Auteur: maarten@leanleadership.be

Design of Experiments (DOE) is een gestructureerde methode voor het bepalen van de relatie tussen de parameters die een proces beïnvloeden en de uitkomst van dat proces.

Wat is een design of experiments?

Een design of experiments leidt tot een (wiskundig) model, waarbij de procesoutput, die het resultaat is van bepaalde procesinputs, kan voorspeld worden. Voor de meest optimale procesoutput kunnen dan ook de meest optimale procesinputs bepaald worden.

Design of experiments laat toe om met een beperkt aantal experimenten zoveel mogelijk informatie in te winnen. Niet alle mogelijke combinaties van procesinputs moeten worden uitgetest. Zo wordt er tijd en geld bespaard.

Voorbeelden

Design of experiments kan oa gebruikt worden bij het bepalen:

• van de temperatuur, de druk en de matrijsafstand bij een warmvervormproces van een PVC blister
• van de optimale perskracht bij het persen van een tablet
• van de optimale ingrediëntenmix bij het bakken van een cake
• van de spaanhoek bij een extern draaiproces
• van de ideale inkttemperatuur, inktdruk en druksnelheid bij een drukproces
• van de optimale instelwaarden van een katapult om een balletje op een juiste afstand te schieten (zie video)
• van welke parameters er invloed hebben bij het extruderen van een vaginale anticonceptiering

In de Improve fase van een Six Sigma project wordt voor elke oorzaak van een probleem gezocht naar een oplossing. Design of Experiments is één van de twee basisstrategieën om tot een oplossing te komen. Trial Experiments, waarbij de beste oplossing uit verschillende alternatieven wordt gekozen, is de andere strategie.

De parameters

• factoren: de procesinputs, de variabelen of de parameters die een mogelijke invloed hebben op de uitkomst van het proces.
• response: de procesoutput of de uitkomst van het proces.
• level van een factor: het aantal waarden van een factor dat bestudeerd wordt tijdens het experiment. Als bijvoorbeeld enkel een hoge en een lage temperatuur worden bestudeerd, spreekt men van een level 2.

Het stappenplan

STAP 1. Bepaal het doel

Met een DOE kan je op zoek gaan naar de juiste relatie tussen de procesinputs en de procesoutput. Je kan ook de interactie tussen bepaalde inputs bepalen. Ook de optimale inputwaarden kunnen bepaald worden.

STAP 2. Selecteer de response of procesoutput

STAP 3. Selecteer de factoren of procesinputs

STAP 4. Kies de level van de factoren

Bij DOE wordt er meestal uitgegaan van level 2 factoren. Dit zijn factoren die slechts twee waarden hebben. Deze aanname maakt het model eenvoudiger. In plaats van een continue range van waarden, wordt er gekozen voor twee zinvolle uitersten (een hoge temperatuur en een lage temperatuur bijvoorbeeld).

STAP 5. Selecteer het experimentele design

Bij een full factorieel design zal je alle mogelijke combinaties uitproberen. Voor een proces met 4 factoren, met 2 mogelijke waarden (level 2) zijn er zo 16 experimenten nodig. Alle experimenten uitvoeren is vaak tijdrovend en kostbaar.

Bij een fractioneel factorieel design worden daarom niet alle experimenten uitgevoerd. Voor een proces met 4 factoren, met 2 mogelijke waarden (level 2) zijn er slechts 8 experimenten nodig.  In dit geval moet er nagegaan worden of de resolutie (het onderscheidend vermogen) voldoende is om het aantal experimenten te kunnen reduceren.

STAP 6. Voer het experiment uit en verzamel de data

STAP 7. Analyseer de data en trek conclusies

Via Minitab (of een ander statistisch pakket) kan je de data zowel praktisch als grafisch bekijken. Je krijgt zo een overzicht van de invloed van de verschillende procesinputs op de procesoutput. Het analytisch model is een wiskundige vergelijking, waarmee je outputresultaten kan voorspellen of de optimale procesoutput kan bepalen.

Een projectcharter is een onontbeerlijk document waarin het project beknopt, maar ondubbelzinnig wordt neergeschreven.

Waar kan een projectcharter helpen?

Als je al eens een (verbeter)project hebt afgewerkt, herken je ongetwijfeld de volgende situaties:

• de sponsor van het project kent de timing niet
• het team is niet gealigneerd over de doelstellingen van het project
• de opbrengst van het project is niet berekend
• de scope van het project verandert in de tijd
• het project heeft een impact op een afdeling, die niet in de communicatieloop is meegenomen
• er is geen budget voorzien voor het project
• het management blokkeert het project omdat risico’s niet op voorhand waren ingeschat
• teamleden worden niet vrijgegeven door hun manager voor het uitvoeren van taken of het bijwonen van meetings
• het management beslist op de verkeerde momenten in het project

Wat is een projectcharter?

Een Project Charter biedt hier hulp! Het is een onontbeerlijk document waarin het project beknopt, maar ondubbelzinnig wordt neergeschreven.

Bij een six sigma project, wordt het Project Charter geïnitieerd tijdens de define fase. Na elke andere fase (measure, analyse, improve) wordt het document opnieuw overlopen en bijgeschaafd. Uiteindelijk wordt het afgesloten tijdens de controle-fase.

Waaruit bestaat een projectcharter?

Het Project Charter bevat de volgende elementen:

• de project definitie
• de procesbeschrijving
• het projectteam
• de stakeholders
• de projecttiming
• de opbrengsten
• de projectautorisatie

Project definitie

In deze rubriek wordt de project scope duidelijk beschreven in de probleemstelling en de doelstelling.

De probleemstelling beschrijft op basis van feiten de huidige situatie:

• wat kan er beter?
• hoe is het probleem ontstaan?
• wat is de omvang van het probleem?

De doelstelling beschrijft de toekomstige, verbeterde situatie, na realisatie van het project.

Steek zoveel mogelijk data in je project definitie!

De procesbeschrijving

Het verloop van het proces wordt op high level niveau gedocumenteerd. Een SIPOC is vrij eenvoudig en laat toe om zeer snel een goed inzicht te krijgen in het proces.

Het projectteam

Een Six Sigma project wordt uitgevoerd door een divers team van procesbetrokkenen en procesdeskundigen. Het team bestaat gewoonlijk uit 4 tot 8 leden, afhankelijk van de grootte van het project. Elke afdeling of shift moet vertegenwoordigd zijn! Pas het team eventueel aan gedurende het project. Het spreekt voor zich dat de teamleden van de organisatie voldoende ruimte en tijd krijgen om het project uit te voeren.

De stakeholders

Stakeholders zijn belanghebbenden bij de uitvoering of de uitkomst van het project. Ze zijn niet betrokken bij het uitvoeren van het project, maar zijn wel geïmpacteerd. Om de rol en de invloed van de stakeholders in te schatten kan een stakeholdersanalyse worden uitgevoerd.

De projecttiming

De projecttiming geeft de planning van het project aan op basis van de belangrijkste mijlpalen. Het einde van elke DMAIC-fase geldt al zeker als een mijlpaal. Op die momenten wordt de status van het project met het team en de stakeholders besproken. Er wordt dan ook al dan niet groen licht gegeven om naar de volgende fase over te gaan.

De opbrengsten of de business case

Een volledig Project Charter vermeldt ook de projectopbrengsten (en projectkosten). De kwantificeerbare financiële opbrengsten worden ‘harde opbrengsten’ genoemd. ‘Zachte opbrengsten’ zijn minder kwantificeerbaar, maar zeker niet onbelangrijk. Deze rubriek wordt ook wel de business case genoemd.

De projectautorisatie

In de rubriek projectautorisatie wordt de goedkeuring voor het project gegeven door de verschillende belanghebbenden. Men onderscheidt de volgende rollen:

• de champion: de persoon die binnen de organisatie verantwoordelijk is voor de uitrol van de verbetercultuur en die tijdens het project de toegepaste methodieken en tools in de gaten houdt
• de projectsponsor: de proceseigenaar of diegene die het resultaat van het project later operationeel zal moeten managen
• de CFO: de chief financial officer houdt de uitgaven en opbrengsten onder controle
• de projectleider: diegene die de projectuitvoering faciliteert (bijvoorbeeld: black belt lean six sigma)

Meetsysteemanalyse (MSA) is een methode om de variatie van het meetsysteem vast te stellen.

Meten is weten

In een bedrijfsproces worden metingen uitgevoerd om de kwaliteit van de output te beoordelen. Enkele voorbeelden:

• een hardheidsmeting van een metalen bewerkstuk
• een pH meting van een chemische oplossing
• de lengte van een op maat gezaagde plank
• een visuele controle van een eindproduct
• een klantentevredenheidsonderzoek met 5 keuzemogelijkheden
• een tijdsmeting van de uitgevoerde productiestap
• …

Afwijkingen in het proces

Het resultaat van die metingen geeft info over de prestatie van het proces. Het meetresultaat wijkt vaak af ten opzichte van de verwachte waarde. Deze afwijking wordt veroorzaakt door de afwijking van het proces zelf, maar ook door de afwijking omwille van de gekozen meetmethode.  Met andere woorden: de geobserveerde variatie bestaat uit de procesvariatie én de meetvariatie.

De meetvariatie

Meetsysteemanalyse (MSA) is een methode om de variatie van het meetsysteem vast te stellen. De meetvariatie kan opgesplitst worden in de volgende componenten:

• resolutie – Hoe nauwkeurig wordt de meting uitgevoerd?
• accuraatheid – In welke mate komt de meting overeen met de werkelijke waarde?
• stabiliteit – Hoe consistent is de meting in de tijd?
• lineariteit – Hoe consistent is de meting over de hele range van de mogelijke waarden?
• herhaalbaarheid – Wat is de variatie als hetzelfde staal twee keer gemeten wordt?
• reproduceerbaarheid – Wat is de variatie als hetzelfde staal een tweede keer door een andere persoon gemeten wordt?

Een kalibratie zorgt ervoor dat de variatie, veroorzaakt door de accuraatheid, stabiliteit en de lineariteit, wordt gecorrigeerd. De herhaalbaarheid en de reproduceerbaarheid vormen samen de precisie.

Het meetsysteem verbeteren

Een betrouwbaar meetsysteem heeft een lage meetvariatie.

Een meetsysteem analyseren én verbeteren kan je in drie stappen.

STAP 1. Controleer de resolutie

Controleer de resolutie: de meting moet een factor 10 nauwkeuriger zijn dan de specificatie.

STAP 2. Voer een kalibratie uit

Voer een kalibratie uit zodat de accuraatheid, stabiliteit en lineariteit onder controle zijn.

STAP 3. Voer een Gage R&R studie uit

Tijdens een Gage R&R studie wordt een minimum aantal stalen meerdere malen door verschillende uitvoerders gemeten. De studie bepaalt de variatie van de herhaalbaarheid en van de reproduceerbaarheid:

• een slechte herhaalbaarheid betekent dat het meetinstrument moet worden hersteld, aangepast of vervangen
• een slechte reproduceerbaarheid duidt op een probleem bij de uitvoerder, die onvoldoende getraind is of die over een onvolledige meetinstructie beschikt.

Een SIPOC is een procesmap of een schematische weergave van een bedrijfsproces. Het geeft een high level overzicht. De methode is vrij eenvoudig en laat toe om zeer snel een goed inzicht te krijgen in het proces.

Toepassing

De tool kan gebruikt worden bij het verbeteren van een proces om:

• bij de start van de verbetering een duidelijk overzicht van de scope te krijgen
• te bepalen welke stakeholders betrokken zijn bij het proces én dus ook betrokken moeten worden bij de verbetering
• de algemene kennis van het betrokken team over het proces te vergroten
• het werkelijke procesverloop te verduidelijken
• het projectteam het proces op dezelfde manier te laten bekijken
• tijdens de duur van een project éénduidig te communiceren aan personen binnen én buiten het projectteam

Elementen

• Supplier (leverancier): een individu, een afdeling of een organisatie die een input geeft aan het proces
• Input: materialen, informatie of resources die nodig zijn om het proces uit te voeren
• Process: een reeks van opeenvolgende stappen of activiteiten die de inputs omzet naar outputs
• Output: de uitkomsten (product of dienst) van het proces
• Customer (klant): een individu, een afdeling of een organisatie die de output van het proces ontvangt

Werkwijze

Het opstellen van een SIPOC is een groepsoefening. Het projectteam gaat als volgt te werk:

STAP 1. Bepaal het startpunt en het eindpunt van het proces

• Wat is de scope van de SIPOC?
• Welke is de eerste activiteit?
• Welke is de laatste activiteit?

STAP 2. Identificeer de processtappen of activiteiten tussen startpunt en eindpunt

• Blijf high level, ga niet te veel in detail!
• Beperk je dan ook tot 5 tot 8 stappen.

STAP 3. Bepaal de outputs van het proces

• Welke producten worden gemaakt?
• Welke diensten worden verleend?
• Welke informatie komt er vrij?

STAP 4. Leg de klanten vast

• Wie neemt de producten af?
• Wie maakt gebruik van de diensten of van de informatie?

STAP 5. Bepaal de inputs van het proces

• Welke materialen worden er gebruikt?
• Welke informatie is er nodig?
• Welke resources worden er ingezet?

STAP 6. Leg de leveranciers vast

• Wie levert de materialen of de informatie?
• Wie levert de overige resources?

Lean is een managementsfilosofie die erop gericht is om maximale waarde te realiseren voor de klant door te streven naar een hoge kwaliteit, lage kosten en een korte doorlooptijd.

Geschiedenis

Na WOII besloot het Japanse Toyota, dat in de 19e eeuw opgestart was als een fabrikant van weefgetouwen, zich te focussen op het produceren van auto’s. De economische omstandigheden waren moeilijk: Toyota moest de strijd met veelal buitenlandse concurrenten aangaan.

General Motors (oa Opel) en Ford investeerden in dure en grote productielijnen, ingericht om slechts 1 type auto te produceren aan een groot volume. Om zich in de concurrentieslag te kunnen handhaven, richtte Toyota zich op de productie van meerdere typen auto’s. Daarvoor liet Toyota’s CEO, Taiichi Ohno, in 1940 snel omstelbare productielijnen plaatsen, die op enkele minuten tijd konden worden omgesteld. Omstellingen van de Amerikaanse productielijnen waren onmogelijk of duurden meerdere dagen.

In de jaren 50 en 60 kreeg Ohno’s Toyota Production System helemaal vorm. Toyota streeft naar een one-piece-flow productieproces, in een bad van continu verbeteren. Verbetertechnieken zoals SMED, Kanban, Poka Yoke, Andon, Ishikawa, Kaizen, 5s, Heijunka, Jidoka en Value Stream Mapping worden geïmplementeerd. Er wordt een bedrijfscultuur geïmplementeerd waarbij elke medewerker naar het eigen proces kijkt door de ogen van de klant: hoe kunnen we verspillingen, die de klant niet wil betalen, vermijden? Dit alles leidt tot snelle omsteltijden, lage voorraden, hoge kwaliteit, kleine batches, etc. Toyota’s bedrijfsresultaten schieten vanaf dan de hoogte in. De Amerikaanse automobielsector krijgt klappen.

The machine that changed the world

John Krafcik gebruikte voor het eerst de term ‘Lean’ in zijn artikel ‘Triumph of the Lean Production System’ uit 1988. Hij schreef het artikel naar aanleiding van het International Motor Vehicle Program, een onderzoek dat werd opgestart om de Amerikaanse automobielsector terug competitief te maken.

Ook James P. Womack nam deel aan dit onderzoek, als research director. Hij schreef de 2 bekendste lean boeken: ‘The Machine That Changed The World’ (1990) en ‘Lean Thinking’ (1996).

Hij vat de lean methodologie samen in 5 principes:

• Bepaal de klantwaarde
• Identificeer de waardestroom
• Laat het proces vloeien
• Creëer een pull-systeem
• Streef naar perfectie.

Principe 1: Bepaal de klantwaarde

Elke activiteit kost tijd, resources en geld; maar niet elke activiteit voegt waarde toe voor de klant. De klant is enkel bereid te betalen voor die activiteiten die waarde toevoegen. We schatten in wat de klant beschouwt als waardevol en als verspilling. Hiervoor moeten we een goed beeld hebben van wie deze klant is.

Principe 2: Identificeer de waardestroom (value stream)

Eens de klantwaarde gekend is, kan de waardestroom (value stream) in kaart worden gebracht. We maken een gedetailleerde tekening van het proces (value stream map). Naast de huidige situatie, wordt ook een projectie gemaakt van de toekomstige – verbeterde – situatie. Het proces wordt verbeterd door verspillingen te elimineren en waarde toevoegende activiteiten te optimaliseren.

Principe 3: Laat het proces vloeien (flow)

We zullen verder de wachttijden tussen de verschillende activiteiten verminderen, fouten reduceren en rework elimineren. Dit doen we door de activiteiten onderling met elkaar te verbinden en te balanceren. Hierdoor voegt iedere activiteit in het proces waarde toe, zonder dat het stilstaat (flow). We passen het werktempo aan aan de takttijd, lijnbalancering zorgt voor een optimale werkverdeling. Een one-piece-flow proces wordt beschouwd als het summum; hierbij is de doorlooptijd minimaal.

Principe 4: Creëer een pull-systeem

In de meeste ondernemingen wordt er op voorraad geproduceerd (make-to-stock). Productieorders worden gepland per werkcel. Lokale efficiëntie wordt gemaximaliseerd, wat leidt tot hoge tussenvoorraden en weinig onderlinge afstemming. Men spreekt van een ‘push’-systeem.

In een ‘pull’-systeem bepaalt de klant het productieritme. Een activiteit wordt opgestart doordat de daarop volgende activiteit een behoefte (en signaal) genereert. Het product wordt op deze manier door het proces ‘getrokken’. Tussenvoorraden dalen en de onderlinge afstemming is erg hoog.

Principe 5: Streef naar perfectie

In een lean omgeving zal elke medewerker elke dag trachten het proces verder te verbeteren: minder verspilling en meer klantwaarde!

SMED staat voor single minute exchange of dies of ‘het in één enkele minuut wisselen van matrijzen’.

Afkomst

Het is een uit de matrijzenwereld afkomstige benaming die Shingo hanteerde voor zijn systematiek van vliegensvlug omstellen. Dagen vergende omstellingen worden teruggebracht tot werkzaamheden van enkele uren, omstellingen van enkele uren worden gereduceerd tot omstellingen die binnen enkele minuten zijn uit te voeren.

Het omstellen vindt plaats als er op éénzelfde productiemiddel (machine, gereedschap, productielijn, reactorvat, …) van het ene product naar het andere product wordt overgeschakeld.

SMED in 4 fasen

Het omstellen van een productiemiddel wordt uitgevoerd in 4 opeenvolgende stappen:

• de voorbereiding: het verzamelen, voorbereiden en het aanbrengen van nieuwe gereedschappen
• het verwisselen: het ter plaatse reinigen en het weghalen van het oude gereedschap, het plaatsen van het nieuwe gereedschap
• het instellen: het instellen én het vastzetten van het nieuwe gereedschap
• de afwerking: transport van de gebruikte gereedschappen naar de opslagplaats, het schoonmaken, onderhouden en opbergen van de gebruikte gereedschappen

Voor grondstofwissels gelden gelijkaardige stappen.

Online en offline activiteiten

De omstelactiviteiten kunnen worden opgesplitst in 2 groepen:

• online omstelactiviteiten: activiteiten die mee de doorlooptijd van het proces bepalen, omdat ze enkel kunnen worden uitgevoerd door het proces te onderbreken
• offline omstelactiviteiten: activiteiten die de doorlooptijd van het proces niet bepalen, omdat ze parallel aan het proces of buiten het proces kunnen worden uitgevoerd.

SMED-Stappenplan

Het reduceren van omsteltijd kan in 4 stappen:

STAP 1: Breng de huidige situatie in kaart door alle omstelactiviteiten te inventariseren

STAP 2: Splits alle online en offline activiteiten:

• alle voorbereidingsactiviteiten worden offline uitgevoerd (terwijl het proces nog bezig is)
• alle afwerkingsactiviteiten worden offline uitgevoerd (terwijl het nieuwe proces opgestart is)
• het verwisselen en het instellen vinden online plaats (terwijl het proces onderbroken is)

STAP 3: Breng zoveel mogelijk online-activiteiten over naar offline activiteiten door:

• het vooraf instellen van gereedschappen
• het gebruik van functionele bevestigingsmiddelen
• het standaardiseren
• …

STAP 4: Verbeter continu de situatie zodat zowel de omsteltijd voor de offline activiteiten als de omsteltijd voor de online-activiteiten zo kort mogelijk is.

Tot begin jaren 90 focuste zowat elk maakbedrijf op het maximaliseren van de efficiëntie, t.t.z. steeds meer produceren aan een lagere kost. Het was een éénvoudigere tijd: de consument was minder veeleisend, producten waren minder gevarieerd, kwaliteit was nog geen topprioriteit. Vandaag is deze situatie helemaal anders: klanten zijn kritischer en kopen alleen nog producten die volledig aan hun behoeften en smaak voldoen. Bovendien is de concurrentie mondialer.  De markt heeft zich daardoor ontwikkeld van een sellers-markt (‘koop wat wij willen maken’) naar een buyers-markt (‘maak wat wij willen kopen’). Het gevolg is dat maakbedrijven zich sinds de jaren 90 ook moeten focussen op kwaliteit en flexibiliteit. Klanten vragen laaggeprijsde producten met de laatste technische snufjes, met een perfecte kwaliteit en een hoge mate van betrouwbaarheid, snel en juist op tijd geleverd en met een uitstekende service. Dit betekent ook dat maakbedrijven in staat moeten zijn om just-in-time te produceren, t.t.z. de producten die de klant vraagt op het tijdstip en in de hoeveelheid waarin ze gevraagd worden. Just-in-time produceren kan door kleine series te produceren: veel verschillende, maar kleine orders met… veel omstellingen. In het gemiddelde bedrijf waar verschillende producten vervaardigd worden, produceert men echter grote series omdat het omstellen van de productielijn te veel tijd kost en de opstart vaak tot moeilijkheden leidt. Daardoor is de productiedoorlooptijd hoog en is men onvoldoende flexibel om te voldoen aan de behoefte van de markt. De ideale seriegrootte is een trade-off tussen de voorraadkost en de omstelkost. De voorraadkost is de kost om een product te stockeren (huur stockageplaats, risico dat product niet meer afgenomen wordt door de klant, risico dat het product vervalt, …). De omstelkost is de kost per omstelling (loonkost, capaciteitskost, kwaliteitsverlies bij opstart, …). Uit onderstaande grafiek blijkt dat een drastische reductie van de omsteltijd leidt tot kleinere seriegroottes en een lagere omstelkost. De productiedoorlooptijd zal sterk verminderen, de voorraadkost zal zakken en het maakbedrijf kan zo flexibeler inspelen op de noden van de veranderende markt.

5s is een 5-stappen-plan dat leidt tot een goede werkplaatsorganisatie.

Een ordelijke of opgeruimde werkplaats heeft een aantal voordelen:

• Je kan je werk veel efficiënter uitvoeren: je moet immers minder lang zoeken naar het gereedschap of het materiaal dat je nodig hebt.
• Een ordelijke omgeving is een veilige omgeving.
• Samenwerken in teamverband loopt veel makkelijker doordat duidelijke afspraken zijn gemaakt en een structuur bestaat om deze in stand te houden.
• Een nette werkruimte geeft ook een goede uitstraling (voor jezelf, voor het team, voor het management, maar zeker ook voor de klant).
• Structuur en orde stimuleert structuur en orde!

5s is dé lean-tool van de werkvloer: de 5 stappen vinden plaats op de werkvloer, de gemba, daar waar de actie is. Meestal focust een 5s event zich op een pilootafdeling. 5s kan over het hele bedrijf uitgevoerd worden, zowel op de productievloer als in het kantoor.

Deze techniek is makkelijk implementeerbaar: een eenvoudig concept met een snel (en blijvend) resultaat.

5s is niet alleen maar schoonmaken. Het is een tool die continu verbeteren stimuleert. Problemen worden zichtbaar gemaakt en kunnen worden opgelost.

5S staat voor 5 opeenvolgende stappen die beginnen met een S: scheiden – schikken – schoonmaken – standaardiseren – standhouden (of in het Japans: seiri – seiton – seiso – seiketsu – shitsuke; of in het Engels: sort, set in order, shine, standardise, sustain).

Scheiden

In de eerste stap wordt elk voorwerp (materiaal, gereedschap, elektronische data, …) op de werkplaats vastgenomen én beoordeeld. Voorwerpen die we niet gebruiken worden verwijderd, voorwerpen die we wel gebruiken worden behouden.

Bij twijfel kan er een rood label (red tag) gebruikt worden: indien deze gemarkeerde voorwerpen gedurende een bepaalde periode niet gebruikt worden, worden ze alsnog verwijderd.

Schikken

In deze stap krijgt elk behouden voorwerp een vaste plaats. Door middel van visueel management (geverfde layout op de grond, schaduwbord, markeringen, pictogrammen …) wordt die vaste plaats zichtbaar gemaakt.

Schoonmaken

Het 5s team maakt de werkplek schoon. Tijdens het kuisen worden afwijkingen ten opzichte van de norm (verspillingen, beschadigingen, lekken, ontbrekende materialen) gedetecteerd. In deze stap wordt ook nagedacht over welk kuismateriaal nodig is om de werkplek schoon te houden.

Standaardiseren

In deze stap richt het team zich op de lange termijn: welke afspraken moeten gemaakt worden om de orde en netheid van de werkplaats te borgen?

Denk hierbij aan:

• een lay-out van de werkplaats die beschrijft welke voorwerpen nodig zijn én hoe ze worden geschikt
• een inventaris van de voorwerpen
• een instructie die het schoonmaakproces beschrijft
• een instructie die beschrijft hoe de kuismachine functioneert
• een planning voor de schoonmaak: wie? wanneer? waar? wat? frequentie?

Standhouden

In deze stap denkt het team na over hoe 5s in stand kan worden gehouden: hoe zorgen we ervoor dat 5s géén éénmalige activiteit blijft, maar gestimuleerd wordt in de hele organisatie?

Denk hierbij aan:

• een periodieke audit
• een escalatiemodel voor gegenereerde acties
• een koppeling met andere tools (teammeeting, kaizen, gembawalk …)

De 7 vormen van verspilling zijn: transport, voorraad, beweging, wachten, overprocessing, overproductie en defecten.

Niet waarde toevoegende activiteiten (NVA = non value added) worden ook wel verspillingen genoemd: het zijn activiteiten waar de klant niet voor betaalt.

Transport

Het onnodig verplaatsen, oppakken, neerzetten van materialen, producten, mensen en informatie wordt aanzien als een verspilling. Deze wordt vaak veroorzaakt door een slechte inrichting van de werkpost of van het bedrijf. De manier waarop het werk georganiseerd is (verschillende afdelingen, verschillende functies, verschillende verantwoordelijkheden) heeft een grote invloed: hoe meer hand-overs, hoe meer verspilling.

Voorraad

Een teveel aan gestockeerde grondstoffen, hulpstoffen, tussenproducten en eindproducten wordt ook beschouwd als verspilling:

• voorraad kost geld: de waarde van het materiaal, maar ook de (fictieve) huur van de stockageruimte, …
• voorraad verhoogt het risico op kwaliteitsproblemen: een stapel die omvalt, een grondstof die vervalt, …
• voorraad vertraagt verandering of verbetering
• voorraad verlaagt de controle op het proces

Beweging

Een medewerker die een onnodige beweging uitvoert creëert verspilling. Het meest gekende voorbeeld hiervan is het zoeken naar materiaal, documenten of gereedschap. Dit wordt in de hand gewerkt door een slechte werkplaatsorganisatie én het gebrek aan een standaard werkinstructie. Veel kleine, nutteloze bewegingen leiden al snel tot een groot verlies.

Wachten

Als activiteiten niet goed op elkaar afgestemd zijn veroorzaakt dit onvermijdelijk ‘wachten’. Voorbeelden hiervan zijn:

• een operator die op een interventie van een technische onderhoudsmedewerker wacht
• een boekhouder die op een mail met informatie van de klant wacht
• een defecte machine wacht op een essentieel te vervangen onderdeel, dat nog geleverd moet worden
• het productieproces wacht op de schroefjes die door onze leverancier niet op tijd zijn geleverd
• het projectteam wacht op een goedkeuring van het budget door de financieel directeur
• de tabletteerder wacht op de vrijgave van het granulaat door het labo

Overprocessing

Door processen complexer te maken dan noodzakelijk bekomt men overprocessing. Complexe toevoegingen komen vaak voort uit niet-doordachte oplossingen voor een suboptimaal proces. Voorbeelden:

• dubbele controles
• niet-onderbouwde, nutteloze kwaliteitscontroles
• productie volgens specificaties die te strikt zijn
• rapportering
• overbodige reinigingen of kuisactiviteiten
• dossiers zowel elektronisch als fysiek opslaan
• eisen toevoegen aan het product, die niet door de klant gevraagd zijn
• …

Overproductie

Als men meer produceert dan de klant vraagt, spreekt men van overproductie. Overproductie wordt veroorzaakt door een slechte kennis van de klantvraag. Ook door in grote batchvolumes te produceren – omdat dit efficiënter lijkt – verkrijgt men deze verspilling. Overproductie leidt tot andere verspillingen: Voorraad, Transport, Beweging, …

Defecten

Dit is de meest vanzelfsprekende vorm van verspilling. Merk op dat defecten of fouten op het einde van proces de hoogste kost met zich meebrengen; zij hebben immers het hele proces reeds doorlopen.

Je kan deze 7 vormen van verspilling makkelijk onthouden door het (Engelse) ezelsbruggetje TIM WOOD: Transport – Inventory – Motion – Waiting – Overproduction – Overprocessing – Defects.

Hoe kan je de 7 vormen van verspilling elimineren?

In de volgende alinea leggen we uit hoe je elk van de 7 vormen van verspilling kan elimineren. We geven een aantal praktijkvoorbeelden en halen technieken aan die je kunnen helpen om deze verspillingen te elimineren.

Overproductie

Overproductie ontstaat wanneer er meer geproduceerd wordt dan nodig is, wat kan leiden tot overvolle magazijnen en onnodige kosten. Om overproductie te vermijden, is het belangrijk om de productie te baseren op de werkelijke vraag van klanten. Dit kan worden bereikt door het toepassen van Just-in-Time (JIT) productie, waarbij alleen wordt geproduceerd wat nodig is. Dit kan ook helpen om de doorlooptijd te verkorten en de efficiëntie te verbeteren.

Bijvoorbeeld: Stel dat u een bakkerij heeft en uw klanten verschillende soorten brood bestellen. In plaats van grote hoeveelheden van elk type brood te bakken en deze op voorraad te houden, kunt u JIT-productie toepassen door alleen de hoeveelheid brood te bakken die u nodig heeft om aan de vraag van uw klanten te voldoen.

Voorraad

Voorraad is een van de zeven vormen van verspilling die optreden wanneer er meer grondstoffen, werk in uitvoering of afgewerkte producten zijn dan nodig is om aan de vraag van de klant te voldoen.

Deze verspilling kan leiden tot hogere opslag- en transportkosten, vertragingen in de productie en vermindering van de cashflow van een bedrijf.

Om voorraad te elimineren, moet een bedrijf het proces van vraagvoorspelling en -planning verbeteren om de benodigde voorraad te verminderen tot wat nodig is om aan de klantvraag te voldoen.

Een praktijkvoorbeeld van het elimineren van voorraad kan zijn om Just-in-Time (JIT) productiemethoden toe te passen. Dit betekent dat materialen, componenten en andere benodigdheden pas worden besteld en geleverd op het moment dat ze nodig zijn om het product te produceren. Hierdoor worden de opslagkosten en het risico op beschadiging of veroudering van de voorraad verminderd, terwijl het bedrijf nog steeds in staat is om aan de vraag van de klant te voldoen.

Een ander voorbeeld kan zijn om het productieproces te stroomlijnen om de hoeveelheid werk in uitvoering te verminderen. Dit kan worden bereikt door het instellen van een Kanban-systeem waarbij de productie van een bepaald onderdeel alleen wordt gestart wanneer dat onderdeel nodig is om de volgende fase van het productieproces te voltooien. Dit minimaliseert de hoeveelheid onnodige onderdelen of afgewerkte producten die in het proces worden vastgehouden.

Beweging

Om beweging te elimineren, moet je jouw werkproces analyseren en de werkplek ergonomisch ontwerpen om onnodige bewegingen te minimaliseren. Bijvoorbeeld door het gebruik van een verrijdbare werkbank of werkstation, waardoor je niet hoeft te bukken of te reiken om materialen te hanteren.

Een andere oplossing is om jouw werkplek te organiseren volgens het 5S-systeem. Dit systeem omvat de stappen: scheiden, structureren, schoonmaken, standaardiseren en standhouden. Zo kun je onnodige items verwijderen uit de werkplek en alles wat nodig is gemakkelijk toegankelijk maken.

Door deze aanpak kun je vermoeidheid en letsel verminderen en de productiviteit van jou en jouw collega’s verbeteren. Het handhaven van een efficiënte en veilige werkplek kan bijdragen aan een betere werkomgeving en hogere kwaliteit van werk.

Wachten

Om wachten te elimineren moet je eerst begrijpen dat het optreedt wanneer een proces stopt of vertraagt omdat er geen werk beschikbaar is, of omdat het werk niet op tijd is afgerond.

Om wachten te verminderen, kun jij het productieproces in kaart brengen en de bottlenecks identificeren. Vervolgens kun je de processtappen en de taken verdelen en een efficiëntere manier vinden om ze uit te voeren.

Een praktijkvoorbeeld van het elimineren van wachten kan zijn om een kaizen-workshop te houden waarbij het productieproces wordt geanalyseerd en verbeterd. Bijvoorbeeld, door het gebruik van visuele hulpmiddelen zoals Kanban-borden en het opzetten van taakrotaties om de betrokkenheid van de medewerkers te vergroten en de betrouwbaarheid van het proces te verbeteren.

Een ander voorbeeld kan zijn om technologie in te zetten, zoals het gebruik van geautomatiseerde machines, om de productietijd te verminderen en het aantal fouten te minimaliseren. Dit kan leiden tot minder wachttijd en meer efficiëntie in het productieproces.

Het verminderen van wachttijd kan ook worden bereikt door een cultuur van continue verbetering en communicatie te creëren binnen het bedrijf. Door medewerkers aan te moedigen om problemen te melden en suggesties te doen voor verbetering, kan het bedrijf de processen steeds verder optimaliseren en zo de wachttijden tot een minimum beperken.

Overprocessing

Overprocessing treedt op wanneer er meer werk wordt gedaan dan nodig is om het gewenste resultaat te bereiken. Dit kan leiden tot extra kosten en tijdverspilling in het productieproces.

Om overprocessing te elimineren, moet je het proces van begin tot eind analyseren en bepalen waar er onnodige stappen of activiteiten zijn. Je kunt bijvoorbeeld kijken naar de materialen die worden gebruikt en beoordelen of er goedkopere alternatieven zijn die even geschikt zijn.

Een praktijkvoorbeeld van het elimineren van overprocessing is om het productieproces te vereenvoudigen door alleen de noodzakelijke stappen uit te voeren. Dit kan worden bereikt door het gebruik van Lean-technieken zoals Value Stream Mapping, waarbij de waardestroom van het productieproces in kaart wordt gebracht en geanalyseerd om verspilling te identificeren en te elimineren.

Een ander voorbeeld kan zijn om te kijken naar de machinerie en apparatuur die wordt gebruikt om het product te maken. Het kan zijn dat er extra functies aanwezig zijn die niet nodig zijn voor het productieproces. Door deze overbodige functies uit te schakelen, kan je de productie-efficiëntie verhogen en onnodige kosten verminderen.

Ten slotte is het belangrijk om de feedback van klanten te gebruiken om te bepalen welke aspecten van het productieproces het meest waardevol zijn voor de klant. Door alleen te focussen op wat belangrijk is voor de klant, kan je overprocessing elimineren en de kwaliteit van het product verbeteren terwijl je kosten bespaart.

Overproductie

Overproductie treedt op wanneer er meer wordt geproduceerd dan nodig is om aan de vraag van de klant te voldoen. Het kan leiden tot onnodige kosten voor opslag, transport en verwerking van overtollige producten. Om overproductie te elimineren, moet je het productieproces optimaliseren om alleen te produceren wat nodig is.

Een praktijkvoorbeeld van het elimineren van overproductie is het implementeren van een pull-systeem in plaats van een push-systeem. In een push-systeem wordt er geproduceerd op basis van een voorspelling van de vraag. Dit kan leiden tot overproductie als de voorspelling niet accuraat is. In een pull-systeem wordt er alleen geproduceerd wanneer er vraag is van de klant.

Een manier om een pull-systeem te implementeren is door gebruik te maken van Kanban. Dit is een systeem waarbij de productie van een bepaald onderdeel alleen wordt gestart wanneer dat onderdeel nodig is om de volgende fase van het productieproces te voltooien. Dit minimaliseert de hoeveelheid onnodige onderdelen of afgewerkte producten die in het proces worden vastgehouden.

Een andere manier om overproductie te verminderen, is door te werken met kleinere batches. Door kleinere batches te produceren, wordt de hoeveelheid overtollige producten verminderd en kunnen problemen in het productieproces sneller worden opgemerkt en opgelost.

Defecten

Defecten kunnen leiden tot verlies van tijd, materialen en klanttevredenheid. Om defecten te elimineren, moet je ervoor zorgen dat je de root cause analyseert en vervolgens de nodige maatregelen neemt om te voorkomen dat deze problemen zich opnieuw voordoen.

Een praktijkvoorbeeld van het elimineren van defecten is het implementeren van een kwaliteitscontroleproces in het productieproces. Dit kan worden bereikt door het gebruik van statistische procesbeheersing (SPC), waarbij elk onderdeel of product op kritieke punten in het productieproces wordt geïnspecteerd om eventuele afwijkingen op te sporen en te corrigeren.

Een andere aanpak is om de oorzaak van defecten te analyseren met behulp van de 5 Why-methode. Door vijf opeenvolgende “waarom”-vragen te stellen, kan de root cause van een probleem worden geïdentificeerd en kunnen maatregelen worden genomen om deze te elimineren.

Om te voorkomen dat defecten ontstaan, is het belangrijk om te zorgen voor voldoende training van werknemers en voor de juiste apparatuur. Het opzetten van een cultuur van continue verbetering en het betrekken van werknemers bij het oplossen van problemen kan ook bijdragen aan het verminderen van defecten.

Beluister hier de podcast van Lean & Leadership

Maarten en Caroline spreken in de podcast over:

• wat een vettig koekje (marsepino) te maken heeft met lean en leadership;
• wat lean juist betekent en wat de doorlooptijd daarmee te maken heeft;
• wat verspilling juist betekent;
• welke verspillingen er zijn in een koekjesfabriek;
• dat transport-verlies te maken heeft met gedeconnecteerde locaties;
• waarom voorraad ook een verspilling is;
• dat Caroline zich ergert aan de verpakking van Oral B tandenborstels, een vorm van over-processing;
• overproductie, de ergste vorm van verspilling;
• dat je de theorie van de 7 verspillingen eenvoudig praktisch kan toepassen;
• doorlooptijd en bottleneck management;
• de cruciale rol van de operator of uitvoerder, die de ogen en oren zijn voor het oplossen van de problemen;
• waarom externe partijen mee het verschil kunnen maken.

Referenties:

• een ander artikel over de 7 vormen van verspilling, vind je hier;
• een uitgebreid artikel over lean, vind je hier;
• een artikel over het observeren van verspillingen, vind je hier;
• een artikel over de doorlooptijd, vind je hier.

Het doel van Six Sigma is de kwaliteit van een product of een dienst te verbeteren door in te grijpen op het proces dat leidt tot dit product of deze dienst. Six Sigma is een managementstrategie die ontwikkeld is door Motorola in 1986. De term ‘six sigma’ leidt ons naar de statistiek, waarin de ‘sigma’ slaat op de variatie (of standaardafwijking) in een proces. De standaardafwijking van een proces duidt in zekere mate op de maturiteit van het proces. Een six sigma proces is een proces waarbij slechts 3,4 defecten per miljoen producten/diensten worden gegenereerd. Een six-sigma proces is met andere woorden een proces dat statistisch zeer goed onder controle is, waardoor de variatie bijzonder laag is, zodat er nauwelijks afkeur wordt gecreëerd. De Six Sigma methodiek bestaat uit 5 fasen: Define, Measure, Analyse, Improve en Control. In deze 5 fasen zal men een probleem, dat leidt tot kwaliteitsverlies, trachten op te lossen.

Fase 1: Define (Definiëren)

In een eerste fase baken we het project af en definiëren we ondubbelzinnig welk probleem we willen oplossen. We stellen een projectcharter op, dat oa. de business impact van het project, de teamsamenstelling, de planning, en de doelstellingen beschrijft.

Fase 2: Measure (Meten)

Tijdens de meet-fase gaan we het probleem proberen te kwantificeren: een duidelijke definitie van het probleem wordt neergeschreven. Aan de hand van een meetplan bepalen we hoe het probleem kan worden gemeten. Zo kunnen we niet alleen de huidige performantie van het probleem bepalen, maar kan ook een eerste inschatting worden gemaakt over wat we als eindresultaat willen bereiken.

Fase 3: Analyse (Analyseren)

Tijdens de derde fase gaan we op zoek naar mogelijke oorzaken van het probleem. In een eerste stap trachten we zo veel mogelijk oorzaken te vinden. In een tweede stap zullen we enkel die oorzaken overhouden die het meest waarschijnlijk zijn (= grondoorzaken).

Fase 4: Improve (Verbeteren)

Voor elke grondoorzaak zoeken we mogelijke oplossingen. Ook hier zullen we eerst op zoek gaan naar zoveel mogelijk oplossingen, om daarna de meest waardevolle over te houden en te implementeren.

Fase 5: Control (Controleren)

In de laatste fase onderzoeken we of de oplossing het verwachte resultaat heeft gebracht en of het probleem nu daadwerkelijk is opgelost. Verder borgen we de gekozen oplossing met behulp van gestandaardiseerd werk of visual management. Uiteindelijk sluiten we het project af en doen we een overdracht van het project naar de proceseigenaar.