Lean Manufacturing in de papierindustrie
Een praktijkonderzoek bij Sappi Maastricht
Afstudeerscriptie in het kader van de studie Technische Bedrijfswetenschappen aan de Rijksuniversiteit te Groningen
door Tim Kroeze
begeleiding
Rijksuniversiteit Groningen
R. van der Velde W. Klingenberg
Sappi
A. Sinon
Nijmegen, 15 november 2006
‘De auteur is verantwoordelijk voor de inhoud van het afstudeerverslag; het auteursrecht van het afstudeerverslag berust bij de auteur’
Samenvatting
De productielocatie van Sappi in Maastricht is momenteel bezig met een veranderproces dat het bedrijf in staat moet stellen om op een concurrerende manier te blijven produceren. Vanuit het moederbedrijf is besloten dat de verschillende productielocaties meer volgens de principes van lean manufacturing moeten gaan werken. Sappi Maastricht krijgt veel ruimte om hier zelf invulling aan te geven. Op verschillende afdelingen is reeds een proces gestart om de beoogde verbeteringen te realiseren. Voor de afdeling sheet finishing (SF) is er behoefte aan een overzicht van de mogelijke verbeteringen die door lean manufacturing gerealiseerd kunnen worden. De doelstelling van dit onderzoek is het in kaart brengen van de mogelijkheden tot verbetering van de productieorganisatie, die de concepten van lean manufacturing de SF bieden. Het geeft hiermee antwoord op de volgende centrale vraag;
In hoeverre en op welke punten kan de productieorganisatie van de SF lean gemaakt worden?
Met een lean productieorganisatie wordt een organisatie bedoeld die is ingericht volgens de principes van lean manufacturing.
Om antwoord te kunnen geven op de centrale vraag is eerst een uitgebreid theoretisch kader ontwikkeld. Dit kader geeft weer wat lean manufacturing is en welke ideeën en praktijken er deel van uitmaken. Lean manufacturing wordt hierbij opgedeeld in vier deelgebieden; een JIT-bundel, een TPM bundel, een TQM bundel en een HRM bundel1. Daarnaast wordt gekeken naar de verschillende vormen van verspilling (waste) die lean manufacturing probeert tegen te gaan.
Nadat er een duidelijk beeld is geschapen van de inhoud van lean manufacturing, wordt vastgesteld wat de waarde van lean manufacturing is voor deze specifieke situatie. Lean manufacturing blijkt binnen de papierindustrie minder goed toe te passen dan bijvoorbeeld in de auto-industrie. Dit heeft de gevolgen voor de toepassing van de verschillende deelgebieden;
- De praktijken uit de JIT-bundel blijken in de papierindustrie vaak moeilijk toe te passen.
- Voldoende aandacht voor de praktijken uit de TPM-bundel is van groot belang in deze industrie.
- De praktijken uit de TQM en HRM bundel kunnen in deze industrie net zo goed worden toegepast als in andere industrieën.
Lean manufacturing zal binnen de afdeling SF beter toe te passen zijn dan in de rest van het bedrijf, aangezien het productieproces op deze afdeling een meer discreet karakter krijgt.
De invoering van lean manufacturing in een productiesituatie zal moeten verlopen volgens een gestructureerd plan. Hierbij is het belangrijk dat er eerst bekeken wordt welke ideeën van lean manufacturing reeds zijn ingevoerd. Hierbij wordt zowel gekeken naar concrete methoden als naar de visie op het produceren.
1
JIT: Just In Time, TPM: Total Productive Maintenance, TQM: Total Quality Management, HRM: Human Resource Management
Om een overzicht te krijgen van de huidige stand van zaken op de SF met betrekking tot lean manufacturing heeft er een beoordeling plaats gevonden. Deze beoordeling is uitgevoerd met behulp van vier assessment tools.
Drie van deze tools (de LMA-tools) gaven een oordeel over de mate waarin de afdeling SF voldoet aan de kenmerken van lean manufacturing en in hoeverre verschillende methode van lean manufacturing op deze afdeling zijn ingevoerd. Eén van de tools (de WA-tool) testte de aanwezigheid van verschillende typen waste op de afdeling en het belang van deze aanwezigheid.
De LMA-tools lieten zien dat de afdeling ten aanzien van de meeste aspecten al redelijk voldoet aan de principes van lean manufacturing. Sommige aspecten scoorden echter ronduit slecht, vooral aspecten met betrekking tot de beheersing van de materiaalstroom. Deze aspecten hangen veelal samen met de praktijken uit de JIT-bundel. Bij bijna alle aspecten zijn enkele punten naar voren gekomen waarop de afdeling niet lean is en waar dus mogelijkheden tot verbetering zijn.
De WA-tool liet zien dat het belang van de verschillende typen waste op de afdeling redelijk gelijkmatig verdeeld is. Er kon dus geen advies gegeven worden om verbeteringen specifiek op één type waste te richten.
Voor elk van de vier deelgebieden zijn na deze analyse enkele richtlijnen gegeven die aangegeven waar verbeteractiviteiten zich voor de SF op zullen moeten richten.
Verbeteringen binnen de JIT bundel
- Pullsystemen, cellular manufacturing en aansturing doormiddel van takttijden zijn op afzienbare termijn niet haalbaar binnen de SF. Verbeteringen in de materiaalstroom moeten er daarom gericht zijn op de technische integratie van de machines. Hiervoor is het belangrijk dat de logistieke complexiteit verminderd wordt.
Verbeteringen binnen de TPM bundel
- Operators moeten een grotere rol krijgen in de onderhoudsactiviteiten. - De mogelijkheden tot de invoering van predictive maintenance moeten
worden onderzocht.
Verbeteringen binnen de TQM bundel
- Operators moeten een grotere rol krijgen bij kwaliteitscontroles.
- De verschillende verbeteractiviteiten die binnen Sappi Maastricht worden uitgevoerd, moeten beter gestructureerd en gedocumenteerd worden.
Verbeteringen binnen de HRM bundel
- Mogelijkheden tot een grotere beslissingsbevoegdheid van operators moeten worden onderzocht.
- De banen van de operators moeten zo gestructureerd worden dat ze betrokken blijven en actief meewerken aan veranderingen.
- Er moet meer gebruik gemaakt worden van KPI’s op de werkvloer.
Naast deze min of meer concrete verbeterpunten wordt er een overzicht gegeven van de stand van zaken aangaande de invoering van lean manufacturing bij de SF. Hierbij wordt gebruik gemaakt van een hierarchie in de elementen van van lean
manufacturing. Eenvoudiger elementen zullen eerst moeten worden toegepast om een basis te vormen voor de invoering van de meer complexe onderdelen.
Tijdens het onderzoek ontstonden twijfels over deugdelijkheid en relevantie van de informatie die met behulp van de assessment tools gegenereerd werd. Het laatste onderdeel van dit onderzoek geeft dan ook enkele aanbevelingen voor de verbetering van deze tools.
Voorwoord
Ongeveer een jaar geleden liet ik mij voor het eerst imponeren door de indrukwekkende werkelijkheid van de papierindustrie. Waar moderne AGV’s de immense rollen papier door honderdvijftig jaar oude gebouwen verplaatsen en waar machines met een omvang van enkele meters relatief klein zijn. Die werkelijkheid heb ik inmiddels goed leren kennen, evenals de problemen die dit type industrie in het huidige West-Europa kent. Een groot deel van deze kennis is verwerkt in deze scriptie waarin ook gebruik gemaakt is van de inzichten die de bedrijfskundige literatuur levert aangaande het management van productiesituaties.
Deze scriptie had niet tot stand kunnen komen zonder de hulp van enkele personen die ik hierbij wil bedanken. Ten eerste Arjo Sinon, met wie ik het meest intensief heb samengewerkt. Hij was, als advisor lean enterprice bij Sappi Maastricht, altijd bereid om de discussie aan te gaan, wat ons soms bracht tot zeer hoge abstractieniveau’s en daarmee tot nieuwe inzichten. Ook Edward de Vries, directeur van Sappi Maastricht, wil ik bedanken voor het vertrouwen dat hij in mij had voor het uitvoeren van deze opdracht en de vrijheid die ik kreeg om hier mijn eigen weg in te vinden. Daarnaast wil ik alle werknemers en stagiaires van Sappi Maastricht bedanken, waarmee ik samen heb gewerkt, gelachen en koffie gedronken.
Ook vanuit de universiteit kwam de nodige ondersteuning. Hier wil ik vooral Robert van der Velde bedanken voor het vertrouwen dat hij behield gedurende het laatste en moeilijkste gedeelte van dit afstudeertraject. Ook Warse Klingenberg was een grote hulp middels zijn kennis over en ervaring met lean manufacturing. Als laatste wil ik vrienden en familie bedanken die mij vooral niet-inhoudelijk hebben gesteund, waardoor dit resultaat uiteindelijk tot stand kon worden gebracht.
Inhoudsopgave
1.
Inleiding ... 8
1.1 Papierproductie in Maastricht ...8 1.2 Het productieproces ...8 1.3 Het Probleemveld...92.
Het onderzoek ... 13
2.1 Probleemstelling ...13 2.2 Conceptueel model...14 2.3 Deelvragen ...153.
Lean Manufacturing... 17
3.1 Het ontstaan van Lean manufacturing ...17
3.2 Afslanken door het verwijderen van waste ...18
3.3 Overige methoden om af te slanken...19
3.3.1 Toepassingsgebieden van lean production...19
3.3.2 Vier bundels van lean manufacturing praktijken ...20
4.
De toepassing van Lean Manufacturing... 27
4.1 Inleiding ...27
4.2 De toepasbaarheid van lean manufacturing als productiesysteem...27
4.3 De toepasbaarheid van lean production als verbeterproces ...28
4.3.1 De toepasbaarheid van de lean filosofie ...28
4.3.2 De toepasbaarheid van het lean verbeterprogramma ...29
4.4 Het verbeterprogramma ...32
5.
De beoordelingsmethode ... 35
5.1 Inleiding ...35
5.2 Lean Manufacturing Assessment ...35
5.3 Waste Assessment...41
6.
Resultaten... 43
6.1 Inleiding ...43
6.2 De afdeling Sheet Finishing...43
6.3 Resultaten van de Ernst & Young LMA-Tool ...45
6.4 Resultaten van de Strategos en Lockheed LMA-tools...52
6.5 Resultaten van de WA-tool ...54
7.
Conclusie en aanbevelingen ... 57
7.1 Inleiding ...57 7.2 JIT praktijken ...57 7.3 TPM praktijken ...60 7.4 TQM praktijken ...60 7.5 HRM praktijken ...617.6 Conclusie...63
8. De beperkingen van lean assessment tools... 65
8.1 Inleiding ...65
8.2 Deugdelijkheid van de LMA-tools ...65
8.3 Deugdelijkheid van de WA-tool ...66
8.4 Relevantie van de LMA-tools ...66
8.5 Relevantie van de WA-tool...69
Literatuurlijst... 70
Bijlagen ... 73
1.
Inleiding
1.1
Papierproductie in Maastricht
Op 20 oktober 1850 wordt door enkele industriëlen uit Luik in Maastricht een vennootschap opgericht “ten doel hebbend het fabriceren van papier”. Maastricht is een gunstige locatie vanwege de aanwezigheid van bronwater en de goede verbindingswegen via het spoor, de weg en de rivier. Tevens is er ervaring in het vervaardigen van papier dankzij de aanwezigheid van verschillende kleinere papiermolens. De eerste twee machines worden in 1852 in gebruik genomen.
In 1875 verkrijgt het bedrijf het predikaat koninklijk en wordt omgedoopt tot Koninklijke Nederlandsche Papierfabriek (KNP). Later wordt het bedrijf uitgebreid met vestigingen in onder andere Nijmegen en Lanaken (België).
Door de jaren heen worden er in Maastricht met wisselend resultaat verschillende soorten papier geproduceerd. In de jaren ‘30 zijn er maar liefst 8 papiermachines in bedrijf. In 1951 wordt de PM 5 in gebruik genomen en in 1967 de PM 6. Dit zijn de twee papiermachines die momenteel nog steeds in bedrijf zijn. De PM 5 vervaardigt eenzijdig gecoat etikettenpapier dat bijvoorbeeld gebruikt wordt voor bierflesjes. De PM 6 maakt dikker, tweezijdig gecoat papier dat gebruikt wordt voor exclusief drukwerk voor onder andere jaarverslagen, kalenders, direct mail, boeken en catalogi. Naast de afdelingen waar het papier vervaardigd wordt bevat het complex in Maastricht een snij- en verpakkingsafdeling, een eigen energiecentrale en een waterzuiveringsinstallatie. Het bedrijf is momenteel goed voor een productie van zo’n 300.000 ton papier per jaar en heeft hiervoor 768 mensen in dienst.
Sappi
In 1997 wordt KNP Leykam, het bedrijf waar de fabriek in Maastricht op dat moment deel van uit maakt, overgenomen door Sappi. Sappi (South African paper and pulp industries) is een Zuid-Afrikaans bedrijf dat zich sinds 1938 bezig houdt met de vervaardiging van pulp uit hout en de vervaardiging van papier uit pulp. Door overnames in Noord-Amerika en Europa is het bedrijf eind jaren ’90 wereldwijd de grootste producent van fijnpapier. Dit papier wordt voornamelijk geleverd aan drukkerijen en groothandelaren. De fabriek in Maastricht maakt deel uit van de Europese tak van Sappi; Sappi Fine Paper Europe (SFPE). Naast Maastricht kent SFPE nog zes andere productielocaties. SFPE is met een capaciteit van 2,3 miljoen ton papier per jaar de grootste speler op de markt van fijnpapier in Europa.
1.2
Het productieproces
Bij Sappi Maastricht wordt gewerkt met een volcontinu proces waarbij de papiermachines 24 uur per dag moeten produceren. Dit proces begint met de balen cellulose die elke dag per schip via de Maas worden aangeleverd. De balen worden met verpakking en al (deze is ook van cellulose gemaakt) in de verpulper gedaan. In deze verpulper wordt de cellulose vermengd met water, zetmeel en enkele chemicaliën tot er een pap ontstaat, die de grondstof vormt voor het papier. De zo verkregen substantie wordt via buizen naar de papiermachine (PM 5 of PM 6) getransporteerd. Deze spreidt de pap uit over een speciaal hiervoor ontwikkeld doek. Op dit doek loopt het papier in wording op hoge snelheid over verschillende rollen. Tijdens dit traject wordt het product verwarmd en samengeperst, zodat het water eruit verwijderd wordt en het zijn structuur verkrijgt. Na de papiermachine wordt het papier
op grote moederrollen gewikkeld die in het geval van de PM 6 wel 20 ton wegen. De rollen worden daarna naar de coater getakeld die aan één (bij de PM 5) of aan twee zijden (PM 6) een chemische laag aanbrengt die zorgt voor het gladde oppervlak van het papier. Een deel van het papier gaat langs de kalander die het papier extra glanzend maakt. Na deze productiestappen is het papier in principe klaar.
Het papier op de moederrollen is voor de klanten van Sappi Maastricht echter niet te hanteren. Daarom worden de moederrollen op de bobineuses (rollensnijmachines) versneden tot kleinere, beter te hanteren rollen. De maten van deze rollen worden door de klant gespecificeerd. Een deel van de rollen wordt ingepakt en als rol verkocht. Het grootste deel van de rollen wordt op de afdeling sheet finishing tot vellen gesneden. De vellen papier worden daarna opgestapeld op pallets en ingepakt. De ingepakte pallets en rollen worden opgeslagen om vervolgens per vrachtauto naar de klant te worden gebracht.
1.3
Het Probleemveld
Situatie
Het volgende stuk beschrijft de situatie waarin SFPE zich bevindt en de gevolgen die dit heeft voor het bedrijf. Hierbij wordt vooral gekeken naar de productie van gecoat grafisch papier aangezien dit het grootste deel van het volume en de omzet vertegenwoordigt.
De volgende ontwikkelingen dwingen SFPE tot een strategische heroverweging; - Er staat druk op de marges in de papierindustrie vanwege overcapaciteit - Er is een stijgende concurrentiedruk doordat lagelonenlanden steeds beter in
staat zijn om het ingewikkelde productieproces van kwalitatief hoogwaardig grafisch papier uit te voeren.
- De prijs van de grondstoffen en energie die nodig zijn voor papierproductie blijft stijgen.
- Technologische ontwikkelingen maken steeds efficiëntere productieprocessen mogelijk
Treacy en Wiersema (1995) benoemen in hun boek De discipline van marktleiders drie onderling verschillende typen van een organisatiestrategie:
• Customer intimacy: de klant staat centraal en de producten of diensten voldoen aan zijn wensen en eisen;
• Product leadership: de kwaliteit van het product of de dienst staat centraal en klanten zijn bereid hiervoor te betalen;
• Operational excellence: kostenminimalisatie staat centraal, zonder dat de kwaliteit van producten of diensten ter discussie staat.
Bedrijven hebben de grootste kans op succes wanneer er een duidelijke keus gemaakt wordt voor één van de genoemde strategieën. Productleiderschap is voor SFPE niet mogelijk aangezien de mogelijkheden tot productontwikkeling beperkt zijn (papier, en zelfs hoogwaardig grafisch papier, is een commodity). Ook ziet SFPE geen manieren om met een focus op een bepaalde niche een houdbaar concurrentievoordeel te creëren. Dit werd bevestigd toen afgelopen jaar een prijsverhoging werd doorgevoerd. Enkele grote klanten lieten het afweten, terwijl er toch vaak een superieure kwaliteit of service werd geleverd.
Voor SFPE zal “operational excellence” dus waarschijnlijk de meest voor de hand liggende strategie zijn, wat een gebruikelijke keus is in de kapitaalintensieve
papierindustrie. Hierbij wordt zo efficiënt mogelijk geproduceerd, zodat de kostprijs lager uitvalt dan die van de concurrent.
SFPE kent een aantal kosten voor- en nadelen t.o.v de concurrent; Een grotendeels afgewaardeerd productieapparaat en lage transportkosten (vanwege productielocaties nabij de markt) leveren een kostenvoordeel op. De hoge lonen in West-Europa kunnen echter de kostprijs van het product toch hoger uit laten vallen. Ook brengt de leeftijd van het productieapparaat kosten met zich mee zoals minder efficientie en hogere onderhoudskosten t.o.v. een nieuw productieapparaat (door vele updates aan de apparatuur worden dit nadeel enigszins beperkt).
Deze stellingen over de kosten voor- en nadelen zijn gehaald uit verschillende interviews met medewerkers van Sappi Maastricht. De voordelen maken het voorlopig de moeite waard om door te gaan met productie op de (meeste) huidige locaties, waaronder Sappi Maastricht. Hierbij is dan wel een sterke focus op de verbetering van de efficiëntie vereist.
Everest
Tegenvallende resultaten hebben SFPE genoodzaakt om direct maatregelen te nemen om de kosten aanzienlijk en structureel te drukken. Hiertoe is een programma opgestart, genaamd Everest, dat betrekking heeft op alle afdelingen van SFPE, waaronder de 7 papierproductie locaties (mills) in Europa. Binnen Everest worden behalve kostenbesparende maatregelen ook procesoptimalisaties uitgevoerd, die de verschillende mills aan de strategische doelstellingen moeten laten voldoen. Alle afzonderlijke afdelingen zullen zich namelijk moeten richten op de strategie van het zo goedkoop mogelijk leveren van kwaliteit.
In samenwerking met McKinsey is onderzoek gedaan naar de mogelijkheden tot verbetering op alle gebieden binnen SFPE. Op basis hiervan is voor alle afdelingen een richtlijn uitgezet waarin wordt aangegeven waar kosten bespaard kunnen worden en tot welke besparingen dit moet leiden.
Ten aanzien van de productie neemt Everest de uitgangpunten van lean manufacturing als richtlijn om deze strategische doelstelling te kunnen bereiken. De verschillende mills krijgen een behoorlijke vrijheid om zelf een pakket van kostenbesparende maatregelen samen te stellen. Om het proces van het genereren van deze maatregelen te bespoedigen wordt in iedere mill iemand opgeleid tot “lean expert”. Voor de productielocatie in Maastricht zijn is een bedrag aan besparingen vastgelegd en een termijn waarop deze besparingen gerealiseerd moeten zijn.
One Man-One Machine
De mill in Maastricht is, evenals andere productiecentra in de papierindustrie, een nogal star bedrijf. De productiemiddelen zijn zeer kapitaalintensief en niet flexibel, waardoor verschillende omschakelingskosten hoog zijn. Dit betekent dat er niet snel grote veranderingen in de productiemethoden zullen plaatsvinden. Er zijn echter weldegelijk structuren en personen in het bedrijf aanwezig die deze veranderingen, gericht op meer efficiency, proberen na te streven. Zo is er in samenwerking met TNO onderzoek gedaan naar “duurzame papierproductie”. Hierbij is gekeken naar de veranderingen die noodzakelijk zijn om papierproductie up-to-date te brengen. Naar aanleiding van de bevindingen van dit onderzoek is Sappi Maastricht een innovatieproject begonnen onder de naam One Man - One Machine (OM). OM-OM is een programma dat het totale productieproces van de mill in Maastricht moet verbeteren. Het project wil radicale veranderingen teweeg brengen, die de nogal ouderwetse papierindustrie moeten moderniseren.
In het “Masterplan One Man – One Machine” (2005) wordt de doelstelling als volgt geformuleerd;
Het realiseren van een voorspelbaar productieproces ten aanzien van kwantiteit, kosten en kwaliteit.
Dit masterplan gaat echter uit van een project dat zich uitsluitend zal richten op de PM6. Er zijn 3 redenen te geven voor de initiële focus op slechts de PM6:
- PM6 is de meest kapitaalintensieve machine in het productieproces en tevens het uitgangspunt voor de centrale planning van SFPE.
- Bij de PM6 liggen kansen tot verbetering van de processtabiliteit als gevolg van het beschikbaar komen van nieuwe meet- en regelsystemen.
- De instabiliteit van de processen op beide PM’s is de grootste veroorzaker van kwaliteitsverschillen in het totale productieproces. Voordat processen verderop in de primaire stroom kunnen worden aangepakt, is het nodig een indicatie te hebben van de kwaliteitsverschillen waarmee deze processen zullen moeten omgaan.
Bij de PM6 is het project reeds in de fase waar de voorgenomen veranderingen tot in detail worden uitgewerkt. Het project heeft inmiddels een bewustwording en acceptatiegraad bereikt (hoewel het ook de nodige weerstand ondervindt, zoals gebruikelijk is bij veranderingsprocessen in het bedrijfsleven), die kunnen zorgen voor de genoemde radicale veranderingen. Dit was aanleiding om te besluiten dat Sappi Maastricht het programma zal gaan gebruiken om ook de overige productieafdelingen up-to-date te brengen.
Everest vergt op korte termijn (binnen 2 jaar) significante verbeteringen in efficiency van alle bedrijfsonderdelen van SFPE. Sappi Maastricht heeft er voor gekozen om het OM-OM project te gebruiken om invulling te geven aan het Everest project. Hierdoor moet de oriëntatiefase van het OM-OM project voor de overige productieafdelingen zo snel mogelijk starten. Eén van deze afdelingen is de Sheet Finishing (SF). De SF kent een wezenlijk ander productieproces dan de PM6. Het proces is technisch veel stabieler maar kent door de differentiërende productstromen een veel grotere logistieke complexiteit. Het is dus niet mogelijk om de focus en doelstellingen die OM heeft gebruikt bij de PM, zomaar toe te passen op de SF. Aangezien OM-OM ook de SF wil verbeteren moeten hier dus een aparte focus en doelstellingen voor opgesteld worden. Deze moeten echter wel passen binnen het OM-OM project aangezien Sappi anders het risico loopt dat de verschillende productieafdelingen zich in een compleet andere richting ontwikkelen. Ook wil Sappi Maastricht zoveel mogelijk van de structuur en ideeën van het OM-OM project bij de PM6 hergebruiken. Een complete analyse en herdefiniëring van het project zal dus niet nodig zijn. Wel heeft OM-OM extra informatie nodig om ook de SF op een effectieve manier te moderniseren.
Deze informatie bestaat uit antwoorden op de volgende vragen;
- Welke richting moet veranderingen van de SF hebben om de efficiency van de mill in Maastricht te bevorderen?
- Hoe kan de SF zelf efficiënter gaan produceren?
- Op welke gebieden zijn projecten te initiëren die de SF verbeteren binnen de grenzen van het Everest project?
Deze vragen zijn erg algemeen en laten nog volledig open op welke gebieden verbeteringen behaald kunnen worden. Everest noemt lean manufacturing (LM,
Womack et al, 1990) als het kader waarmee de verschillende productieafdelingen verbeterd kunnen worden. De hoofdgedachte van LM (magere fabricage) is het optimaliseren van een productieorganisatie door middel van “afslanken”. Dit wil zeggen dat alle handelingen, procedures en objecten die geen waarde toevoegen aan het eindproduct uit een bedrijf verwijderd moeten worden. Dit principe, dat zich vooral richt op de logistieke kenmerken van een productieorganisatie wordt aangevuld met concepten als klantfocus, continue verbetering en teams.
Binnen OM-OM komt het principe van non-added-value reduction een aantal keer ter sprake. Dit begrip is een equivalent van het “afslanken” binnen LM. Er zijn momenteel reeds enkele stappen richting een lean productieorganisatie gezet. Er is echter nog geen duidelijk beeld wat LM voor het OM-OM project bij de SF kan betekenen. Met het in kaart brengen van de toepassingsmogelijk van LM bij de SF zal het OM-OM project de juiste informatie krijgen om ook op deze afdeling aan de doelstellingen van Everest te kunnen voldoen.
2.
Het onderzoek
2.1
Probleemstelling
In deze paragraaf zal de probleemstelling uiteengezet worden. Deze bevat onder andere de doelstelling en de vraagstelling van het onderzoek. De functie van de probleemstelling is tweeledig. Aan de ene kant is het een handig hulpmiddel om tot afstemming te komen tussen opdrachtgever, opleiding en onderzoeker. Aan de andere kant helpt het om onderzoek vorm te geven.
De doelstelling van dit onderzoek is het in kaart brengen van de mogelijkheden tot verbetering van de productieorganisatie, die de concepten van lean manufacturing de SF bieden.
Achterliggend doel daarbij is; advies uitbrengen aan het OM-OM project ten aanzien van de waarde van deze mogelijkheden, waardoor Sappi Maastricht zijn doel van efficiency verbetering kan bereiken.
De bijbehorende vraagstelling is;
In hoeverre en op welke punten kan de productieorganisatie van de SF lean gemaakt worden?
Met een lean productieorganisatie wordt een organisatie bedoeld die is ingericht volgens de principes van lean manufacturing.
Randvoorwaarden
- Er wordt geen rekening gehouden met mogelijke veranderingen van de positie van de SF in Maastricht binnen de value chain van SFPE.
- Er zal geen benchmarking plaatsvinden; m.a.w. de gegevens die binnen dit onderzoek gebruikt worden moeten binnen de literatuur of binnen SFPE beschikbaar zijn.
2.2
Conceptueel model
Aan de hand van de doelstelling en vraagstelling is het onderstaande conceptuele model opgesteld. Dit is een schematische weergave van de samenhang van de elementen die in dit onderzoek naar voren zullen komen.
Figuur 1. Conceptueel model
Uitgangspunt van dit conceptuele model is een advies aan het OM-OM programma. Het model laat zien hoe dit advies tot stand komt. Het advies bestaat uit twee hoofdonderdelen; Een theoretisch kader en aanbevelingen voor verbeteringen.
Het theoretisch kader is erop gericht de personen die binnen het OM-OM project met lean manufacturing te maken krijgen een goed overzicht te geven van de theorie van lean manufacturing en de bruikbaarheid hiervan. Een analyse van bruikbaarheid van de ideeën van lean manufacturing zal plaatsvinden op drie verschillende niveau’s; de papierindustrie, Sappi Maastricht en de afdeling Sheet Finishing binnen Sappi Maastricht.
Naast dit theoretische kader zullen concrete aanbevelingen worden gegeven die erop gericht zijn de afdeling Sheet Finishing lean te maken. Hiertoe wordt de situatie op de afdeling SF met behulp van bepaalde tools vergeleken met de theorie van lean manufacturing. Deze vergelijking zal een lijst met punten leveren waarop de afdeling SF nog niet lean is. Door deze punten ook te testen op hun bruikbaarheid in deze specifieke situatie zal er een overzicht ontstaan van de belangrijkste mogelijkheden tot verbetering die door de concepten van lean manufacturing geboden worden.
Theorie lean manufacturing Sappi Maastricht SF Papier- Industrie
Beoordelings-tools Bruikbaarheid van lean manufacturing Aanbevelingen
2.3
Deelvragen
1. Analyse van de productiefilosofie Lean Manufacturing.
a. Wat is lean manufacturing?
b. Wat zijn de belangrijkste elementen van lean manufacturing?
2. Analyse van de toepassing van Lean Manufacturing.
a. Wat is de bruikbaarheid van lean manufacturing binnen de papierindustrie? b. Hoe kan lean manufacturing worden ingevoerd?
Aan de hand van een aantal een aantal verschillende visies op lean manufacturing zal worden bekeken of lean manufacturing bruikbaar is binnen de papierindustrie. Tevens zal een stappenplan worden ontwikkeld dat richting kan geven aan de lean manufacturing activiteiten voor de afdeling sheet finishing. Ook zal dit stappenplan de functie van dit onderzoek verduidelijken.
3. Ontwerp van een beoordelingsmethodiek waarmee een productiesituatie getest kan worden.
Hoe kan een bepaalde productiesituatie op de aspecten van lean manufacturing worden beoordeeld?
Deze methodiek moet op een efficiënte manier achterhalen op welke vlakken een productiesituatie de meeste vooruitgang kan boeken.
4. Beoordeling van de SF op relevante aspecten van Lean Manufacturing.
a.. Welke score behaalt de SF t.a.v. de relevante aspecten van lean manufacturing?
b. Welke verbeterpunten kunnen naar aanleiding van deze beoordeling geformuleerd worden?
De blackbox SF zal in deze stap geopend worden om een juist beeld van de interne karakteristieken te krijgen. Deze karakteristieken zullen vervolgens worden gecombineerd met de conclusies van stap 2 om een juiste waarde aan de beoordelingsaspecten te kunnen toekennen. Daarna kan een score gegenereerd worden, die vertelt in hoeverre de SF lean is of kan worden. Ook wordt duidelijk gemaakt op welke specifieke punten de meeste vooruitgang geboekt kan worden.
5. Vertaling van de beoordeling in bruikbare aanbevelingen.
a. In hoeverre zijn de verbeterpunten uit stap 4 bruikbaar voor de afdeling Sheet Finishing?
b. Wat zijn de belangrijkste vervolgstappen?
De beoordeling in stap 4 zal blootleggen bij welke aspecten van lean manufacturing er voor de SF kansen liggen. Deze informatie heeft echter nog niet de juiste vorm om als input voor het OM-OM project te kunnen dienen. Bij deze kansen zal moeten worden aangegeven wat de concrete verbeterprojecten kunnen zijn, welke tools daarbij gebruikt kunnen worden, wat deze projecten ongeveer kunnen opleveren en wat de verwachte moeilijkheden bij de uitvoer zijn.
Op sommige gebieden zal het onmogelijk zijn om tot concreet beschreven projecten te komen vanwege de beperkte duur van dit onderzoek. Er zal op deze gebieden wel aangegeven worden welk vervolgonderzoek er moet plaatsvinden.
3.
Lean Manufacturing
3.1
Het ontstaan van Lean manufacturing
Lean manufacturing en vergelijkbare termen als lean production en lean thinking, zijn begrippen die refereren naar een productiefilosofie die is ontstaan in Japan (Womack et al, 1990). Na de Tweede Wereldoorlog was de Japanse economie sterk verzwakt en kende een grote schaarste aan grondstoffen. Veel Japanse bedrijven bezochten de westerse industrieën die door middel van mass production aan de vraag van de groeiende naoorlogse markten probeerden te voldoen. In Japan had men echter niet de beschikking over veel kapitaal waarmee dergelijke industrieën opgezet zouden kunnen worden en de thuismarkt was minder omvangrijk. Dit resulteerde in een sterke vraag naar een flexibel productiesysteem dat zuinig moest omspringen met de beschikbare middelen. De oplossing lag in de ontwikkeling van een Lean productiesysteem, dat in de automobielfabrieken van Toyota voor het eerst gestalte kreeg. Eiji Toyada, die zijn familiebedrijf in de textiel omvormde tot een succesvolle producent van auto’s, en Taiichi Ohno, een geniale technicus, worden gezien als de bedenkers van het systeem.
Begin jaren 80 begonnen de westerse automobielfabrikanten zich te realiseren dat de manier van vervaardigen in Japan superieur was aan de methoden die in de Verenigde Staten en Europa gebruikt werden. De Japanse bedrijven behaalden een hogere productiviteit en kwaliteit en gebruikten minder resources (Womack et al, 1990). Om de oorzaken van deze prestatieverschillen te achterhalen werd een groot onderzoeksproject gestart door het Massachusetts Institute of Technology. Het project kreeg de naam “The International Motor Vehicle Programme” (IMPV) en achterhaalde de kenmerken van de Japanse productiemethoden. De resultaten van het project werden gepubliceerd in het beroemde boek “The machine that changed the world”. Lean Production werd hierna een algemeen gebruikte term voor productiesystemen die als volgt te beschrijven zijn;
“Lean Production is lean because it uses less of everything compared with mass production – half the human effort in the factory, half the manufacturing space, half the investment in tools, half the engineering hours to develop a new product in half the time. Also it requires keeping far less than half the needed inventory on site, results in many fewer defects, and produces a greater and ever growing variety of products” (Womack et al, 1990)
Het primaire punt van lean production is het verwijderen van waste (verspilling). Dit is uiteindelijk de enige manier om een productieorganisatie lean (slank of mager) te maken. Naast deze primaire focus op het verwijderen van waste zijn er inmiddels zoveel aanvullende principes de theorie van lean production binnengeslopen dat het een complexe taak is het begrip in zijn geheel te beschrijven. De vraag is zelfs of lean manufacturing door de enorme hoeveelheid toevoegingen niet een universele theorie over het goed besturen van een productiesituatie is geworden (James-Moore & Gibbons, 1997; Cooney, 2002).
Naast de onduidelijkheid die veel bedrijven hebben over de omvang van het gedachtegoed van lean production, is er ook onduidelijkheid over wat lean production
nu eigenlijk is. De term lean production staat namelijk niet alleen voor een productiesysteem met bepaalde kenmerken. Ze wordt ook gebruikt voor het proces waarmee een dergelijk productiesysteem gerealiseerd moet worden (Lewis, 2000). Daarnaast kan de term slaan op het managen van een bedrijf volgens een lean filosofie of het toepassen van concrete methoden en technieken die geassocieerd worden met lean production (Bashin & Burcher, 2006). Ook wordt dit op het eerste gezicht eenvoudige concept continu bijgeschaafd en uitgebreid (Papadopoulou et al, 2005). Dit dynamische karakter ontstaat door voortdurend onderzoek naar het concept en de steeds bredere implementatie ervan.
Om een goed beeld te geven van lean production zal er hier gekozen worden voor een beschrijving die bestaat uit twee delen. In deze twee delen zal lean production op verschillende wijzen benaderd worden. De eerste benadering is de meest compacte en zal zich uitsluitend richten op het verwijderen van waste. De tweede benadering is breder en complexer en zal zich richten op een breed scala van praktijken die met lean production geassocieerd worden. Deze twee benaderingen zullen als rode draad door dit verslag lopen.
3.2
Afslanken door het verwijderen van waste
Het belangrijkste idee van binnen lean production is het verwijderen van waste (verspilling). Met deze verspilling wordt gedoeld op alles binnen een bedrijf dat geen waarde creëert voor de klant. De ingenieur Taiichi Ohno van Toyota definieert 7 typen waste binnen productiesystemen;
- Overproductie. Het teveel of te vroeg vervaardigen van producten.
- Overbodige processtappen. Processen die niet nodig zijn om een product te vervaardigen dat voldoet aan de wens van de klant.
- Transport. Het overbodig verplaatsen van materiaal.
- Wachten. Het aanwezig zijn van werknemers of machines zonder dat deze activiteiten uitvoeren die een bijdrage leveren aan het product.
- Voorraden. Het aanwezig zijn van grondstoffen, halffabrikaten of eindproducten die geen bewerking ondergaan.
- Onnodige bewegingen. Het verrichten van overbodige handelingen binnen een taak door werknemers.
- Ondeugdelijke producten. Het produceren van producten die niet voldoen aan de gestelde specificaties.
Om deze typen waste aan te pakken zal er eerst een duidelijk beeld moeten zijn van de waarde van een product voor de klant. Hierna zullen de processen moeten worden opgedeeld in elementen die waarde toevoegen en elementen die dit niet doen. De elementen die geen waarde toevoegen kunnen onderverdeeld worden in noodzakelijke elementen en verwijderbare elementen. Een bedrijf moet er volgens lean production altijd naar streven de niet waarde toevoegende, verwijderbare elementen ook daadwerkelijk te verwijderen.
3.3
Overige methoden om af te slanken
3.3.1 Toepassingsgebieden van lean productionNaast de directe focus op het verwijderen van waste kent lean production vele aanvullende praktijken die uiteindelijk ook streven naar het creëren van een slank productie systeem. Het verband tussen deze praktijken en de verschillende typen waste is echter niet altijd duidelijk. Hetzelfde geldt voor het onderlinge verband tussen de verschillende praktijken. Deze paragraaf (3.3) probeert hier duidelijkheid in te scheppen.
Er zijn verschillende modellen ontwikkeld die lean production in zijn geheel proberen te beschrijven. Een goede versie wordt gegeven door Karlsson en Åhlström (1996). Het model dat zij ontwikkelden (figuur 2), is vooral interessant omdat er aandacht geschonken wordt aan de toepassing van lean production op verschillende typen bedrijfsprocessen. Het concept lean production is hiertoe opgedeeld in vier toepassinggebieden waarmee uiteindelijk een lean enterprise gecreëerd kan worden. Dit wordt bereikt door vijf fundamentele principes op alle gebieden toe te passen.
Figuur 2. Lean Production volgens Karlsson en Åhlström
De vijf fundamentele principes zullen hieronder kort worden besproken.
Multifunctionele teams
Multifunctionele teams kunnen worden gevormd op verschillende hiërarchische niveaus met verschillende doelen. Het voordeel van werken in deze teams is dat de capaciteiten van de verschillende werknemers elkaar aanvullen waardoor de teams in staat zijn meer taken te vervullen en meer verschillende problemen op te lossen. Ook kunnen de teamleden van elkaar leren waardoor werknemers breder inzetbaar worden.
Verticale informatie systemen
Voor een goed werkend lean productiesysteem is het belangrijk dat de juiste informatie op het juiste moment op de juiste plaats is. Verticale informatiesystemen hebben de taak deze informatiestromen mogelijk te maken. Met deze systemen wordt niet alleen het technische deel van de informatiesystemen bedoeld, maar ook de abstracte systemen zoals een bruikbaar stelsel van KPI’s (key performance indicators). Goed werkende informatiesystemen zijn tevens een voorwaarde voor het decentraliseren van verantwoordelijkheden.
Geen Buffers
Een slanke productieorganisatie wordt gekenmerkt door het ontbreken van buffers. Vooral buffers in tijd en voorraad moeten zoveel mogelijk voorkomen worden. Buffers kosten tijd, ruimte en kapitaal, de theorie van lean production stelt echter dat ze ook een dekmantel zijn voor bestaande problemen op de werkvloer. Door de buffers te reduceren zal de aanpak van andere problemen dus ook vereenvoudigd worden.
Geen indirecte resources
Problemen moeten worden opgelost op de plek waar ze ontstaan. Dit moet zoveel mogelijk gebeuren door de werknemers die zich reeds op de werkplek bevinden. Hierdoor zullen er niet zoveel indirecte resources nodig zijn.
Netwerken
Lean production ziet de organisatie als een geheel van processen en slechts in mindere mate als een hiërarchische structuur. Omdat de processen niet allemaal rechtlijnig zijn is het zinvol om te denken in netwerken. Hiermee zal de stroom van goederen en informatie binnen en buiten de organisatie soepeler verlopen.
Dit onderzoek kijkt naar de mogelijkheden voor lean production op een productieafdeling. De kolom lean manufacturing uit het model van Karlsson en Åhlström geeft het onderdeel van lean production weer dat relevant is voor een productieafdeling. Vanaf dit moment zal de focus uitsluitend liggen op lean manufacturing.
Binnen de kolom lean manufacturing worden enkele specifieke principes genoemd, die afgeleid zijn van de fundamentele principes van lean production. De keuze voor de zeven principes die binnen deze kolom vallen lijkt vrij arbitrair. Zo worden onderhoudwerkzaamheden of omsteltijden niet genoemd terwijl een goed beleid op deze punten een voorwaarde kan zijn voor verdere in voering van lean manufacturing (Nicholas, 1998).
3.3.2 Vier bundels van lean manufacturing praktijken
Shah en Ward (2002) laten zien hoe op een gestructureerde wijze alle praktijken die met lean manufacturing geassocieerd worden, in vier bundels in te delen zijn. De eerste stap in dit proces is het verzamelen van alle praktijken die als onderdeel van lean manufacturing gezien worden. Hiertoe is een uitgebreide literatuurstudie uitgevoerd. Hiermee werd een lijst gegenereerd van 21 verschillende praktijken die veelvuldig in de literatuur genoemd werden. Vervolgens zijn er vier bundels van praktijken samengesteld; een JIT bundel, een TPM bundel, een TQM bundel en een
HRM bundel. Door middel van een test op basis van empirische gegevens zijn de verschillende praktijken in de bundels ingedeeld. Binnen iedere bundel zijn eenvoudige en meer complexe praktijken opgenomen die op hetzelfde deelgebied van toepassing zijn. De hieronder gegeven beschrijving van de vier bundels probeert een goed overzicht te geven van de hedendaagse praktijk op het gebied van lean manufacturing. Deze beschrijving zal tevens dienst doen als theoretische basis van dit onderzoek.
De JIT bundel
JIT staat voor “just-in-time” (precies op tijd). Het idee achter JIT, dat een essentieel onderdeel van lean production vormt, is dat ieder proces op het juiste tijdstip en de juiste plaats, de juiste hoeveelheid van de juiste input krijgt aangeleverd (Karlsson en Åhlström, 1996). Idealiter zou een proces steeds één onderdeel ontvangen, precies op het moment dat hier behoefte aan is. JIT streeft naar een productiesituatie met een continue stroom van producten waardoor er geen voorraden nodig zijn. Dit betekend dat het zich vooral richt op het aanpakken van de (interne) logistieke prestaties van een productiesituatie. JIT wordt vaak gezien als het belangrijkste onderdeel van lean manufacturing, waarbij de praktijken uit de andere bundels voornamelijk een ondersteunende functie hebben (Nicholas, 1998).
Om JIT te realiseren zijn verschillende methoden ontwikkeld. De bekendste methode is het gebruik van pullsystemen in de aansturing van de goederenstroom. Pullsystemen werken volgens het bekende supermarkt mechanisme; De klant wil een bepaald product, pakt dit uit een schap en als het schap bijna leeg is wordt dit opgemerkt door een werknemer die het schap aanvult. In een productieomgeving die werkt volgens dit principe zal, behalve een kleine beginvoorraad, dus niets geproduceerd worden zonder dat de klant (dit hoeft niet altijd een eindgebruiker te zijn) hier om vraagt. De charme van een pullsysteem is zijn effectiviteit en zijn eenvoud. Met relatief weinig voorraad en slechts een minimale behoefte aan informatie, blijft de stroom producten goed afgestemd op de vraag (Nicholas, 1998). Het is belangrijk dat de voorraden, die nodig zijn om het systeem te laten functioneren een beperkte omvang hebben. Door de maximale voorraden telkens verder te reduceren zal het pullsysteem de belangrijkste knelpunten in de stroom van producten blootleggen. Het focussen van verbeteractiviteiten op deze punten zal voor een efficiënte productstroom zorgen.
Voorraden vangen variaties in de productiesnelheid van opeenvolgende processen op. Aangezien pullsystemen met beperkte voorraden werken, moeten de variaties in de processen ook tot een minimum beperkt worden. Een andere belangrijke voorwaarde voor de invoering van een pullsysteem is dat de omsteltijden van de betreffende processen klein moeten zijn. Pull systemen werken doorgaans met veel kleine batches, in een door de klant bepaalde volgorde. Om deze stroom van batches te kunnen verwerken moet er veel omgesteld worden en hier is slechts een beperkte tijd voor beschikbaar. Waar het productieapparaat dit vereist kan er ook een pull systeem met grote batches worden ingevoerd.
Als een (tussen-) voorraad in een pullsysteem geleegd wordt, zal er op een bepaald moment een sein moeten gaan naar een stroomopwaarts station in het productieproces. Dit sein zal de activiteiten in het station laten starten. De bekendste methode om deze informatiestroom te reguleren is een systeem genaamd kanban. Kanban is het Japanse woord voor kaart. In dit systeem wordt aan iedere batch een
kanban bevestigd. Als een batch wordt gebruikt wordt de kaart in een centrale kaartencontainer geplaatst waar een werknemer van een stroomopwaarts station afleest welke producten er gemaakt moeten worden. Het kanbansysteem kent enkele variaties, die toegespitst zijn op het gebruik in een bepaalde productiesituatie. Zo is er het single card, het dual card en het CONWIP systeem2.
De TPM bundel
TPM staat voor “Total productive maintenance”. Deze bundel houdt zich bezig met de onderhoudsactiviteiten. Lean manufacturing tracht middels TPM het optimale rendement uit machines en gereedschappen te halen. Hiertoe moeten de beschikbaarheid, de efficiëntie en de kwaliteit van deze productiemiddelen geoptimaliseerd worden (Nicholas, 1998). Beschikbaarheid betekent dat de productiemiddelen altijd klaar zijn om te gebruiken. Efficiëntie betekent dat de taken kunnen worden uitgevoerd op de juiste snelheid. Kwaliteit betekent dat de productiemiddelen geen producten met afwijkende kwaliteit produceren. Dit alles zal moeten worden bereikt door een beperkte hoeveelheid onderhoudsactiviteiten.
TPM kent een aantal basisprincipes waarmee bovenstaande doelen worden nagestreefd;
- Preventive maintenance. Door regelmatig onderhoudsactiviteiten uit te voeren wanneer de machines nog functioneren, zullen deze machines minder vaak plotseling kapot gaan en de stroom van producten stilleggen.
- Predictive maintenance. Door onderdelen te vervangen wanneer de voorspelde levensduur ervan voorbij is, zal het kapot gaan van onderdelen minder vaak de stroom van producten stilleggen.
- Betrokkenheid van de operators. De onderhoudstaken moeten binnen lean manufacturing zoveel mogelijk door de operators aan de machines worden uitgevoerd. De taak van de onderhoudsmedewerkers zal bestaan uit ingewikkelde onderhoudsactiviteiten, training van de operators en het doorvoeren van verbeteringen aan de machines.
- Continue verbetering. Net als alle andere processen binnen een lean productiesysteem zullen ook de onderhoudsactiviteiten gericht moeten zijn op continue verbetering.
Lean manufacturing heeft respect voor alle betrokkenen hoog in het vaandel staan. Dit betekend ook dat werknemers veilig moeten kunnen werken. Omdat veilig werken sterk afhankelijk is van het functioneren van de machines en gereedschappen zal ook dit aspect binnen deze bundel vallen.
De TQM bundel
TQM staat voor “total quality management”. Deze bundel richt zich vooral op kwaliteitsaspecten en op de continue verbetering van de productiesituatie.
Kwaliteitsafwijkingen zijn een grote kostenpost voor productiebedrijven. Bij de klant zorgen kwaliteitsafwijkingen voor ontevredenheid en een bedrijf zal extra kosten moeten maken als een product moet worden teruggenomen. Ook binnen de muren van het bedrijf kunnen kwaliteitsafwijkingen echter grote gevolgen hebben. Een stroom van afgekeurde producten met een verschillende mate van repareerbaarheid zorgt voor
een “verborgen fabriek”. Freiesleben (2004) stelt dat er geen optimum in het aantal afgekeurde producten is maar dat de kosten van slechte kwaliteit zo hoog zijn dat men (op termijn) moet streven naar totale afwezigheid van defecten. Dit past goed binnen de lean gedachte. Lean manufacturing streeft er naar kwaliteitsafwijkingen zo snel mogelijk te laten herkennen door de mensen op de werkvloer.
Om kwaliteitsverbeteringen door te voeren zijn verschillende programma’s ontwikkeld, zoals TQM (Total quality management) en Six sigma. Deze methodieken kunnen worden gezien als elementen van de lean filosofie (Pavnaskar et al, 2003) maar ook als op zichzelf staande verbeterprogramma’s (Andersson, Eriksson & Torstensson 2006). Omdat de methodieken vaak gecombineerd worden met lean manufacturing zullen ze hieronder kort besproken worden;
Total Quality Management
TQM is ontstaan uit een steeds verder toenemende focus op kwaliteit binnen de productieomgeving. Rond 1910 werden de eerste stappen gezet in de Ford fabrieken, waar de beroemde T-Ford getest werd op kwaliteitsafwijkingen. Shewhart vulde deze tests in de jaren ‘30 aan met statistische technieken en noemde het statistical process control (SPC). Deming stelde in de jaren ‘50 dat bedrijven hun productkwaliteit continue moeten verbeteren en dat de problemen bij de bron moeten worden aangepakt. Feigenbaum definieerde in hetzelfde decennium het concept total quality control, dat er naar streeft alle medewerkers te betrekken in het kwaliteitsverbeteringproces. In de jaren ‘80 wordt onderkend dat kwaliteit een strategisch wapen kan zijn, vooral dankzij de successen die Japanse bedrijven op dit punt boeken. Kwaliteit moet vanaf dan worden gebruikt om waarde voor de klant creëren.
Total Quality Management ontstaat in de jaren ‘80 en refereert naar het geïntegreerde geheel van de modernste bevindingen en methoden op het gebied van kwaliteitsbeheersing. Het streeft ernaar om deze methoden zo breed mogelijk toe te passen en dus niet alleen op het gebied van de fysieke productie.
Net als Lean manufacturing is TQM lastig te definiëren. Deming (1994) stelt zelfs dat het hele concept niet meer dan een buzzword is. Dahlgaard (1998) geeft de volgende definitie;
TQM is een bedrijfscultuur gekarakteriseerd door toenemende tevredenheid bij de klant dankzij continue verbetering, waaraan alle werknemers hun steentje bijdragen.
TQM hanteert hierbij de volgende principes; - focus op waarde voor de klant - focus op processen
- iedereen moet betrokken worden - continue verbetering
- baseer beslissingen op feiten
Al deze principes komen ook terug binnen de lean filosofie, waarvan tevens het ontstaan vergelijkbaar is met dat van TQM. Nicholas (1998) stelt dat JIT (Just-In-Time) en TQM onlosmakelijk met elkaar verbonden zijn.
Six sigma
Ook Six sigma is een methodologie waarmee bedrijven hun kwaliteitsproblemen kunnen aanpakken. Dit gebeurt door alle processen zo te laten verlopen dat de standaardafwijkingen van de procesparameters zo klein mogelijk zijn. Het streven is om deze afwijkingen zo klein te laten zijn dat alleen de gevallen die op een bepaald punt een afwijking hebben van meer dan zes (six) maal de standaardafwijking (sigma) afgekeurd moeten worden. Dit betekent 3,4 afgekeurde items voor iedere miljoen geproduceerde items.
De methodologie werd voor het eerst geïntroduceerd in de VS in 1985 bij Florida Power and Light (FPL). Grote bekendheid werd verkregen na een verdere ontwikkeling en een succesvolle invoering bij Motorola.
Six sigma is door zijn primaire focus op een statistische doelstelling theoretisch ingewikkelder dan lean production of TQM. Om te zorgen dat hierdoor geen implementatieproblemen ontstaan, bevat de six sigma methodologie naast de puur statistische methoden ook een six sigma implementatieplan en een six sigma organisatiestructuur. Dankzij deze aanvullingen is six sigma tegenwoordig meer een brede, lange termijn beslissingsstrategie dan een smal kwaliteitsverbeteringprogramma (Arnheiter en Maleyeff, 2005).
Ook six sigma is goed te combineren met lean production, getuige de grote hoeveelheden lean six sigma verbeterprogramma’s die consultants tegenwoordig aanbieden. Six sigma is echter zo’n breed programma dat de keus om het te gebruiken in een vroeg stadium genomen zal moeten worden. Deze keuze wordt nader toegelicht in paragraaf 4.3.2.
Continue verbetering
Continue verbetering binnen lean manufacturing betekent dat iedereen in de organisatie continu streeft naar de verbetering van het productieproces (Karlsson en Åhlström, 1996). Veeleisende klanten en groeiende concurrentie maken continue verbetering noodzakelijk. Ook moet continue verbetering leiden tot een sterke daling van het aantal kwaliteitsafwijkingen.
Continue verbetering kan worden opgedeeld in twee verschillende typen verbeteringen. De eerste categorie bevat incrementele verbeteringen. Dit zijn verbeteringen waarvan het totale effect verloopt volgens een s-curve; De eerste verbeteringen verlopen moeizaam en leveren weinig op. Iedere nieuwe poging tot het verbeteren van het bedrijfsproces zal echter meer opleveren. Op een bepaald moment zijn alle eenvoudige verbeteringen doorgevoerd en zullen alleen nog zeer dure projecten of projecten met een klein effect voor handen zijn.
Lean Manufacturing kent een filosofie die er exclusief op gericht is de incrementele continue verbetering na te streven. Deze filosofie, genaamd kaizen, kent echter verschillende verschijningsvormen. Kaizen wordt bijvoorbeeld vaak gebruikt om concrete, kleine projecten binnen een lean verbeteringstraject mee aan te duiden (kaizen events of kaizen blitz). Ook wordt de term kaizen gebruikt als een equivalent van de lean filosofie (Imai, 1984). Binnen de kaizen filosofie bestaan allerlei methoden waarmee concrete problemen kunnen worden aangepakt zoals poka-yoke en 5S.
Poka-yoke is het Japanse woord voor fout identificatie, en richt zich op kleine, eenvoudige verbeteringen die fouten voorkomen of waarschuwen bij een fout. Zo kan een kleine aanpassing in een machine ervoor zorgen dat mallen er nog maar op één
manier in gezet kunnen worden. Hiermee is de fout van het verkeerd instellen van de mal direct geëlimineerd.
5S is een afkorting van seiri, seiton, seiso, seiketsu, shitsuke, wat staat voor sorteren, ordenen, schoonmaken, standaardisering en continuering. De 5S methode zorgt in deze vijf stappen voor een schone, ordelijke werkomgeving die een positieve invloed zal hebben op de productiviteit.
De maximale procesverbetering die via kaizen bereikt kan worden is beperkt. Wanneer het einde van de S-curve in zicht komt zal er vaak een fundamentele verandering in het proces moeten plaatsvinden om verdere verbetering te kunnen behalen.
Om de fundamentele veranderingen door te voeren wordt vaak gebruik gemaakt van Business Process Reengineering (BPR). BPR werd begin jaren negentig gelanceerd door Michael Hammer en is daarna in razend tempo overgenomen door consultants. Het betreft een complete herdefiniëring van de bedrijfsprocessen en systemen. Daarna worden veranderingen doorgevoerd zoals; het elimineren van processtappen die geen waarde toevoegen, het automatiseren van processtappen, het herstructureren van de organisatie en het herontwerpen van beloningssystemen (Hill, 2003). Behalve voor het doorvoeren van grote veranderingen is BRP ook geschikt als een meer continu verandersysteem voor organisaties die snel moeten evolueren vanwege een turbulente omgeving.
De HRM bundel
HRM staat voor “human resource management”. Deze bundel richt zich op de organisatie van het werk binnen een productiesituatie. De belangrijkste aspecten binnen deze bundel zijn het formeren van teams en decentralisatie.
Teams
Het formeren van multifunctionele teams is een van de eerste en belangrijkste stappen in het transformatieproces dat moet leiden tot een lean productieorganisatie. De transformatie hoeft niet te starten met de formatie van de teams, maar het zal zeker helpen bij de andere stappen (Sánchez & Pérez, 2001).
In de literatuur over lean manufacturing is de organisatie van het werk vaak een element van ondergeschikt belang. Toch is het belangrijk dit element te beschouwen aangezien het werk, zoals dat georganiseerd is binnen massaproductie, niet goed te combineren is met de principes van lean manufacturing (Forza, 1996). Massa productie kent een hoge vorm van standaardisatie en splitsing van de taken waardoor deze efficiënt uitgevoerd kunnen worden. Lean manufacturing is ook gericht op efficiëntie, maar ziet deze efficiëntie bereikt worden met een andere organisatie van het werk.
- Lean manufacturing kijkt naar processen en is dus minder geïnteresseerd in de efficiëntie van de taken van de individuele werknemer maar in die van de organisatie.
- Lean manufacturing is marktgericht en een lean organisatie zal zich aan de markt moeten aanpassen. Dit vergt een grotere flexibiliteit in de organisatie van het werk.
- Lean manufacturing doet afstand van de binnen massa productie gehanteerde visie dat werknemers werkschuw en alleen door financiële prikkels te motiveren zijn. Verwacht wordt dat werknemers coöperatief zijn en zelf met ideeën kunnen komen.
Dankzij deze visie zullen de grenzen zowel tussen taken als tussen hiërarchische niveaus vervagen en zal er een hechtere samenwerking nodig zijn (Forza, 1996). Lean manufacturing ziet teams als de structuur waarmee deze samenwerking vormgegeven kan worden.
Decentralisatie
Door het creëren van een teamstructuur zullen verantwoordelijkheden verschuiven en functies veranderen. Lean manufacturing richt zich er op alle taken die aan werknemers toe te bedelen zijn, ook aan deze werknemers te geven. Het is namelijk een verspilling van de tijd van de managers om de taken te doen die door werknemers kunnen worden uitgevoerd. Een van de concrete veranderingen die binnen een lean transformatieproces vaak worden doorgevoerd, is het elimineren van de functie supervisor. Door deze controlerende functie aan de teams toe te wijzen, wordt er een hiërarchische laag geschrapt. Dit is gunstig voor de flexibiliteit van de organisatie. Om de decentralisatie te kunnen doorvoeren zijn goede verticale informatiesystemen nodig. Zo moeten werknemers op tijd de juiste informatie krijgen over bijvoorbeeld de productiviteit, de geproduceerde kwaliteit en de leverprestaties. Deze gegevens kunnen worden vergeleken met afdelings- en bedrijfsdoelstellingen, op basis waarvan er snel bijgestuurd kan worden.
Ook het integreren van functies past goed binnen de lean filosofie. Door een breder spectrum van taken toe te wijzen aan teams op de werkvloer neemt de behoefte aan ondersteunende diensten af. Het minimaliseren van deze ondersteunende diensten (indirecte resources) is een van de basis principes van lean production (Karlsson en Åhlström, 1996). Zo zullen kwaliteitscontroles (waar mogelijk) niet meer door een aparte kwaliteitsafdeling uitgevoerd worden, maar door de operator van de machine waarop het kwaliteitsverschil ontstaat.
Lean manufacturing heeft invloed op de individuele werkomstandigheden van werknemers. Zo zullen de bredere taken en grotere sociale interactie leiden tot interessantere banen. De mogelijke negatieve effecten zijn onder andere; verscherpte controle uitgeoefend door het management, verzwakking van de vakbonden, toegenomen werkdruk en stress (Biazzo & Panizzolo, 2000). Om een goede werksituatie voor individuele werknemers te waarborgen zijn er vaak aanvullende theorieën en methoden nodig. Deze methoden, zoals de sociotechniek3, proberen takenpakketten zo in te richten dat zowel de productiviteit als de kwaliteit van de arbeid voor de werknemer gewaarborgd blijven.
3
Voor een beschrijving van de sociotechniek en verwante methodieken zie Ruysseveldt, De Witte en Grumbkow (2004)
4.
De toepassing van Lean Manufacturing
4.1
Inleiding
Dit hoofdstuk zal zich richten op één van de hoofddoelstellingen van het onderzoek; het in kaart brengen van de wenselijkheid van het gebruik van een lean manufacturing systeem voor de papierindustrie in het algemeen en de afdeling SF van Sappi Maastricht in het bijzonder. Deze wenselijkheid wordt geanalyseerd voor twee verschillende visies op lean manufacturing; de toepasbaarheid van lean production als een productiesysteem en de toepasbaarheid van lean production als het verbeterproces dat in dit productiesysteem moet resulteren (Lewis, 2000). Tevens zal er worden bekeken hoe het lean manufacturing verbeterproces moet worden in gericht voor de situatie van Sappi Maastricht.
4.2
De
toepasbaarheid
van
lean
manufacturing
als
productiesysteem
Lean manufacturing voegt de flexibiliteit van een ‘craft’ productiesysteem samen met de efficiëntie van een massaproductiesysteem. Het is daarom in bijna alle gevallen superieur aan zijn twee voorgangers. Dit wil echter niet zeggen dat lean manufacturing ook altijd het beste systeem is.
Lean manufacturing is een productiemethodiek die tracht zo min mogelijk resources te gebruiken voor een bepaald productievolume. Op zich is dit natuurlijk een goed streven dat universeel gebruikt kan worden. Het is echter de vraag of bedrijven die zeer sterk zijn afgeslankt in alle situaties goed kunnen functioneren. De belangrijkste kritiek op lean manufacturing is dat het een systeem is dat slechts een beperkte ruimte voor innovatie laat (Lewis, 2000)
Innovatie
Met innovatie wordt hier het ontwikkelen en toepassen van nieuwe dingen (technologie, organisatievormen, businessmodels) in een organisatie bedoeld. Deze innovatie is er op gericht de organisatie beter aan te laten sluiten bij een veranderende omgeving.
Lean manufacturing stelt dat alle activiteiten en middelen moeten worden aangewend voor bedrijfsprocessen die leiden tot waarde voor de klant. Activiteiten die gericht zijn op het verbeteren van bedrijfsprocessen passen dan ook goed bij lean manufacturing. Activiteiten die er op gericht zijn het aanpassingsvermogen van het bedrijf te vergroten leveren volgens Lewis (2000) niet direct waarde op voor de klant en zullen in een lean verbeterproces dus verwijderd worden. Hierdoor neemt het aanpassingsvermogen van een bedrijf af waardoor veranderingen in de omgeving een serieuze bedreiging worden voor de continuïteit van het bedrijf. Bedrijven zullen een afweging moeten maken tussen perfecte aanpassing aan de huidige situatie (lean) en het behouden van aanpassingsvermogen (niet lean). Lean manufacturing zorgt hiermee voor een beperking van de strategische flexibiliteit van een bedrijf.
Het principe van lean manufacturing is hierbij door Lewis zeer strikt toegepast. Voor veel bedrijven die een iets lossere toepassing van lean manufacturing kennen zal dit nadeel minder gelden. De strikte toepassing vormt echter een goede basis voor de vergelijking met Agile manufacturing in de volgende alinea.
Agile manufacturing
Het bekendste alternatief voor een lean productiesysteem is een agile productiesysteem. Dit systeem laat meer ruimte voor innovatie. Doordat agile manufacturing niet zo zuinig is met de middelen als lean manufacturing, kent dit systeem vaak wel wat meer kosten (De Toni et al, 2002; Narasimhan, Swink, Kim, 2005). Het is afhankelijk van de situatie van het bedrijf voor welk systeem gekozen moet worden. Lean manufacturing is vooral effectief in situaties waar de gevraagde flexibiliteit en innovatievermogen beperkt is. Dit zal het geval zijn wanneer zowel de markt als de technologie waar het bedrijf mee te maken krijgt relatief langzaam veranderd. De veranderingssnelheid van de technologie en van de markt zijn in de papierindustrie laag, dus lean manufacturing kan hier als productiesysteem goed toegepast worden.
Overige nadelen
Behalve de bovengenoemde nadelen die ontstaan uit de fundamentele principes van lean production, kent een specifieke toepassing van lean vaak nog meer nadelen. Zo kan lean production bijvoorbeeld leiden tot een verhoogde werkdruk en stress (§ 3.3.2). Omdat deze nadelen afhankelijk zijn van een specifieke toepassing van lean production en deze toepassing voor de SF nog niet is vastgesteld, wordt er hier niet verder op ingegaan.
4.3
De toepasbaarheid van lean production als verbeterproces
Het verbeterproces dat moet leiden tot een lean production systeem bestaat uit twee hoofdonderdelen; enerzijds een lean filosofie, anderzijds een samenhangend geheel van methoden en tools (Bhasin en Burcher, 2006). In deze paragraaf zal bekeken worden in hoeverre beide onderdelen toe te passen zijn in de papierindustrie.
4.3.1 De toepasbaarheid van de lean filosofie
De invoering van lean production behaalt in veel bedrijven slechts beperkte resultaten. Emiliani en Stec (2005) stellen dat dit komt doordat de theorie van lean production verkeerd geïnterpreteerd wordt. Managers zien het lean production verbeterproces vaak als een verzameling tools en niet als een management systeem. Dit lean management systeem is een bedrijfsfilosofie die universeel toepasbaar is. Het systeem stelt zich ten doel waste te elimineren en waarde te creëren voor eindgebruikers. Dit wordt bereikt door continue verbetering en respect voor alle belanghebbenden (aandeelhouders, werknemers, klanten, omwonenden enz.). Zonder dit management systeem zal de inzet van de tools van lean production leiden tot een fenomeen dat door Emiliani en Stec imitatie lean genoemd wordt. Imitatie lean heeft de volgende kenmerken;
- Het levert slechts beperkte financiële en niet-financiële resultaten. - Het is eenvoudig door de concurrentie te kopiëren.
- Het geeft mogelijk tegenstrijdige signalen af, dit kan het vertrouwen van de werknemers in lean beschadigen.
- Imitatie lean vergroot de kans op verkeerde en overbodige projecten
- De snelheid van verandering binnen imitatie lean is beperkt, terwijl de omgeving snellere aanpassingen zou kunnen eisen.
