmyslu
Abstrakt:
Tato diplomová práce má za cil ověřit účinnost implementace metody SMED integrované s jinými nástroje lean managementu ve společnosti potravinářského průmyslu. Metodický práce je vedena pomoci postupu DMAIC a využívá nástroje a techniky štíhlé výroby, jako je SIPOC, Spaghetti diagram, vývojový diagram, Ishikawa diagram, analýza plýtvání, kontrolní plán a A3 report. Aktuální výsledky implementace ukazují, že celková doba trvaní procesu přestavby je snížena na 50 %.
Práce taky pojednává o některých odlišnostech využiti modifikované metody SMED v potravinářských a nepotravinářských společnostech.
Klíčová slova:
SMED, DMAIC, zlepšování procesů, potravinářský průmysl
Title of the Master’s Thesis:
SMED in the food industry
Abstract:
This diploma thesis aims to verify the effectiveness of the implementation of the SMED method integrated with other process improvement application tools in the food industry. This thesis is conducted using the DMAIC method and uses lean manufacturing tools and techniques such as SIPOC, Spaghetti diagram, flow chart, Ishikawa diagram, waste analysis, control plan and A3 report. The current implementation results show that the total changeover time is reduced to 50%. The paper also discusses some differences in the use of the modified SMED method in food and non-food companies.
Key words:
SMED, DMAIC, process improvement, food industry
Obsah
ÚVOD ... 8
1. POTRAVINÁŘSKÝ PRŮMYSL ... 10
1.1. POTRAVINÁŘSKÁ LEGISLATIVA ... 10
1.2. TECHNICKÁ STANDARDIZACE – NORMALIZACE ... 11
2. LEAN MANAGEMENT ... 16
2.1. LEAN V POTRAVINÁŘSTVÍ ... 19
2.2. LEAN PROCESS IMPROVEMENT ... 21
3. METODA SMED ... 30
4. UPLATNĚNÍ SMEDU ... 41
4.1. O SPOLEČNOSTI ... 41
4.2. SPECIFICKÁ IMPLEMENTACE SMEDU ... 43
5. NÁVRH NA ZLEPŠOVÁNÍ ... 54
6. POROVNANÍ APLIKACE METODY SMED V RŮZNÝCH ODVĚTVÍCH ... 61
ZÁVĚR ... 64
SEZNAM LITERATURY ... 66
PŘÍLOHY ... 71
Úvod
Moderní trh se vyznačuje velkou proměnlivostí. Dochází na něm k rapidním změnám, zvyšuje se konkurence, rostou požadavky zákazníků. Podniky jsou nuceny neustále hledat cesty ke zlepšení své efektivity, čímž mohou upevnit své postavení na trhu a zvýšit konkurenceschopnost.
Se snahou naplnit tyto cíle se společnosti velmi často obrací k metodám a nástrojům, které spadají do oblasti štíhlé neboli lean výroby. Radnor (2012) definuje lean jako manažerskou praxi založenou na filozofii neustálého zlepšování procesů zvyšováním hodnoty pro zákazníka nebo snižováním činností bez přidané hodnoty (muda), variace procesů (mura) a špatných pracovních podmínek (muri). Základem lean je maximalizace hodnoty produktu prostřednictvím minimalizací plýtvaní časem, zdroji, energií, materiálem.
Předmětem zajmu teto práce je nastroj SMED, který je zásadní pro zlepšení výrobních procesů a jejich flexibility. Účelem této techniky je snížit plýtvání ve výrobním systému, zkrátit a standardizovat časy přestavby (Lozano 2016).
Nejvýznamnějším pozitivním důvodem krátké doby přestavby je zvýšení výrobní kapacity bez velkých investici v podobě zakoupení nových strojů. Mezi další významné pozitivní dopady patří snížení nákladů, rychlejší výroba, zkrácení dodacích lhůt, plynulejší toky, nižší zásoba a vyšší spokojenost zákazníků (Allahverdi a Soroush, 2008).
Cílem této práce je navrhnout nový proces přestavby výrobní linky ve společnosti, která působí v potravinářském průmyslu. Praktický přinos spočívá ve snížení celkového času přestavby, zvýšení hodnot ukazatele efektivnosti výrobního zařízení a vytvoření standartního postupu práce. Z hlediska teoretického přínosu diplomová práce má za cíl zjistit, jestli existuje rozdíl ve výsledcích implementace vylepšené verzi metodiky SMED ve společnosti potravinářského průmyslu a společnostech nepotravinářského průmyslu.
Nejprve tato diplomová práce věnuje pozornost samotnému potravinářskému průmyslů. Popisují se zde základní právní předpisy, standardy a normy, které se vztahují na potravinářské podniky s cílem poskytnout záruku kvality a zdravotní nezávadnosti potravin. Dále se zkoumá filozofie štíhlé výroby a popisují se vybrané metody a nástroje. Následně je blíže popsaná metoda SMED včetně postupu provedení, vymezení výhod a určitých omezení.
Dále diplomová práce pokračuje případovou studii, která je věnovaná aplikaci metody SMED ve společnosti Wrigley Confectionery, která je výrobcem nečokoládových cukrovinek. Projekt bude veden podle metodologického postupu DMAIC a bude zahrnovat pět fází: definovaní problému, měření, analýza dat, návrh na zlepšení, kontrolní fáze a předaní vlastníkovi procesu. Následně výsledky případové studii jsou porovnaný s výsledky výzkumů z nepotravinářského průmyslu.
1. Potravinářský průmysl
Potravinářský průmysl je součástí průmyslu zpracovatelského. V rámci klasifikace ekonomických činností je označován jako CZ-NACE 10 – výroba potravinářských výrobků a CZ-NACE 11 – výroba nápojů. Výroba potravin patří v ČR i v EU k tradičním silním odvětvím a má strategický charakter především proto, že zajištuje výživu pro obyvatelstvo. Dle výzkumu organizace FoodDrinkEurope (2020) dosáhl český potravinářský a nápojářský průmysl v roce 2019 obratu 14,8 miliard EUR a zaměstnával 115,3 tisíc pracovních míst. Česká republika netrpí nedostatkem potravin, jako některé zemi světa, a proto se tady klade větší důraz ne na kvantitu, ale na kvalitu potravin. Na prvním místě je zdravotní nezávadnost a bezpečnost potravin.
Veškeré požadavky, které se vztahují na potravinářské výrobky s cílem zajistit kvalitu a bezpečnost můžeme rozdělit na dvě základní oblasti (Kocourek, 2014):
• Oblast státem regulovanou,
kde stát formuluje společenské požadavky na jakost obecně závaznými předpisy a jejich plnění kontroluje a vnucuje,
• Oblast státem neregulovanou,
kde je formulace a splnění požadavků na jakost ponechána pouze na zákazníkovi a výrobci, tj. jedná se o záležitosti smluvního charakteru. Do této oblasti spadají např. různorodé národní a mezinárodní technické normy.
1.1. Potravinářská legislativa
Kromě obecné právní regulace týkající se podnikaní na společnosti působící v potravinářství se navíc vztahuje přísné potravinové právo, právě s cílem zabezpečení zdravotní nezávadnosti výrobků (Mezera, Plášil, & Náglová, 2020).
Jde o základní předpisy potravinového pravá EU, pro provozovatele potravinářských podniků:
• Nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 178/2002, kterým se stanoví obecné zásady a požadavky potravinového pravá,
• Nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 852/2004 o hygieně potravin,
• Nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 853/2004, kterým se stanoví zvláštní hygienická pravidla pro potraviny živočišného původu.
Oblast bezpečnosti potravin v České republice pokrývají tyto zákony (Kocourek, 2014):
• Zákon č. 166/1999 Sb., o veterinární péči, v platném znění
Upravuje především práva a povinnosti subjektů v oblastech získávání surovin pro výrobu potravin i při samotné výrobě potravin živočišného původu a jejich uvádění do oběhu. Zákon taky stanoví požadavky veterinární péče na chov a zdraví zvířat a živočišné produkty, zabývá se mezinárodním obchodováním se zvířaty a živočišnými produkty, určuje pravidla veterinární asanace.
• Zákon č 258/2000 Sb., o ochraně veřejného zdraví, v platném znění Zákon upravuje hygienické požadavky na vodu, povinnosti osob při kontrole pitné vody a povinnosti osob při podnikatelské činnosti. Zákon dále řeší i některé hygienické požadavky na výkon činností při výrobě a při uvádění potravin do oběhu.
• Zákon č. 110/1997 Sb., o potravinách a tabákových výrobcích, v platném znění
Účelem zákona je stanovit povinnosti podnikatelů při výrobě potravin a tabákových výrobků a při jejich uvádění na trh. K základním povinnostem provozovatelů všech potravinářských podniků patří dodržování ve všech fázích výroby, balení, krájení atd. požadavků na zdravotní nezávadnost a jakost. Je nutno zajistit předepsané hygienické podmínky a používat ve výrobě pouze takové technologické postupy a taková zařízení, které zajistí bezpečnost potravin. Dále zákon stanoví povinnost identifikovat ve výrobním procesu tzv. kritické body, zavést a v praxi prokazatelně uplatňovat odpovídající kontrolní (řídící) postupy pro omezení příslušných rizik na nezbytné minimum.
1.2. Technická standardizace – normalizace
Mezinárodní standardy a normy vznikly jako odpověď na výzvy moderní doby.
Díky exponenciálnímu růstu světové populace a rostoucí poptávce po potravinách mnoho potravinářských podniků fungují a nabízejí své výrobky bez ohledu na národní hranice. Právě mezinárodní normy nabízejí pokyny a osvědčené postupy v metodách a zkouškách výroby potravin s cílem podporovaní bezpečnosti, kvality a efektivity v celém potravinářském průmyslu.
ISO normy
Normy ISO patří k nejrozšířenějším přístupům k zabezpečování kvality a jsou široce využívány. (International Organization for Standardization, 2017)
Rodina norem ISO 22000 je jedním z nejznámějších standardů ISO a zaměřuje se na zajištění bezpečnosti potravin v celém dodavatelském řetězci. V rámci svého širokého rozsahu zahrnuje standardy specifické pro stravování, výrobu potravin, zemědělství, balení, živočišné potraviny a výrobu krmiv.
Organizace ISO (2018) ve své příručce definuje přínosy ISO norem:
• Pro průmysl
Všichni hráči v potravinovém dodavatelském řetězci, ať už jsou to zemědělci, výrobci nebo maloobchodníci, mohou těžit z pokynů a osvědčených postupů obsažených v normách ISO, které sahají od sklizně potravin až po balení produktů.
Mezinárodně dohodnuté standardy navíc pomáhají výrobcům potravin plnit zákonné a regulační požadavky.
• Pro spotřebitelé
Normy ISO řeší otázky týkající se spotřebitelů, jako je bezpečnost potravin, nutriční označování, hygiena, potravinářské přídatné látky a další. Poskytují spotřebitelům klid, který jim přináší vědomí, že jídlo, které konzumují, splňuje vysoké standardy bezpečnosti a kvality a obsahuje to, co je uvedeno na obalu.
• Pro regulační orgány
Regulační orgány se jako technický základ pro regulaci a politiku mohou spolehnout na metody nejlepší praxe a harmonizovanou terminologii, které jsou neustále přezkoumávány a zdokonalovány.
ISO 22000: 2018 je certifikovatelná norma, která definuje kroky, které organizace musí přijmout, aby prokázal svou schopnost kontrolovat rizika bezpečnosti potravin a zajistit, aby jídlo bylo bezpečné ke konzumaci.
Norma je použitelná pro všechny organizace v potravinářském a krmivářském průmyslu bez ohledu na velikost a odvětví. (International Organization for Standardization, 2018) ISO 22000 navazuje na stejnou strukturu jako ostatní standardy systému managementu ISO (např. ISO 9001 management kvality), a takovým způsobem je umožněna hlubší integrace mezi různými normami ISO.
IFS Food (International Featured Standarts)
IFS Food Standard je uznávaný standard pro audit výrobců potravin. Důraz je kladen na bezpečnost potravin a kvalitu procesů a produktů. Zaměřuje se na potravinářské společností a společností, které balí sypké potravinářské výrobky.
IFS Food se uplatňuje v případě, že existuje riziko kontaminace produktu během zpracovaní nebo balení výrobku. Norma je důležitá pro všechny výrobce potravin, zejména pro ty, kteří vyrábějí soukromé značky, protože obsahuje mnoho požadavků týkajících se souladu se specifikacemi zákazníků.
IFS Food byl vyvinut ve spolupráci s certifikačními orgány, maloobchodníky, podniky působící v potravinářském průmyslu a společnostmi poskytující stravovací služby. (International Featured Standards, 2020)
Klíčové vlastnosti IFS Food
• Přístup založený na identifikaci rizika a nebezpečí specifické pro danou organizace
• Požadavky vyvinuté odborníky na potravinářský průmysl, certifikačními orgány a maloobchodníky
• Zahrnuje legislativu, bezpečnost a kvalitu potravin a specifikace zákazníků
BRC Global Standarts (British Retail Consortium)
Globální standard pro bezpečnost potravin vyvinuli odborníci na potravinářský průmysl z maloobchodů, výrobců a organizací poskytujících stravovací služby, aby zajistili, že bude přísný a podrobný, ale snadno pochopitelný.
Poskytuje rámec pro řízení bezpečnosti, integrity, zákonnosti a kvality výrobků a provozní kontroly těchto kritérií v odvětví výroby, zpracování a balení potravin.
(BRCGS, 2021)
Standard se zaměřuje na:
• podporu rozvoje kultury bezpečnosti výrobků;
• rozšíření požadavků na monitorování životního prostředí tak, aby odráželo rostoucí význam této oblasti;
• zajištění průhlednosti pro podniky vyrábějící krmivo pro domácí zvířata;
• zajištění globální použitelnosti a srovnatelnosti Systém HACCP
HACCP je nástroj k hodnocení nebezpečí a zavedení kontrolních systémů, které se zaměřují spíše na kontrolní opatření pro významná nebezpečí v potravinovém
řetězci, než aby se spoléhaly hlavně na testování konečných produktů. Vývoj systému HACCP může identifikovat potřebu změn v parametrech zpracování, ve zpracovatelských krocích, ve výrobní technologii, ve vlastnostech konečného produktu, ve způsobu distribuce nebo v zamýšleném použití.
Systém HACCP je navrhován, ověřován a implementován v souladu s následujícími sedmi principy (FAO, 2020):
• Zásada 1
Provedení analýzy nebezpečí a identifikace kontrolních opatření.
Analýza nebezpečí spočívá v identifikaci a vyhodnocení potenciálních rizikových faktorů, jejichž vyloučení je nezbytné pro získání zdravotně nezávadných potravin.
• Zásada 2
Stanovení kritických kontrolních bodů.
Kritické kontrolní body se určují pro identifikované významné nebezpečí. Tyto body se zřizují v krocích, kde je nezbytná kontrola a kde by odchylka mohla vést k výrobě potenciálně nebezpečných potravin.
• Zásada 3
Stanovení znaků a kritických mezi v kritických kontrolních bodech.
Pro každý kritický bod se určí hodnoty jejich kritických mezi. Tyto kritické limity by měly být měřitelné nebo pozorovatelné.
• Zásada 4
Vytvoření systému sledování a řízení v kritických bodech
Systém sledování je plánované měření nebo pozorování kritických bodů ve vztahu k jeho kritickým limitům. Metoda a frekvence monitorování by měla být schopna včas identifikovat jakékoli selhání, aby zůstala v kritických mezích, aby bylo možné včas izolovat a vyhodnotit produkt.
• Zásada 5
Stanovení nápravných opatření pro kritické body
Pro každý kritický bod v systému HACCP by měla být vyvinuta konkrétní písemná nápravná opatření, aby bylo možné účinně reagovat na odchylky, když k nim dojde.
• Zásada 6
Zavedení ověřovacích postupů k potvrzení efektivní funkce systému HACCP Před implementaci plán HACCP musí být ověřen a je nutně potvrdit, že systém funguje efektivně a že jeho prvky jsou schopné zajistit kontrolu významných rizik souvisejících s potravinářským podnikem.
• Zásada 7
Vytvoření evidence a dokumentace
Efektivní a přesné vedení záznamů je pro aplikaci systému HACCP zásadní. Postupy HACCP by měly být zdokumentovány.
2. Lean Management
Odlišný pohled na problematiku řízení kvality poskytuje metodika štíhlé výroby. Tabulka 1 porovnává základní znaky, předpoklady a přínosy přístupu Lean Six Sigma a přínosů vyplývající ze zavedení systém managementu založených na požadavcích norem ISO.
Tabulka 1. Porovnání Lean Six Sigma a ISO
Lean Six Sigma ISO
Zlepšovatelské
koncepty Založené na metodologii Založené na standardech Nositel
zlepšování
Nabízí koncepty a nástroje, které mohou být flexibilně užívány
Určuje jednotlivé kroky postupů
Příspěvek k tvorbě kvality
Kvalita je vytvářena
prostřednictvím kvalifikovaných osob
Kvalita je vytvářena prostřednictvím
certifikovaných postupů Zaměření Zlepšování, finanční a nefinanční
přínosy
Dokumentace prokazující, že pravidla a instrukce jsou dodržovány
Směr zkoumání
Vnitřní procesy organizace jsou zlepšovány podle požadavku nebo konkurenčního tlaku z okolí
Pohled je obrácen dovnitř organizace
Kontrola a udržování
Dodržování navržených postupů je kontrolováno prostřednictvím výkonnostních a kvalitativních měření
Stabilita a dodržování postupů je prosazováno systémem auditů a hodnocení
Zdroj: (Svozilová, 2011)
Womack a Jones (2003) definují Lean jako sdružení principů a metod, jež se zaměřují na identifikaci a eliminaci činností, které nepřinášejí žádnou hodnotu při vytváření výrobků nebo služeb, jenž mají sloužit zákazníkům procesu. Z toho pohledu tyto činnosti představují v konečném důsledku odpadní produkty nebo plýtvání.
Dle Gupta (2016) lze lean označit za integrovaný vícerozměrný přístup zahrnující širokou škálu manažerských postupů založených na filozofii odstraňování odpadu prostřednictvím neustálého zlepšování.
Košturiak a Frolik (2006) zdůrazňují že štíhlá výroba je filozofie, která usiluje o zkrácení času mezi zákazníkem a dodavatelem eliminací plývání v řetězci mezi nimi.
Z výše uvedených definic je zřejmě že pojem plýtvání je ve filozofii štíhlého podniku klíčový. Plýtvání je všechno, co zvyšuje náklady výrobku nebo služby bez toho, aby zvyšovalo jejich hodnotu. Russell (2009) definuje plýtvání jako cokoli jiného než minimální množství lidí, úsilí, materiálu / informací a vybavení nezbytného k přidání hodnoty produktu.
Při identifikaci plýtvaní je potřeba všechny činnosti v procesu rozdělit na činnosti přidávající hodnotu a činnosti, které hodnotu nepřidávají (Svozilová, 2011).
Pokud mluvíme o činnosti, která přidává hodnotu (VA – Value Added), máme na mysli činnost, u které si zákazník uvědomuje její důležitost a je ochoten za ně zaplatit. Taková činnost transformuje a přidává hodnotu produktu, provádí se správně hned poprvé (Breyfogle 2003).
Veškeré ostatní činnosti nepřidávají hodnotu a lze jich dále rozdělit na nezbytné činnosti (BNVA – Business Non-Value Added) a čisté plýtvaní (NVA – Non Value Added).
Nezbytné činnosti BNVA nepřinášejí žádnou přidanou hodnotu zákazníkovi, ale je v procesu nezbytný a nelze takové aktivity odstranit. Typicky se jedná o činnosti vyžadované autoritou či zákonem, také často o opatření ke snížení rizik nebo o činnosti spojené s propagaci, nákupem či prodejem (Svozilová, 2011).
Čisté plýtvaní NVA jsou takové aktivity, které žádnou hodnotu nepřinášejí, nejsou nařízeny žádnou autoritou či zákonem, a proto jsou těmi na které bychom se měli zaměřit a eliminovat (Breyfogle 2003).
Plýtvání v nějaké míře a formě existuje v každé firmě a v každém procesu.
Společnost Toyota (Liker, 2007) rozlišuje tři základní typy plýtvaní, tzv. tři „M“, přičemž všechna tři „M“ společně vytvářejí systém.
Muda – nulová přidaná hodnota. Dle Likera (2007) jedna se o nejznámější „M“, které zahrnuje osm typů ztrát. Jde o činnosti, které doprovází plýtvání a prodlužují průběhové doby, vyvolávají potřebu mimořádných pohybů, když jde o to přiblížit díly nebo nástroje, vytvářejí nadměrné zásoby nebo výsledkem je jakékoli čekání.
Muri – nadměrné přetěžování lidí nebo zařízení. Muri je využívání strojů nebo osob nad jejich přirozené meze. Výsledkem přetěžování lidí jsou problémy s bezpečností a jakostí. Přetěžování zařízení bývá příčinou poruch a zmetků (Liker, 2007).
Obrázek 1. Základní typy plýtvaní
Zdroj: (Liker, 2007)
Mura – nevyrovnanost. Liker (2007) zdůrazňuje že i v normálních výrobních systémech někdy nastávají situace, kdy bývá více práce, než lidé či stroje mohou zvládnout, a jindy zase bývá práce málo. Nevyrovnanost je výsledkem nepravidelností v harmonogramu výroby nebo kolísání objemů výroby v důsledku vnitřních problémů, jako jsou prostoje, chybějící díly nebo zmetky.
Muda v sobě dále zahrnuje osm typů ztrát, které se mohou vztahovat ne jenom na samotný výrobní proces, ale i na vývoj výrobků, přijímaní objednávek či administrativní činnost (Košturiak a Frolik 2006):
• Čekání.
Dělníci, kteří v podstatě jen dohlížejí na automatizovaná zařízení nebo musí postávat a čekat na další krok zpracovatelského procesu, nástroj, dodávku, součást atd., popřípadě prostě nemají co dělat v důsledku vyčerpání zásob, četných zpoždění procesu, prostojů a poruch zařízení a kapacitních problémů.
• Nadvýroba.
Výroba položek, na něž nejsou objednávky, která vyvolává ztráty v podobě přezaměstnanosti a skladovacích a dopravních nákladů v důsledku nadměrných zásob.
• Přepracování.
Muda
ztráty
Mura
nevyrovna nost
Muri
přetižení
Výroba vadných dílů či jejich úpravy. Opravy, předělávky, vyřazené zmetky, náhradní výroby, kontrola a dohled znamenají ztrátovou manipulaci, ztrátové časy a zbytečné úsilí.
• Pohyb.
Každý ztrátový pohyb, který zaměstnanci musí vykonávat při práci, jako je vyhledávání dílů, nástrojů atd., natahování se pro ně nebo jejich urovnávání či skládání na sebe. Ztrátou je také zbytečná chůze.
• Přemisťování, které nejsou nezbytné.
Rozložení pracovního procesu na velkou vzdálenost, vyvolávání potřeby neefektivní přepravy, přesunu materiálů, dílů nebo hotového zboží do skladu a ze skladu či mezi procesy.
• Zpracovávání.
Podnikáni nepotřebných kroků ke zpracovávání dílů. Neefektivní zpracovávání vinou špatných nástrojů a chybného konstrukčního řešení výrobku, které jsou příčinou zbytečných pohybů a způsobují vady. Ztráty vznikají i tehdy, když se poskytují výrobky vyšší jakosti, než je nezbytné.
• Skladování.
Nadbytečné zásoby surovin, rozpracované výroby či hotového zboží bývají příčinou delších průběhových dob, zastarávání, poškození zboží dopravních a skladovacích nákladů a prodlev. Nadbytečné zásoby také mohou zakrývat problémy, jako jsou nevyváženost výroby, opožděné zásilky od dodavatelů, vady, prostoje zařízení a dlouhé seřizovací časy.
• Nevyužitý intelekt.
Ztráty času, nápadů, dovedností, nových zlepšení a příležitostí k učení v důsledku toho, že se nezajímáte o své zaměstnance nebo jim nenasloucháte.
2.1. Lean v potravinářství
Ačkoliv lean management byl původně vyvinut v automobilovém průmyslu, jeho principy a nástroje lze efektivně aplikovat i v jiných odvětvích. V dnešní době společnosti podnikající v potravinářském průmyslu čelí obrovským požadavkům vysoce konkurenčního trhu, který je nutí identifikovat a přijímat nové a inovativní výrobní a organizační strategie, které jim umožňují udržovat a zvyšovat celkovou úroveň konkurenceschopnosti a efektivity. Vývoj metod a postupů štíhlé výroby
poskytl mnoha společnostem možnost efektivně spravovat své zdroje a snižovat plýtvaní.
Výzkum Gładysz a kol. (2020) se zabýval analýzou využití nástrojů lean managementu v hotelech, restauracích a kavárnách a zjistil, že implementace metod JIT, kanaban, pull principu a TQM je velmi rozšířené v potravinářství, a to nejenom v řetězcích rychlého občerstveni, ale i také v luxusních, špičkových restauracích.
Hodně se aplikují i základní nástroje štíhlé výroby, např. 5S, vizuální management, spaghetti diagramy, které pomáhají zlepšit tok hodnot v kuchyni, eliminovat zbytečné pohyby pracovníků a přispívají ke snížení zásob materiálů.
Dále autoři prokazují efektivitu nástrojů lean managementu na přiklade případové studii v malé kavárně. V důsledku implementace se snížila doba přípravy jídla o cca 55
%, což vedlo k významným peněžním úsporám (snížení celkových nákladů cca o 16 %).
Standardizace práce a vytvoření pracovních postupu měli za následek zvýšení schopnosti pracovníků pracovat samostatně a snížila se míra rutinní kontroly ze strany majitele.
Další studie (Shah, 2017) zkoumala dopady implementace nástrojů lean managementu na kvalitu produkce, rychlost, spolehlivost a flexibilitu výrobního procesu v místním pekařství. Výsledky výzkumu ukazují, že nástroje jako 5S, kanban a VSM mají významný pozitivní dopad na výkonnost organizace. Analýza také naznačuje, že kaizen a poka-yoke pomáhají eliminovat množství vad produktů, což má pozitivní vliv na kvalitu. Zvyšovaní kvality pomáhá organizaci snižovat množství zmetků, reklamace a stížnosti zákazníků a vede ke lepšímu uspokojení potřeb zákazníků.
Výzkum Cabrera (2020) se zaměřoval na aplikace nástrojů štíhlé výroby ve společnosti potravinářského průmyslu, která se zabývá zpracováním zeleniny a ovoce ke konzumaci. Ve výzkumu byly použity mapy hodnotových toků (VSM), 5S, statistické řízení procesů (SPC), a HACCP. Výsledky ukázaly, že VSM je efektivním nástrojem k identifikaci činnosti a procesů, u kterých hrozí nejvyšší riziko kontaminace produktů v dodavatelském řetězci a pomoci metody 5S lze toto riziko výrazně snížit. Statistická kontrola procesu umožňuje kontrolovat variabilitu produktů a HACCP zajišťuje bezpečnost potravin prostřednictvím kontroly kritických bodů rizika kontaminace.
Pilotní projekt probíhal po dobu dvou měsíců, během kterých autoři pozorovali snížení zákaznických reklamaci o 89,2 %.
Studie (Viles, 2021) prokazuje, že využiti metody štíhlé výroby v potravinářství pomáhá společnostem dosáhnout kompromisu mezi provozním výkonem a udržitelnosti pomoci snížení spotřeby vody a vede ke strategii nulového plýtvaní kritickými zdroji.
Rada autorů (Djekic, 2014), (Cabrera, 2020) zdůrazňují že při aplikaci lean managementu je nezbytná podpora vedeni a správná komunikace s pracovníky, protože změna pracovní metody a obvyklého způsobu práce může vyvolat odpor. Navíc některé pracovníky mohou chápat zlepšovatelské iniciativy jako dodatečnou kontrolu, více práce pro operátory výrobních linek, a dokonce i hrozbu ztráty zaměstnání.
2.2. Lean Process Improvement
Nejznámějším a nejpoužívanějším strukturovaným postupem k řešení problémů metodou Lean je cyklus DMAIC. Písmena jsou akronymem pro pět fází zlepšování: Definovat – Měřit – Analyzovat – Zlepšovat – Řídit (Svozilová, 2011). Tato struktura podporuje kreativitu a vede řešitele od stanovení problému přes zavedení opatření vztahujících se k základním příčinám a vytvoření nejlepších zkušeností až k zajištění toho, že řešení zůstanou zachována. Primárním cílem metody DMAIC je dle Badiru (2014) rozpoznat kritické požadavky zákazníků, identifikovat a ověřit možnost zlepšení a modernizovat podnikové procesy.
Obrázek 2. Cyklus DMAIC.
Zdroj:svetproduktivity.cz
Co je důležité?
Jak se máme?
Co je špatně?
Co je potřeba udělat?
Jak garantujeme výkon?
Jednotlivé etapy cyklu DMAIC mají specifické cíle, které logicky vymezují, na jaké činnosti jsou jednotlivé kroky zaměřeny.
Fáze define nebo definování problému, procesu a klíčových faktorů
Jak již název napovídá tento krok je zaměřen na definování projektu, jeho rozsahu a cílů. Dle Svozilové (2011) hlavním účelem této fáze je jasné vymezení problému, který bude řešen. Zadání by mělo byt jasně a podrobně popsáno, mít přiměřený rozsah pro řešení v rámci jednoho projektu, mít srozumitelně popsánu řešenou problematiku.
George (2010) uvádí výstupy fázi Define:
• Projektová listina, ve které se stanoví problém, vliv na podnikání, cíle, rozsah, časový plán, definovaný tým.
• Dokumentace naznačující, kteří zákazníci (interní a externí) jsou a budou tímto projektem ovlivněni a jaké jsou jejich potřeby.
• Mapa procesu.
• Plán projektu.
Nástroje
SIPOC diagram
Tento diagram je velmi vhodným pro komunikaci zásadních informaci o procesu. SIPOC vymezuje rozsahu procesů, přehledně a jednoduše zachycují nejdůležitější prvky procesu, hranice, charakteristické fáze a kroky. Dalším významným přínosem nástroje je to, že prostřednictvím analýzy vstupů a výstupů usnadňuje definici vztahů procesu s jeho okolím (Svozilová, 2011).
Při vytváření diagramu jsou nejprve určeny hranice procesu a jeho nejdůležitější činnosti, následně jsou definovaný vstupy a výstupy procesu spolu s jejich dodavatele a zákazníky. V případě velkého počtu těchto položek pozornost se věnuje pouze několika zásadním pro další analýzu. Posledním krokem jsou určeny hlavní kvalitativní požadavky na vstupy a výstupy (George, 2010).
Vývojový diagram
Vývojový diagram je vhodným nástrojem pro představení základní struktury systému. Diagram poskytuje průhlednou posloupnost činnosti, které jsou nutné k vytvoření produktu, pomáhá identifikovat příležitosti ke zlepšení a definovat klíčové vstupní proměnné procesu. Může být velmi užitečným nástrojem pro zaškolení nových pracovníků a během auditů společnosti (Breyfogle 2003).
Vývojový diagram poskytuje kompletní obrazovou sekvenci toho, co se děje od začátku do konce procesu. Graf níže ukazuje obecný přiklad vývojového diagramu.
Graf 1 Vývojový diagram
Zdroj: (Breyfogle 2003)
Často používané symboly k popisu aktivit spojených s mapou procesu jsou:
Mezní značka: Symbol, který definuje začátek a konec vývojového diagramu.
Zpracování: Symbol, který obsahuje popis kroku procesu, představuje jakýkoliv druh zpracování nebo provedení definované operace.
Rozhodování: Symbol, který představuje rozhodovací funkci, zpravidla obsahuje otázku (např. Projde testem?). Proces se větví do dvou nebo více cest. Každá cesta je označena tak, aby odpovídala odpovědi na otázku.
Šipka na úsečkách, které spojují symboly, ukazuje směr toku.
Procesní mapy
Alternativou nebo doplňkem k podrobnému vývojovému diagramu procesu je procesní mapa, která zobrazuje pouze několik hlavních kroků procesu (Breyfogle 2003).
Obecně procesní mapy jsou volně koncipované diagramy, jejichž účelem je prvotní analýza při stanovení rozsahu projektu a slouží jako vhodný komunikační nástroj ve všech fázích modelování a dokumentace procesů. Procesní mapy zpravidla neobsahují hluboké detaily procesu, proto se vhodně uplatňují při analýze procesních systémů jako nástroj napomáhající v orientaci v komplexu detailních toků, větví a smyček (Svozilová, 2011).
Fáze measure (měření), během které dochází k shromažďování dat, které budou nezbytné pro další fáze.
Cílem fáze Měření je dokladně porozumět současnému stavu procesu a sesbírat spolehlivá data ohledně rychlosti procesu, kvality a nákladů, které využijete k odhalení zásadních příčin problémů (George, 2010). Klíčovým výstupem této fáze jsou jasně definovaná měřítka výkonnosti a hluboké porozumění tomu, jak proces v současnosti funguje (Svozilová, 2011).
Obecně proces měření probíhá v následujících krocích (George, 2010):
• Ujasněni, co se bude měřit.
V tomto kroku je nezbytné přesně definovat otázky, na které je třeba odpovědět, a údaje, které pomohou na tyto otázky odpovědět.
• Formulace operační definice, která zajisti, že nedojde ke komunikační chybě
• Identifikace zdroje dat.
• Příprava planu sběru dat.
• Implementace a zlepšovaní měření
Fáze analyze (analýza dat)
V této fázi se analyzují data sesbírané ve fázi Measure. Úkolem fáze Analyze je vyhodnocení údajů obdržené z předchozího kroku, a pomocí grafických, matematických a statistických nástrojů zjistit příčiny, jež způsobují rozdíl mezi současnou výkonností procesu a cílovým stavem (Svozilová, 2011).
Nástroje
Paretovy diagramy
Paretovy diagramy se dají použít pro analýzu různých typů datových souborů, slouží pro identifikaci a prioritizaci problémových jevů a k hledání nejčastěji působících jevu. Paretův princip v zásadě uvádí, že několik málo zásadních příčin způsobuje většinu problémů s kvalitou, zatímco mnoho triviálních příčin způsobuje pouze malou část problémů. Paretovy diagramy se s výhodou používají na začátku zlepšovatelských projektů, kde potřebujeme rozhodnout o tom, kterým jevům budeme věnovat největší pozornost a které můžeme odložit až na další kola zlepšování, protože na výkonnosti procesů nebo kvalitě produktů nepodílejí tak závažně (Breyfogle 2003).
Paretův diagram je jedním z typů sloupcových grafů, kde vodorovná osa reprezentuje kategorie. Obecně kategorie popisují poruchy, chyby nebo zdroje poruch
a chyb. Výška sloupců může odpovídat počtu chyb\poruch nebo jejich dopadu ve formě zpoždění, přepracovaní, nákladu atd. Uspořádáním sloupců od největších po nejmenší graf pomáhá určit, které kategorie, jestliže s nimi počítá přenesou největší zisk, a které k problému přispívají pouze nepatrně (George, 2010).
Graf 2 Paretův diagram
Zdroj: (George, 2010)
Analýzy příčiny a důsledku
Dle Breyfogle (2003) je účinným nástrojem v rámci procesu řešení problémů diagram příčin a následků, známý také jako Ishikawův diagram (podle jeho autoru Karoru Ishikawy) nebo diagram rybí kosti. Tento nástroj umožnuje systematický výzkum vztahů mezi ději a jejich vlivem na další vývoj procesu. Je všeobecně používaným nástrojem užívaných ke zjišťování potenciálních příčin ovlivňující určitý jev nebo stav nedostatečné kvality. Diagramy mohou být zpracovány na různé úrovni detailu a mohou být použity v kterékoliv fázi zlepšovatelského projektu. Jsou velmi efektivní, a to jak pro vlastní popis problému a jeho příčin, tak pro komunikaci zjištění mimo zlepšovatelský tým.
Analýzu příčin a důsledků užíváme tehdy, máme-li již definován problém a hledáme jeho příčiny, nebo tehdy, potřebujeme-li preventivně zabránit možnému vzniku budoucích problémů tím, že analyzujeme jednotlivé oblasti a hledáme možné vlivy, které se na daném výsledku mohou v budoucnu negativně projevit.
Přičina 1 Přičina 2 Přičina 3 Přičina 4 Přičina 5 Přičina 6 0,00%
0,05%
0,10%
0,15%
0,20%
0,25%
0,30%
0,35%
0,40%
0,45%
0,50%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Při konstrukci diagramu příčiny a následku je často vhodné vzít v úvahu šest oblastí: materiály, stroj, metoda, personál, měření a prostředí. Každá z těchto oblasti je poté zkoumána pro dílčí příčiny.
Spaghetti diagram
Tento diagram pomáhá zaznamenat vzdálenosti procesních kroků a také jejich pořadí a logickou návaznost. Jsou vhodné zejména tam, kde je potřeba kromě časového sledu jednotlivých kroků znát také jejich prostorové rozložení – tam, kde je potřeba zjednodušit, případně minimalizovat nadměrný pohyb materiálu po pracovišti, lidí, nebo informaci (Svozilová, 2011).
Obrázek 3 Spaghetti diagram
Zdroj: lean6sigma.cz
Fáze improve (zlepšení), ve které se navrhují cesty k řešení hlavních problémů a jsou implementovaný nápravná opatření
Účelem této fázi je návrh variant řešení problémových míst procesu a výběr nejvhodnějších variant, které pomohou naplnit cíl projektu (George, 2010).
Součásti je jak kreativní práce navrhování nových postupů, stanovování technologických změn nebo reorganizace práce, tak vlastní implementace zvolených změnových návrhů (Svozilová, 2011).
Nástroje Metoda 5S
Svozilová (2011) definuje 5S jako metodu pěti základních principů pro dosažení trvale udržitelného, organizovaného, čistého a přehledného pracoviště. Účelem 5S je dodržování pracovních standardů a jejich zlepšování. Název tohoto nástroje vychází z anglického pro Sort, Straighten, Shine, Standardize, Sustain.
Sort (Třídění) představuje vyloučení všech úkonů, nástrojů nebo jiných součástí, které nejsou nezbytné. Prioritizace podlé úrovně potřebnosti nebo přínosů.
Straighten (Umisťování) znamená, že vše, co je potřebné, má určené a označené místo. Jednotlivé potřeby procesu jsou uloženy tak, aby byly snadno dostupné a v pořadí, které zajistí plynulost a efektivitu pracovního výkonu.
Shine (Úklid) říká, že pracovní prostory musí být organizovány a udržovány v pořádku a čistotě tak, aby byly stejně snadno a jednoduše přístupné a v pořádku, který byl vytvořen předchozími dvěma kroky, i dalšímu procesnímu cyklu.
Standardize (Standardizace) předpokládá, že pracovní postupy by měly být sladěny a standardizovány tak, aby byla zajištěna opakovatelnost jednotlivých úkonů.
Vykonává-li stejný úkon několik pracovníků ne několika strojích či pracovních stanicích, měli by činnost vykonávat stejně.
Sustain (Udržení) s soustředí na dodržování pracovních postupů, návodů a pravidel stanovených v předchozích čtyřech krocích (Breyfogle 2003).
Standardizace práce
Dle Dennis (2015) standardizovaná práce je proces, jehož cílem je identifikovat mudu, abychom se mohli neustále zlepšovat prostřednictvím zapojení členů týmu.
Autor taky uvádí že prostřednictvím standardizované práce můžeme zlepšit hustotu práce zvýšením množství práce s přidanou hodnotou v každém procesu.
Snažíme se také zlepšit efektivitu snížením pracovní síly.
Dle Masaaki Ismai (1986) je nemožné dosáhnout zlepšení jakéhokoliv procesu, dokud nebude standardizován. Pokud se proces neustále mění, potom každé jeho zlepšení bude prostě další odchylkou, které se jednou využije, avšak většinou bude opomíjena.
Liker (2007) zdůrazňuje, že zásadním úkolem při implementaci standardizace je nalezení rovnováhy mezi tím, že se zaměstnancům předají závazné postupy na jedné straně, a tím, že se jim poskytne volnost k inovování na straně druhé.
Standardizovaná práce poskytuje velké výhody (Dennis, 2015):
• Stabilita neboli opakovatelnost procesu.
• Jasně definované začátek a konec každého procesu.
• Organizační učení: Standardizovaná práce zachovává know-how a odbornost.
• Audit a řešení problémů: Standardizovaná práce nám umožňuje posoudit náš současný stav a identifikovat problémy. Kontrolní body a důležité kroky procesu lze snadno sledovat.
• Kaizen: Jakmile dosáhneme stability procesu, jsme připraveni se zlepšovat. Standardizovaná práce poskytuje základ, proti kterému měříme zlepšení
• Školení: Standardizovaná práce poskytuje základ pro školení zaměstnanců.
Brainstorming
Breyfogle (2003) považuje brainstorming za velmi cenný prostředek k vytváření nových nápadů a zapojení skupiny. Existuje mnoho způsobů, jak provádět brainstormingovou relaci a zpracovat obdrženou informace. Při výběru přístupu by měla existovat flexibilita, protože každý tým a skupina má odlišné vlastnosti.
Svozilová (2011) vymezuje hlavní výhody brainstormingu:
• Generuje velké množství námětů v relativně krátkém čase
• Stimuluje kreativní myšlení jednotlivců a vytváří podmínky pro synergii námětů
• Otvírá komunikační příležitosti i pro tiché a méně se prosazující členy týmu
• Může být aktivizací týmové spolupráce a součástí motivace.
Fáze control (kontrolní fáze), ve které se zavadí proces kontroly implementovaného řešení za účelem konsolidace získaných výsledků
Fáze kontroly je poslední fázi metodiky DMAIC a je dle George (2010) určena k sledování a měření nového procesu a slouží k vyhodnocení úspěšnosti projektu.
Cílem fáze je dokončení práci na projektu a odevzdaní zlepšeného procesu vlastníkovi procesu i s procedurami na udržení zisků. Zlepšený proces musí být stabilizován definovanými podnikovými řády a procedurami, které se odrazí v nových rozpočtech, motivačních systémech, operačních nařízeních, tréninkových metodách a dalších manažerských nástrojích (Svozilová, 2011).
V podstatě tato fáze se skládá ze dvou části, a to:
• Nastavení kontrolních procesu
Jedná se o nastavení procesních KPI, což je ukazatele hodnocení výkonnosti procesů, a sestavení kontrolního planu, ve kterém se definitivně uvádí co, kdy a jak se bude měřit.
• Předání vlastníkovi procesu.
Po implementaci zlepšení a nastavení kontroly je proces předán zpět vlastníkovi procesu, na němž je zodpovědnost za průběžnou kontrolu.
Nástroje A3 report
A3 report je efektivní nástroj, protože obsahuje nejen text, ale také obrázky, diagramy a grafy, které obohacují a objasňují data. Hlavním důvodem A3 je zahrnout všechny relevantní informace a vytvořit jasnou reprezentaci současného problému a eliminovat „plýtvání“ ve formě informací, které se k danému problému vůbec nevztahují. Myšlenkou je zjednodušení zprávy, aby se soustředila pouze na problém a jeho řešení, a nic jiného. (Sobek a Jimmerson 2006)
3. Metoda SMED
Tato diplomová práce má za cil ověřit účinnost implementace metody SMED integrované s jinými nástroje lean managementu ve společnosti potravinářského průmyslu. Výzkumní otázka tady zní: Jak se liší výsledky implementace modifikované metody SMED ve společnosti potravinářského průmyslu od výsledků implementace ve společnosti nepotravinářského průmyslu.
Pro vyřešení této výzkumné otázky bude metoda SMED kombinovaná s dalšími nástroje štíhlé výroby použita ve společnosti Wrigley Confection. Tato společnost se aktivně věnuje zlepšovacím aktivitám, snaží se najít úzká místa ve své výrobě a zdokonalovat své procesy. V dnešní době společnost čili problému variability ve sledovaných hodnotách ukazatele efektivity výrobní linky, která se používá pro výrobu tvrdých bonbonu Lockets s různou přichutí. Na výše tohoto ukazatele mimo jiné má vliv délka trvaní přestavby, která se musí pravidelně provádět. Podle údajů z interní databáze se reálna délka trvání přestavby převýšila plánovanou délku až v deseti periodách za rok 2019. Tato skutečnost samozřejmě má negativní vliv na celkovou efektivitu výrobní linky.
Výsledky této případové studie se následně porovnají s výsledky výzkumů z nepotravinářského průmyslu ve společnostech, které se potýkají s podobným problémem.
Proces přestavby patří mezi činnosti, které nepřidávají hodnotu zákazníku, ale jsou nezbytné pro chod podniku a výrobní proces. Přestavba neboli changeover představuje proces převodu výrobní linky nebo stroje ze zpracování jednoho produktu na jiný. V závislosti na provozovně a průmyslovém odvětví se doby přestavby mohou pohybovat v intervalu od několika minut až do několika týdnů.
Nástroj SMED vyvinul v 50. letech 20. století Shigeo Shingo, průmyslový inženýr společnosti Toyota. Jeho hlavním cílem bylo minimalizovat celkovou dobu přestavby. Ve své knize Shingo (1985) definuje SMED jako soubor technik, které umožnují provádět proces přestavby za méně než 10 minut. SMED pomáhá vylepšit proces přestavby a přispívá ke zkráceni doby trvaní procesu až o 90 %. (Shingo 1985)
Košturiak (2006) zdůrazňuje, že SMED má obyčejně dva základní cíle:
• Získat část kapacity stroje, která se ztrácí jeho dlouhým přestavováním. Tento cíl dle autora má smysl hlavně tehdy, když je daný stroj úzkým místem.
• Zajistit rychlý přechod z jednoho typu výrobku na druhý, a tím umožnit výrobu v malých dávkách. Výroba v malých dávkách znamená vyšší pružnost, nižší rozpracovanost výroby a kratší průběžnou dobu ve výrobě.
Základem metody SMED je rozlišení interních a externích činnosti. Všechny kroky přestavby, které přímo nezasahují do zařízení, a které lze provádět bez přerušení výroby, jsou označeny jako externí činnosti. Kroky, které znamenají přerušení chodu zařízení jsou označený jako interní činnosti. Hlavním cílem jakéhokoli zlepšení procesu přestavby je minimalizovat prostoje stroje kvůli interním činnostem. Proto je klíčovou strategií SMED hledání možnosti převodu interních aktivit na externí aktivity; přímo tak se snižuje čas prostoje stroje.
Nejvýznamnějším pozitivním důvodem aplikace metody SMED je dle Košturiaka (2006) radikální redukce času trvaní přestavby strojů bez velkých investičních nákladů. Dále autor uvádí, že dle jeho zkušenosti, analýza procesů a systematické redukování časů na seřízení vede ke všeobecnému zlepšení výrobního procesu, lepší organizací, pořádkem, synchronizací, komunikací apod.
Mezi typické přínosy SMEDu autor dále zahrnuje:
• Eliminace ztrát kapacity stroje.
• Snížení průběžné doby výroby
• Snížení počtu chyb při seřizování a zlepšení jakosti.
• Zvýšení bezpečnosti práce.
• Nižší zásoby náhradních dílů a příslušenství.
• Zapojení obsluhy strojů do seřizování.
Metoda SMED má i své určitá omezení a rizika (Košturiak 2006):
• Špatný výběr procesů
Účinnost efektivnosti metody může ohrozit nesprávný výběr procesu, na který bude nastroj použit. Jedna se např. o operace, které se vykonávají zřídka, anebo stroje, které nejsou úzkým místem.
• Příliš nízké cíle
Například stanovení cíli zkrátit proces přestavby, který trvá 120 minut na 116 minut. Dle Košturiaka (2006) ve mnoha podnicích se zkracují časy na seřízení několik let, přičemž každý rok se dosáhne úspory 5-10 %. Tento proces je třeba radikálně urychlit.
• Nestandardizovaný proces
Tým SMED dosáhne zkrácení času během workshopu, ale proces se následně nestandardizuje a nevyhodnocuje – dosažené výsledky z workshopu nejsou běžně v provozu dosahovány.
• Limity zařízení
Existují zařízení, kde jsou technické limity, které není možné překonat. Další redukce času vyžaduje rozsáhlou technickou změnu zařízení.
• Připravenost na změnu
Nejsou-li do redukce času na seřízení zapojeni přímo lidé z daného procesu, je akceptace navrhovaných změn v každodenní praxi nízká.
Metoda SMED v sobě zahrnuje tři základní kroky (Shingo 1985):
• Oddělení interních a externích činnosti.
Oddělit práci, která musí být vykonaná nezbytně během vypnutí zařízení (takzvané interní seřízení), od práce, kterou lze vykonat během provozu zařízení (takzvané externí seřízení). Správné rozčlenění na interní a externí činnosti vyžaduje důkladné porozumění celkovému procesu přestavby a každé činnosti zvlášť. V tomto kroku je nezbytné podrobné pozorováni postupu, které může zahrnovat analýzu kroků, rozhovory s pracovníky a videozáznam operace. Během analýzy mohou být určité činnosti identifikovány jako zastaralé a neaktuální. Takové činnosti jsou klasifikovány jako zbytečné a jsou z postupu vyloučeny.
V průměrném výrobním podniku se velmi časti nerozlišuji interní a externí činnosti, se vším se zachází z hlediska interního seřízení. Například i když přípravu nástrojů a jejich údržbu je možné provádět i za chodu stroje, často se to neděje, dokud aktuální výroba běží a stroj zastaven. Shingeo Shingo uvádí, že provedeme-li analýzu, kolik dílčích interních operací je možné vykonávat jako externí, potřeba času pro interní seřizování může být zkrácena až o 30–50 %.
V tomto kroku je třeba pro každou činnost procesu přestavby položit otázku:
Musí být stroj vypnout, aby se mohla tato činnost vykonávat? Tento krok může zkrátit dobu trváni přestavby o 30 % až 50 %.
• Převedení interních činnosti na externí.
Redukce interního času seřízení tak, že stále více práce se bude vykonávat externě (předem vykonané nastavení rozměrů a polohy, zjednodušení upevňování, přípravky pro dávku, pomocný pracovník, příprava pracoviště apod.).
Prvotním a hlavním cílem zlepšovaní procesu přestavby je zkrácení doby interního seřízení. Čím více činností, rozhodnutí, úprav lze provést v externím čase, tím lépe.
V tomto kroku se vytvářejí nové provozní podmínky, které pomohou původní interní činnosti vykonávat externě. Toto obvykle vede k dramatickému zkrácení doby přestavby, často až o 50 %.
• Zefektivnění všech aspektů přestavby.
Převedením interních činnosti na externí se zkrátí doba přestavby, i když obvykle to nestačí na to, aby byla méně 10 minut. K dalšímu zkrácení času se používají specifické nástroje, např. implementace paralelních činnosti, mechanizace atd.
(Cakmakci 2009).
Zkrácení doby přestavby se zaměřuje na zjednodušení a standardizaci postupů na stávajícím zařízení. Klíčem k řešení je hlavně organizace pracoviště a ostatních činností v dílně. Eliminace procesu nastavení rozměrů a polohy, který zabírá značný čas při všech typech přetypování. Systematické odstraňování následujících forem plýtvání pří seřizování:
• Plýtvání při přípravě na změnu – doprava nástrojů po zastavení stroje, zbytečné pohyby, nedostatečné plánování.
• Plýtvání při montáži a demontáži – hledání součástek a nástrojů, pozorování práce jiného pracovníka, chybějící standardy, chůze, čekání, příprava prostoru po zastavení stroje, studium dokumentace, kouření.
• Plýtvání při seřizování polohy a zkouškách – vícenásobné dolaďování nepřesností.
• Plýtvání při čekání na zahájení výroby – čekání na zahřátí nástroje, dlouhé čekání na „uvolnění“ seřízeného stroje do výroby.
Nicholas (2015) ve své knize přidává ke klasickému postupu SMED ještě další, čtvrtý krok.
• Úplná eliminace procesu přestavby
Jednoznačně nejkratší přestavbou je přestavba, která se neprovedla.
Existuje několik způsobů, jak eliminovat nastavení:
1. Zmenšit nebo odstranit rozdíly mezi součástkami.
Méně nebo žádné rozdíly v dílech znamenají méně nebo žádné přestavby strojů, na kterých tyto díly vyrábí. Jedná se o produktový přístup k eliminaci přestavby.
U každého nového produktu položí designér otázku „Vyrábíme v současné době díly
pro jiné výrobky, které lze v tomto produktu použít?“ nebo „Jak mohu navrhnout tento produkt tak, aby minimalizoval počet nových součástek aniž by byla ohrožena funkčnost produktu a hodnota pro zákazníka?“ U stávajících produktů se návrhář zeptá: „Které stávající různé součástky lze standardizovat a použít na všechny nebo na mnoho našich produktů?“ Odpovědi na tyto otázky jsou řešeny v konstrukční metodice zvané design for manufacturing.
2. Vyrábět více druhů dílů v jednom výrobním kroku; například vytvoříte dva druhy dílů z jediného tahu lisu místo formování těchto dvou dílů postupně, s provedením přestavby mezi nimi.
3. Zavedení strojů, které se zaměřují pouze na výrobu jedné položky.
Pokud se na stroji vyrábí pouze jedna položka, pak stroj nikdy nepotřebuje přestavbu. Je zřejmé, že tento přístup je praktický pouze tehdy, když jsou stroje relativně levné ve srovnání s náklady na přestavbu nebo když je počet různých druhů vyráběných produktů malý.
Aplikace metody SMED ve společnosti Wrigley Confectionery, která je výrobcem nečokoládových cukrovinek způsobí zkrácení doby trvaní přestavby, a v kombinaci s jinými nástroje štíhlé výroby zapříčiní snížení variability procesů přestavby a následně se odráží ve zvýšení ukazatele efektivity zařízeni. Následné porovnaní výsledků aplikace této metody s výsledky existujících výzkumů z jiných průmyslových odvětví pomůže vyřešit výzkumnou otázku této diplomové práce.
Metodicky projekt zlepšovaní procesu přestavby bude veden pomoci postupu DMAIC a bude zahrnovat pět fázi:
• Fáze define, ve které bude definován proces, cíle projektu a jeho rozsah
• Fáze measure, ve které dojde k zdokumentovaní současného stavu procesu a shromažďovaní nezbytných dat
• Fáze analyse, ve které dojde k analýze dat, dohledáni hlavních příčin problému a příležitosti pro zlepšovaní
• Fáze improve, ve které se navrhnou cesty k řešení hlavních problémů a budou implementovaný nápravná opatření
• Fáze control, ve které bude zaveden proces kontroly implementovaného řešení za účelem konsolidace získaných výsledků.
V těchto fázích budou použity různé nástroje a techniky štíhlé výroby, jako je SIPOC, Spaghetti diagram, vývojový diagram, Ishikawa diagram, analýza plýtvání, kontrolní plán a A3 report.
3.1. Příklady aplikace metody SMED
Shingo (1985) zdůrazňuje, že “SMED vychází z teorie a let praktických experimentů. SMED je vědeckým přístupem, který lze použít v jakékoliv továrně na jakýkoliv stroj“.
Správnost této myšlenky potvrzuje existence širokého množství výzkumů, které zahrnují aplikace metody v různých odvětvích. Nejčastěji se vyskytují studie, které se zaměřují na zkoumaní výsledku implementace SMED v automobilovém průmyslu.
Například Desai (2012) prokázal zvýšení produktivity kvůli zavedení metody SMED v automobilové společnosti.
Kušar a kol. (2010) uvedli pozitivní účinek aplikace metody SMED na zkrácení doby přestavby stroje. Pouhým převedením interních činnosti na externí bylo dosaženo zkráceni doby přestavby stroje z 119,97 minut na 43,77 minut (snížení o 63,5
%). Autor dále uvádí že veškeré kroky metody se budou implementovaný opakovaně, dokud nebude dosaženo cíle: proces přestavby trvající méně než 10 minut.
Singh (2018) úspěšně aplikoval SMED ve společnosti, která se zabývá výrobou autodílů. Firmě se podařilo eliminovat plýtvání a činnosti bez přidané hodnoty. Doba přestavby se snížila z 209,36 minut na 167,09 minut. Snížila se i doba trvaní dalších činnosti souvisejících s přestavbou z 30 na 12 minut. Celková efektivita zařízení se zlepšila o 4 %. Dalším vhodným příkladem je studie Amrani a kol. (2020), která popisuje implementace metody SMED ve společnosti působící v leteckém a kosmickém průmyslu. Ve výsledku počet neshodných výrobků poklesl o 60%.
Výzkumy, které se zaměřují na společnosti působící v potravinářském průmyslu jsou měně časté, ale taky potvrzují pozitivní přinos použití SMED. Prace Maalouf a kol. (2019) ukazuje právě takový případ použiti SMED. Po implementaci se společnosti podařilo zkrátit dobu přestavby o 34 % a zvýšit výrobní kapacitu hlavní výrobní linky o 11 %. Dále autoři zdůrazňují, že toto zlepšení umožnilo společnosti snížit celkový cycle time výroby a snížit počet výskytu problémů s kvalitou.
Studie Gálové (2018) ilustruje, jak může aplikace SMED přispět k dosažení významných ročních úspor nákladů na přikladu potravinářského podniku. Získané výsledky ukazují, že zkrácení doby přestavby pouze o 30 minut může ušetřit až 130000 Kč ročně.
Přestože se SMED jeví jako praktická a efektivní metoda, řada autoru (Karasu a kol. 2014, Goubergen 2008) zdůrazňuje, že není to obecná metoda, která by se měla
použit ve všech případech. Goubergen (2008) uvádí, že konvenční SMED je vhodný pouze v systémech sestávajících z jednoho stroje a jednoho pracovníka.
Během revize existující literatury se velmi často objevují studií, které jsou věnované implementaci metody SMED v různorodých modifikovaných verzích. Jedná se tady o vylepšení SMED pomoci integraci standartních kroku metody s jiným nástrojem, přístupem nebo koncepcí.
Na základě systematického přehledu existující literatury Silva a Filho (2018) došli k závěru, že metoda SMED je nejčastěji kombinovaná s aplikaci dalších 9 nástrojů lean, jako 5S, standardizace práce, kaizen, OEE, TPM, A3 a vizuální management.
Obrázek 4. Lean nástroje kombinované s metodou SMED
Zdroj: (Silva a Filho, 2018)
Patel a kol. (2001) integrovali mechanismus pro zabránění chybám (známy jako poka-yoke) do metody SMED. Zařízení pro zabránění chybám bylo zavedeno tak, aby zabránilo nesprávnému umístění součásti v procesu přestavby. Podobnou integraci konceptů také navrhli Sing a Khanduja (2018) ve slévárně kovů, kde to způsobilo zkrácení doby přestavby o 10 až 15 %.
Mezitím Braglia a kol. (2017) ve svém článku představují nový přistup redukce času přestavby pomoci modifikované aplikace metody SMED, která je v tomto případě plně integrovaná s analýzou 5 – Proč. V podstatě veškeré identifikované plýtvaní, které
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
5S OEE
Kaizen
Vizuální management
Standardizace práce
Poka-yoke TPM
VSM
A3 report
byly zaznamenané během přestavby, jsou vyšetřovaný strukturálním způsobem, aby byly identifikované jejích kořenové, hlavní příčiny. V článku je dále uveden i přiklad použiti této metody na sítotiskovém stroji. V důsledku implementaci metody autorům se podařilo výrazně snížit dobu přestavby a zvýšit ukazatel OEE pro dané zařízeni.
Roriz (2017) implementoval metodu SMED v integraci s technikou 5S a vizuálním managementem ve společnosti, která se zabývá výrobou kartonu. Ve výsledku bylo dosaženo zkráceni průměrné doby přestavby o 47 %, což odpovídá měsíčním úsporám v hodnotě 10114 EUR. Přiklad integrace SMED a 5S se taky objevuje ve výzkumu Rosa (2017). Studie byla vyvinuta s cílem zkrátit dobu přestavby pomocí aplikace metodiky SMED ve spojení s dalšími nástroji Lean (5S, vizuální management a standardizace práce), aby se zvýšila flexibilita a produktivita na montážní lince ve společnosti automobilového sektoru. Hlavního cíle bylo dosaženo implementací různých zlepšovacích akcí zaměřených na organizaci a identifikaci nástrojů, typy nástrojů, reorganizaci interních a externích úkolů, podrobné instalační soubory, vizuální pomůcky a školení obsluhy. Během jednoho týdne se doba zastavení na lince k provedení přestavby zkrátila nejméně o 58,3 %, což odpovídá 210 minutám.
Bevilacgua (2015) integroval různé štíhlé postupy za účelem zrychlení přestavby v balicí lince farmaceutické společnosti. Samotná aplikace techniky SMED významně snížila střední dobu přestavby (61,5 procent). Integraci technik Kanban a 5S se mírně snížil střední čas přestavby (2,6 %), ale výrazně se snížila standardní odchylka doby trvaní přestavby (29,1 %).
Účinnost aplikace metody SMED v kombinaci s dalšími nástroje štíhlé výroby v potravinářském průmyslu ilustruje studie Lozano a kol. (2017). Pro provedeni hloubkové analýzy interních činnosti přestavby byly použité ukazatele OEE a nástroje MTBF (průměrná doba mezi selháním) a MTTR (průměrná doba mezi opravy).
Výsledky studie ukazují, že doba přestavby výrobní linky se zkrátila ze 245 minut na 180, navíc se zvýšil čas mezi poruchami. Před implementaci SMED k poruchám docházelo každých 112 minut, když po implementaci se tato doba činila 251 minut.
Další výzkum (Djekic, 2014) měl za cíl vyhodnotit dopady implementace SMED v kombinaci s vizuálním managementem, 5S a TPM ve cukrářské produkční společnosti. Ve výsledku celkový čas trvaní přestavby se snížil o 7,6 %, ukazatel celkové efektivity zařízení (OEE) se zvýšil z 87,9 % na 92,3 % a průměrná doba mezi poruchami (MTBF) se zvýšila o 16,4 %.
Tabulka 2. Porovnaní výsledků implementace metody SMED
Odvětví Nástroj Výsledek
Jeden stroj a jeden pracovník
Nepotravinářský průmysl SMED Zvýšení produktivity Zkrácení doby přestavby
Potravinářský průmysl SMED
Zkrácení doby přestavby Zvýšení výrobní kapacity
Snížení cycle time Nepotravinářský průmysl SMED, 5 Proč Zkrácení doby přestavby
Zvýšení produktivity Výrobní linka
Nepotravinářský průmysl SMED, poka-yoke Zkrácení doby přestavby
Nepotravinářský průmysl
SMED, 5S, vizuální management, standardizace práce
Zkrácení doby přestavby Zvýšení produktivity
Potravinářský průmysl SMED, MTBF, MTTR
Zkrácení doby přestavby Zvýšení průměrného času
mezi poruchami
Potravinářský průmysl SMED, 5S, TPM
Zkrácení doby přestavby Zvýšení produktivity Zvýšení průměrného času
mezi poruchami
Zdroj: vlastní zpracovaní
Z výše uvedených výzkumů je patrně, že výsledky implementace klasické verze metody SMED se výrazně neliší v systémech sestávajících z jednoho stroje a jednoho pracovníka ve společnostech, které podnikají v potravinářském a nepotravinářském průmyslů. Ve většině případů jsou zaznamenaný pozitivní změny v době trvaní procesu přestavby, hodnotách ukazatelů efektivity zařízení a množství vyskytnutí problém s kvalitou. Výzkumy, které se zaměřují na zkoumaní důsledku implementace modifikované metody SMED v systémech sestávajících s vice strojů anebo pracovníků taky vykazují pozitivní následky v podobě výrazného snížení doby přestavby a zvýšení efektivity ve společnostech potravinářského a nepotravinářského průmyslu.
3.2. Porovnání implementace SMED v potravinářství a nepotravinářští
Dle již výše zmíněného výzkumu Silva a Filho (2018) získané kvantitativní a kvalitativní výsledky implementace metody SMED mohou být rozdělené do čtyř skupin metrik.
Obrázek 5. Klíčové výsledky implementace metody SMED
Zdroj: (Silva a Filho, 2018)
1. Náklady
• Snižování nákladů
• Finanční zlepšení
• Zlepšení produktivity
• Snižování odpadu 2. Čas
• Zkrácení cycle-time
• Zlepšení dostupnosti výrobních strojů
• Snížení zásob 3. Kvalita
• Zlepšení kvality 4. Hodnota
• Zlepšení OEE
• Eliminace činnosti, které nepřidávají hodnotu
Náklady Čas Hodnota
