Six Sigma Raportti Lean Six Sigma Green Belt projektin läpiviennistä Juhani Niiranen TKI-Asiantuntija Savonia-ammattikorkeakoulu Teknologia- ja ympäristöala
Sivu 2 / 19 Sisältö 1 JOHDANTO... 3 2 DMAIC -MENETELMÄ... 4 2.1 Defain... 4 2.2 Measure... 5 2.3 Analyze... 6 2.3.1 Toistettavuus ja uusittavuus... 6 2.3.2 Graafiset analyysimenetelmät... 8 2.3.3 Tutkittavan prosessin suorituskyky... 10 2.3.4 Hypoteesit tuovat tietoa... 11 2.4 Improve... 11 2.5 Control... 12 3 PILOTTI PROJEKTI... 13 3.1 Määrittely... 13 3.2 Mittaaminen... 14 3.2.1 Tilausten käsittely... 15 3.2.2 Koneistus... 15 3.2.3 Alihankinta... 16 3.2.4 Hionta... 16 3.2.5 Tarkastus, pesu ja pakkaus... 17 3.3 Analysointi... 18 3.4 Parantaminen... 18 3.5 Valvonta... 18 4 PÄÄTÄNTÖ... 19
Sivu 3 / 19 1 JOHDANTO Lean Six Sigma on maailmanlaajuisesti tunnettu Yhdysvalloissa kehitetty prosessien kehittämismenetelmä, jossa yhdistyy systemaattinen ongelmanratkaisu prosessi sekä tilastotieteellinen tiedon käsittely. Tulosten saavuttamiseksi on käytössä lukuisia eri työkaluja, niin laskennallisia kuin graafisiakin, joiden avulla on helppo tehdä kehittämistyöhön tarvittavat johtopäätökset sekä perustella kehittämistyön merkitys yrityksen päättäjille. Lean Six Sigman perustana on systemaattisen prosessin mukainen, projektiluonteinen työskentely. Lean Six Sigma osaajat on jaettu eri osaamistasoihin, joita ovat - White Belt - Green Belt - Yellow Belt - Black Belt - Master Black Belt Tämä raportti esittelee Green Belt osaamistasoon vaatimuksena olevan DMAIC-projektin läpiviennin ja toimii samalla raportin kirjoittajan näyttönä Green Belt-tason osaamisesta. Green Belt tason osaaja avustaa Black Belt osaajaa Lean Six Sigma -projektien tiedon keräyksessä ja käsittelyssä sekä johtaa erillisiä pienempiä Green Belt projekteja.
Sivu 4 / 19 2 DMAIC -MENETELMÄ Lean Six Sigmana ytimenä on kurinalainen systemaattinen ongelman ratkaisu menetelmä, eli DMAIC (Defain, Measure, Analyze, Improve ja Control). Menetelmä hyödyntää määrittelyvaiheessa kerättäväksi suunniteltua, usein juuri kyseiseen projektiin mahdollisimman tarkoituksenmukaista data-aineistoa sekä tilastollisia analyysejä. Analyysien avulla pyritään löytämään vaihtelua aiheuttavat juurisyyt sekä poistamaan prosessissa syntyvä vaihtelu juurisyitä kehittämällä. 2.1 Defain DMAIC prosessin ensimmäisessä Define- eli määrittely vaiheessa on tarkoituksena tunnistaa kehittämiskohde, rajata se sekä muodostaa kehittämisprojektista tarkka suunnitelma, jonka avulla voidaan siirtyä mittausvaiheeseen. Määrittely aloitetaan yleensä liiketoimintatarkastelulla, jossa määritetään vähintään tutkittavan kohteen asiakkaat sekä kuvataan ongelma heidän näkökulmastaan. Ongelma tulee myös luokitella sen vakavuuden mukaan, sillä usein prosesseista on löydettävissä useita ongelmia, joista kriittisimmät ovat luonnollisesti tärkeysjärjestyksessä ensimmäisenä. Luokittelu voi perustua esimerkiksi ongelman laatuun, eli ongelma voi vaikuttaa asiakkaan tyytyväisyyteen, tuotteen laatuun tai prosessin kyvykkyyteen. Näistä kaksi viimeisintä ei välttämättä edes välity asiakkaalle. Kun toiminnan kannalta kriittisin ongelma on saatu valittua, suoritetaan ongelman sekä projektin kuvaaminen ja tavoitteiden asettaminen. Projektin mittariksi ja tavoitteeksi kannattaa valita numeerinen ja mielellään jatkuva arvo, jotta projektin seuranta ja valvonta onnistuu helpoiten. Projektin kuvaamisessa voidaan hyödyntää mm. seuraavia kysymyksiä: - Mitkä ovat asiakkaan kannalta kriittiset vaatimukset? - Mikä on ydinongelma? - Mihin prosessiin ongelma liittyy? - Missä olosuhteissa ongelma esiintyy? - Miten laajana ongelma esiintyy? - Mitä haittaa tai vaikutuksia ongelma aiheuttaa? - Mitkä ovat ongelmanratkaisun tavoitteet? - Millä mittareilla tavoitteita mitataan? - Missä ajassa tavoitteeseen päästään? - Keitä kuuluu projektihenkilöstöön? Ongelman kuvauksen tulee yleensä olla lyhyt ja ytimekäs sekä sisältää rahallisen arvion ongelman kustannusvaikutuksista. Muutenkin ongelman kuvauksessa tulee kiinnittää huomiota kvantitatiivisten lukuarvojen esittämiseen, epämääräisten sanallisten kuvausten sijasta. Esimerkiksi Reklamaatioiden määrä on kasvanut viime vuodesta 17 %, eli 348
Sivu 5 / 19 kappaletta. Näistä aiheutuu meille 46 000 laatukustannukset. Kyseisen kaltaiselle ongelman määritykselle on helppoa asettaa tavoitteet, esim. Pyrimme vähentämään reklamaatioiden määrän alle 200 kpl:n ja laatukustannukset alle 20 000 :n. Tavoite voitaisiin esittää myös asteittain, jolloin projektin välivaihe olisi ensimmäisten tavoitteiden täyttyminen. Eräänä isona osana projektisuunnitelmaa toimii projektitiimin valinta. Projektitiimiin tulee valita asiantuntijoita niin DMAIC-prosessiosaajista, kuin myös projektin kohteena olevan prosessin omistajistakin. Varsinaisen projektityön suorittavan tiimin lisäksi kehittämisprojektille määritetään yleensä erillinen ohjausryhmä. Lean Six Sigma projektin ohjausryhmän tulisi koostua Project Championista, Prosessinomistajasta, eli kehitystyön asiakkaasta, Deployment Championista sekä Master Black Beltistä. Lisäksi ohjausryhmässä on yleensä mukana kehittämisprojektin vastuullinen projektipäällikkö, joka on arvoltaan Blacktai Green Belt. Hän toimii tiedonsiirtäjänä projektitiimin ja ohjausryhmän välillä. Määrittelyvaiheen tavoitteiden täyttymisen raporttina voidaan pitää projektin määrittelylomakkeen täyttymistä. Määrittelylomake on vapaamuotoinen, mutta siitä tulisi käydä ilmi mm. seuraavia asioita: - Projektin nimi, projektiryhmän jäsenet sekä tilaajan ja projektipäällikön tiedot yhteystietoineen. - Kuvaus ongelmasta sekä arvio projektin hyödyistä sekä kustannuksista - Tavoite numeerisena - Vaiheistettu sekä aikataulutettu toteuttamissuunnitelma Kun projektin ohjausryhmä on hyväksynyt kehittämisprojektin määrittelylomakkeen, voidaan siirtyä mittausvaiheeseen. Mittausvaiheen suunnittelu ja mittauskohteiden valinta voi olla myös osa määrittelyvaihetta. 2.2 Measure Systemaattisen ongelmanratkaisumenetelmän toisena vaiheena on Measure eli mittaaminen. Mittausvaihe koostuu kolmesta osa-alueesta; mittauskohteiden valinnasta, mittausmenetelmien valinnasta sekä itse mittauksesta. Mittauskohteiden selvityksessä on tarkoituksena määrittää ongelmaprosessin mitattavat tuotokset, panokset sekä prosessimuuttujat. Tähän voidaan käyttää työkaluina mm. prosessikaavioita, syy-seurauskaavioita tai erilaisia muuttuja-analyysejä. Tärkeimpänä antina on kattavan ja projektin tavoitteita tukevan mittaussuunnitelman laatiminen. Mittaussuunnitelmaan sisällytetään myös tieto siitä, miten ja millä tietoa mitataan. Mittausmenetelmien valinnan yhteydessä tarkastellaan myös mittaustiedon luotettavuutta ja riittävyyttä. Näihin sopivia työkaluja ovat mm. Gage R&R, Kympin sääntö sekä Mittarin kyvykkyysindeksi. Mittausten tulosten ja tilastomatematiikan avulla voidaan tarkkaan kuvata epävarmuutta, eli vaihtelua, mikä liittyy jokaiseen toimintaan.
Sivu 6 / 19 Mittaussuunnitelman laatimisen jälkeen aloitetaan suunnitelman mukainen mittaaminen. Mittauksen avulla pyritään osoittamaan prosessin suorituskyvyn nykytila, joka luo lähtökohdan kehittämistyölle. Mikäli emme tiedä lähtötilannetta, emme voi myöskään todeta kehittämistyön vaikutusta. Mittadatasta voidaan tehdä erilaisia aikasarjatarkasteluja tai suorituskykyanalyysejä, esimerkiksi tietokonesovellusten avulla. 2.3 Analyze DMAIC-prosessin kolmantena vaiheena on varsinainen analyze- eli mittaustiedon analysointivaihe. Analysointivaiheessa analysoidaan sekä mittausjärjestelmä, että itse tutkittava prosessikin. Tavoitteena on selvittää muun muassa, mikä osuus vaihtelusta aiheutuu mittausjärjestelmän hajonnasta, arvioidaan mittausvälineiden luotettavuutta sekä määritellä prosessin todellinen hajonta. 2.3.1 Toistettavuus ja uusittavuus Mittauksessa tapahtuva vaihtelu aiheutuu yleensä aina joko mittaustapahtuman toistettavuudesta tai uusittavuudesta. Toistettavuudesta aiheutuu vaihtelua, vaikka sama mittaaja mittaa samalla mittalaitteella samaa kappaletta. Tällöin vaihtelun aiheuttaa mittalaite. Mikäli vaihtelun aiheuttaa uusittavuus, niin saman kappaleen mittaaminen eri mittaajan toimesta aiheuttaa suurimman vaihtelun. Toistettavuuden ja tarkkuuden merkitystä on havainnollistettu kuvassa 1.
Sivu 7 / 19 Kuva 1. Toistettavuus sekä tarkkuus (Lähde: http://blog.robotiq.com/bid/36551/robotic- Gripper-Repeatability-Definition-and-Measurement. Luettu 16.11.2021) Toistettavuuteen vaikuttaa siis suurimpana tekijänä mittalaite. Mittalaitteen kalibrointi ja vaihtaminen ovatkin yleisimmät toistettavuuden parantamiskeinot. Joissakin tapauksissa myös mittaajan kouluttaminen on aiheellista. Uusittavuuteen sen sijaan vaikuttaa useammat tekijät, kuten mm. mittalaitteet, mittaajat sekä näiden välinen vuorovaikutus. Mittaustapahtuman uusittavuutta voidaan kehittää mm. seuraavin keinoin: - Mittakoneet valitaan samanlaisiksi, jotta mittalaitteesta johtuva vaihtelu saadaan minimoitua - Mittakoneet ovat kalibroituja ja mittaajat käyttävät standardisoituja menetelmiä - Mittaajat ovat riittävästi koulutettuja ja osaavat asiansa - Mittaajien käyttämiä menetelmiä ja toimintatapoja valvotaan, että he toimivat standardien mukaan - Mikäli mittauksissa esiintyy eroja, selvitetään johtuuko erot mittaajasta, mittalaitteesta vai kappaleesta -
Sivu 8 / 19 2.3.2 Graafiset analyysimenetelmät Kerätyn datan analysointiin käytetään yleensä ensimmäiseksi erityyppisiä graafisia analysointimenetelmiä. Tähän käytetään erilaisia analysointiohjelmia kuten mm. Minitab ohjelmaa. Tietokoneohjelmien piirtämästä graafista analysointi on helppoa ja nopeaa, jolloin kehittämistyön suunnitteluun päästään nopeasti. Perinteinen histogrammi kertoo yksinkertaisesti tutkittavan muuttujan arvojen jakaantumisen käyttäjän haluaman asteikon mukaisesti. Histogrammissa yhden pylvään pinta-ala kuvaa kyseiseen arvoväliin sijoittuvien lukuarvojen määrän. Mitä korkeampi pylväs on, sitä suurempi on kyseisen arvovälin joukko. Histogrammin muodosta nähdään mm. mitkä ovat minimi ja maksimiarvot, mittausarvojen hajonnan sijoittuminen sekä voidaan osittain päätellän jakauman tyyppiä. Kuvassa 2. on esitetty esimerkki histogrammista. Kuva 2. Esimerkki Histogrammista. (Lähde: http://www2.uiah.fi/projects/metodi/080.htm. Luettu 16.11.2012) Toinen erinomainen graafinen analyysikuvaaja on Boxplot. Siinä havaintoarvojen jakauman lisäksi nähdään prosentuaalisesti, kuinka arvojoukon neljä kvartaalia on jakaantunut. Joukon ensimmäinen kvartaali on laatikon alaviiva-arvon alittavia ja ylin kvartaali taas laatikon yläviiva-arvon ylittäviä. Mediaani on laatikon keskiviiva. Boxplot kuvaajan avulla on myös helppo ja havainnollistavaa vertailla eri muuttujien saamia arvoja, esimerkiksi mittaustuloksia kahdella eri käyttäjällä tai kahden eri tuotteen ominaisuuksia. Kuvassa 3. on esimerkki Boxplot-kuvaajasta. Kuvaajassa on lisäksi vertailtu vierekkäin kahden eri muuttujan, odotusta ja jalostusta saamia arvoja.
Sivu 9 / 19 Kuva 3. Esimerkki Boxplot-kuvaajasta. (Lähde: Niiranen J, Green Belt-projekti, 2012) Boxplot kaavion kanssa samankaltaisia ovat myös Interval Plot sekä Individual Plot. Näitä kuvaajia voidaan käyttää, mikäli halutaan korostaa havaintojoukon hajontaa (interval) tai yksittäisten havaintojen sijoittumista (individual). Molempien käyttö on kuitenkin boxplotkuvaajaa harvinaisempaa. Varsinkin kunnossapidon havaintoja ilmaistaan usein kuvaajalla, josta käy ilmi havaintojen lukumäärä sekä eri muuttujien havaintomääristä koostuva kumulatiivinen havaintomäärä. Tällaista kuvaajaa kutsutaan Pareto-kuvaajaksi, josta esimerkki kuvassa 4. Pareto kuvaajan avulla voidaan esimerkiksi muodostaa vikatyypeille arvostusjärjestys ja puuttua niihin niiden esiintymistiheyden mukaisessa järjestyksessä.
Sivu 10 / 19 Kuva 4. Pareto-kuvaaja. (Lähde: http://whatis.techtarget.com/definition/pareto-chart-paretodistribution-diagram. Luettu 16.11.2012) Edellä esitellyt kuvaajat ovat perinteisen aikasarjaesityksen lisäksi varmaankin yleisimpiä SIx Sigmaan liittyviä graafisia analysointityökaluja. Niiden lisäksi on olemassa lukematon määrä erilaisia kuvaajia, jotka soveltuvat tiettyihin tarkoituksiin. Kuvaajien valinta täytyisi osata tehdä tarkasteltavien tietojen sekä analysoinnin avulla haluttujen tietojen perusteella. 2.3.3 Tutkittavan prosessin suorituskyky Vaihtelun hallinta on luonnollisesti tärkeää mittaustapahtuman lisäksi itse tutkittavassa prosessissa. Vaihtelua pienentämällä saadaan vähennettyä vikoja, susi-kappaleita sekä saadaan esille ongelmakohdat. Vaihtelun vähentäminen on harvoin kallista ja usein sitä voi suorittaa kokonaan ilman investointeja. Tämä tarkoittaa käytännössä: - Samoilla resursseilla saadaan parempi kate ja suurempi tuottavuus - Keskimäärin toiminnan taso on sama, mutta vaihtelua on vain vähemmän - Hyödyt esille nopeast - Suuret panostukset koulutukseen sekä toimintatapoihin ja ajatusmalleihin Tutkimuksella saavutettavien havaintojen perusteella tulee yrittää pienentää prosessin vaihtelua, jotta päästään tehokkaampaan tekemiseen.
Sivu 11 / 19 Prosessin suorituskykyä analysoidaan muutaman keskeisen muuttujan avulla. Nämä keskeiset muuttujat on määritelty defain-vaiheessa. Analysointivaiheessa arvioidaan miten muuttujat voisivat vaikuttaa lopputulokseen ja esitetään näistä arvioista hypoteesit. 2.3.4 Hypoteesit tuovat tietoa Hypoteesi on määritelty sanallisesti perusteltuna väitteenä, joka tuo esiin jonkun tutkittavaan tapahtumaan liittyvän väitteen, joka on usein hypoteesin esittäjän mielipide tai selvitystyön kautta esille tullut olettamus. Hypoteesin tulee olla sisällöltään informatiivinen, mutta sen tiedon paikkansapitävyydestä ei ole varmuutta. Analysoinnin avulla pyritään selvittämään, onko hypoteesi tosi vai epätosi. Esimerkkejä hypoteeseista: - Tehokkaan auton omistajat ajavat useammin ylinopeutta - Kahvin juonti aiheuttaa mahahaavan - Runsas pihlajanmarjasato johtaa vähälumiseen talveen Hypoteesin asettelu tulee olla aina sellainen, että sen voidaan osoittaa olevan tosi tai epätosi. Kvalitatiivisessa eli laadullisessa tutkimuksessa hypoteeseja voidaan myös muokata tutkimuksena aikana, mutta kvantitatiivisessa tutkimuksessa ne määritellään tarkasti ja kiinteästi jo tutkimuksen empiirisessä vaiheessa. Molemmissa tapauksissa hypoteesin asettelulle tulee olla avoin, jotta vanha tieto ei ohjaa liiaksi kehittämistyötä. Hypoteesien matemaattinen todistaminen on iso osa Six Sigma laadunparantamista ja toteutetaan yleensä analysointiohjelmistolla, kuten minitab:lla. Tässä raportissa ei paneuduta matemaattiseen todistamiseen sen syvemmin aiheen laajuuden vuoksi. 2.4 Improve DMAIC-prosessin toiseksi viimeinen vaihe on parantamis- eli improve-vaihe. Parannusvaiheessa prosessin omistajan asiantuntemuksen avulla parannetaan valmistusprosessia analysointivaiheessa todennettujen ongelmien ja muuttujien osalta. Vaiheeseen kuuluvat oleellisesti ongelman ratkaisu vaihtoehtojen laadinta, arviointi sekä valinta, mutta myös suunnittelu siitä miten kehittämistyön onnistuminen voidaan todentaa. Todentaminen tapahtuu yleensä pääasiassa mittaamalla prosessin oleellisia mittareita, joita jo määrittelyvaiheessa on mietitty. Parannusehdotusten ja keinojen määrittelyyn voidaan käyttää yleisiä ongelmanratkaisun menetelmiä, kuten aivoriiheä, koesuunnittelulla tai erilaisten matriisien avulla.
Sivu 12 / 19 2.5 Control DMAIC-prosessin viimeisenä vaiheena on tulosten valvonta, jonka tulisi jäädä projektin jälkeen pysyväksi toiminnaksi. Valvonta eli control vaiheen tehtävänä on varmistaa, että valittu ratkaisu saadaan käyttöön ja se myös jää käyttöön. Työkaluina ovat tiedottaminen ja koulutus, mutta myös fyysiset ratkaisut. Mekaanisesti toteutettavia fyysisiä ratkaisuja voivat olla mm. Poka-Yoke menetelmät, visuaaliset ohjaukset jne. Käyttöönoton tapahduttua on yleensä tarpeen miettiä myös jatkuvan seurannan mittarit sekä mittaritietoon tarvittava tiedonkeräys. Jatkuvan parantamisen kannalta oleellista on selvittää seuraavat ongelmakohdat ja olisiko uusi malli laajennettavissa yrityksen muihin toimintoihin. Viimeiseen vaiheeseen sisältyy myös luonnollisesti projektin päättäminen.
Sivu 13 / 19 3 PILOTTI PROJEKTI Tässä osiossa kuvataan Leka hankkeessa toteutetun pilottiprojektin toteuttaminen, joka perustuu edellä esiteltyyn DMAIC-prosessiin. Tiedot on muutettu yleiseen muotoon, jotta työn kohteet eivät olisi tunnistettavissa. 3.1 Määrittely Määrittelyvaihe aloitettiin projektin aiheen valinnalla, ongelmakohtien luetteloinnilla ja sekä mittaussuunnitelman laatimisella. Pilottiprojektin toteutettiin konepajaan, jossa Six Sigma projektin aiheeksi valikoitui tiettyjen kokoonpantavien tuotteiden toimitusvarmuuden kehittäminen. Kyseiset tuotteet ovat kohdeyrityksen yhden pääasiakkaan volyymituotteita, joiden myynnistä muodostuu merkittävä osa liikevaihtoa. On ennustettavissa, että niiden myynnin osuus kasvaa jopa yli 10 %:n liikevaihdosta. Tuotteiden toimitusvarmuuden kehittäminen on siis hyvin tärkeää myynnin sekä yhden tärkeimmän asiakkaan säilyttämisenkin kannalta. Six Sigma projektin tuleekin olla yritykselle merkittävä, jotta se kannattaa toteuttaa. Projektin suunnittelu aloitettiin muodostamalla prosessikuvaus kyseisten tuotteiden komponenttien valmistuksesta. Loppukokoonpanoa tehtäessä oli käynyt ilmi, että tilausten myöhästymiset johtuvat omassa tuotannossa valmistettavien komponenttien puuttumisesta ja viivästymisestä. Itse loppukokoonpano työvaiheena kestää ainoastaan vajaan työvuoron, joten se ei ole toimitukselle ongelma. Komponenttien valmistusprosessin kaaviota yleistettiin siten, että se kuvaisi mahdollisimman hyvin kaikkien tuotteiden valmistusta. Prosessikaavio on esitetty alla kuvassa 5. Prosessivaiheiden lisäksi, kuvassa näkyy kunkin työvaiheen arvioitu kestoaika. KUVA 5. Tuotantoprosessi Prosessikaavion laatimisen jälkeen jokaisen työvaiheen kohdalle mietittiin tuotoksiin tarvittavat panokset, vaiheeseen liittyvät muuttujat sekä kunkin vaiheen tuotokset. Prosessimuuttujat ja -tuotokset ovat hyvin pitkälle samoja jokaisessa vaiheessa, mutta eroavaisuuksiakin havaittiin. Tämän vaiheen käsittelyyn osallistui henkilö myös tuotannosta, jotta projektitiimi sai viimekäden suorittavaa tietoa jokaisesta työvaiheesta. Prosessimuuttujien määritykseen on olemassa useita hyviä työkaluja mm. 5 x Miksi?, kalanruotokaavio, operaattoreiden haastattelut tai FMEA taulukko.
Sivu 14 / 19 Seuraavana prosessimuuttujat luokiteltiin eri luokkiin, joiden perusteella voidaan kohdentaa projektin suorittamista. Yleisesti muuttujat jaotellaan seuraavasti: - N Hallitsemattomat taustamuuttujat - M Mitattavissa olevat taustamuuttujat - C Mitattavissa ja muutettavissa olevat eli kontrolloitavissa olevat muuttujat - S Kontrolloitavien muuttujien ohjaamiseen käytetty standardi toimintatapa - C r Epäilty merkittävästi vaikuttavasta kriittisestä tekijästä Näistä muuttujista Kriittiset tekijät ovat merkitykseltään suurimpia ja niihin voidaan helpoiten vaikuttaa. Myös taustamuuttujiin voidaan pyrkiä vaikuttamaan, mutta niiden muuttaminen vaatii yleensä suurempia toimenpiteitä, kuten olosuhteiden vakiointia. Tässä määrityksessä kriittisiksi tekijöiksi oletettiin mm. materiaalin hankinta eli toimitusaika, eräkoko, materiaalin saatavuus, alihankintatyövaiheen läpimenoaika, valmistusmenetelmä eli kuormitusryhmä sekä ohjauksen selkeys ja visuaalisuus. Apuna kriittisten tekijöiden määrityksessä käytettiin mm. aivoriihiä, syy-seurauskaaviota ja operaattorien näkemyksiä. Prosessikaavion perimmäinen käyttötarkoitus Six Sigma projektissa on toimia tiedonkeruusuunnitelman pohjana sekä selkeyttää projektihenkilöstölle prosessiin vaikuttavia tekijöitä sekä itse prosessia. Tässäkin projektissa prosessin mallintaminen toi jo esille kehitettäviä kohteita prosessissa ja yritysjohto sai tarkemman kuvan tuotannon läpimenosta. Prosessikaavion pohjalta laadittiin tiedonkeruusuunnitelma, eli suunniteltiin mitä tietoa tuotannosta aletaan kerätä. Toisaalta osa tiedoista saataisiin myös toiminnanohjausjärjestelmästä. Tietojen keräykseen laadittiin operaattoreille luovutettavia taulukkoja, joihin käyttäjien tuli merkata tietoja. Toteutuksen ja lopputuloksen kannalta olisi parempi, jos tietojärjestelmät mahdollistaisivat tiedon automaattisen keräämisen. Määrittelyvaiheessa tehty tiedonkeruusuunnitelma toimii DMAIC-prosessin seuraavan eli mittausvaiheen (Measure) ohjeistuksena. 3.2 Mittaaminen DMAIC-prosessin mittausvaiheessa hyödynnetään määrittelyvaiheessa laadittua tiedonkeruusuunnitelmaa ja keskitytään mittaamaan tässä suunnitelmassa nimettyjä seikkoja. Tässä pilottiprojektissa mittaus eli tiedonkeruu keskitettiin työvaiheiden sekä tilaustenkäsittelyn tietojen keräykseen. Kerättävistä tiedoista laadittiin tiedonkeräystaulukot, joihin työntekijöiden tuli merkitä tarvittavat tiedot.
Sivu 15 / 19 3.2.1 Tilausten käsittely Tilausten käsittelyn suorittaa yksi yrityksen toimihenkilöistä. Tilauksilla tilataan jo ennestään valmistettuja tai tarjottuja tuotteita. Uusien tuotteiden osalta tarjouksen laskee yrityksen toimitusjohtaja. Tässä yhteydessä ei käsitellä tarjous-vaihetta. Tilausten käsittelyn kannalta kriittisiä tietoja ovat tilauksen saapumismenetelmä, saapumisen ja järjestelmään syöttämisen välinen aika sekä käyttäjä. Tilaustenkäsittelyvaiheesta kaivattiin lomakkeen avulla seuraavia tietoja: - Tilauksen saapumisen päivämäärä - Tilauksen käsittelyn päivämäärä - Nimikekoodi - Kappalemäärä - Käsittelijä Kyseisten tietojen keräys ei onnistunut kovinkaan hyvin, eikä vastauksia saatu. Tiedot kerättiin kuitenkin myöhemmin yrityksen tietojärjestelmästä sekä arkistoiduista tilauksista. Tiedonkeräystä helpotti huomattavasti yrityksen huolellinen dokumenttien arkistointi, jonka ansiosta tilaus ja tilausvahvistus löytyivät aina samasta paikasta. Tilaustietojen käsittelyn aikana huomattiin uusi kriittiseltä vaikuttava tekijä, joka oli ensimmäisen työvaiheen aloituksen ja tuotantotilauksen syötön välinen aika. Tämä aika vaihteli hyvinkin paljon, johtuen kankeasta työntöohjauksesta. Huomattavasti etukäteen järjestelmään syötetty tuotantotilaus, yhdessä kankean tietojärjestelmän kanssa vaikeuttaa töiden aloittamisen aikatauluttamista. Tietoihin taulukoitiin tämän vuoksi myös vaiheiden väliin jäävä odotusaika. 3.2.2 Koneistus Yrityksen ydinosaamisen muodostaa CNC- koneistus sekä -hionta. Koneistus yrityksessä tapahtuu CNC- ohjatuilla sorveilla, monitoimisorveilla tai koneistuskeskuksilla. Yrityksellä on useita kymmeniä työstökoneita, joiden ominaisuudet vaihtelevat suuresti. Konekanta on suhteellisen tuoretta. Määrittelyvaiheessa koneistuksen mahdollisiksi kriittisiksi tekijöiksi arvioitiin seuraavat seikat; - Työvaiheen aloitus ja lopetusajat - Nimike - Materiaali - Liittyvät työvaiheet - Kone - Tekijä
Sivu 16 / 19 Näidenkin tietojen osalta tietojen keräys epäonnistui ja tiedot saatiin ainoastaan kahdelta erältä ja kahdelta työpisteeltä. Kaikkien näiden tietojen raportointiin ei tietojärjestelmäkään anna mahdollisuutta, joten osa tiedoista jäi saamatta. Saimme kuitenkin tietojärjestelmästä tutkimuksen kannalta tärkeimmät tiedot, eli työvaiheen lopetusajan, nimikkeen, materiaalin, työvaiheet sekä suorittavan koneen. Suurin vaikutus tilausten toimitusaikaan ja läpimenoon on totta kai tuotteen tuotannon läpimenoajalla. 3.2.3 Alihankinta Alustavissa keskusteluissa yrityksen edustajien kanssa sekä vielä määrittelyvaiheessakin alihankintavaihetta pidettiin ohjauksellisesti hankalana ja toimitusketjua oleellisesti viivästyttävänä vaiheena. Alihankinnassa tehtävä pintakäsittelyvaihe sisältyy arvioilta n. 80 % yrityksen valmistamista komponenteista, joten sen arveltiin siksikin olevan merkittävä tekijä. Alihankinta työvaiheen kriittisiksi tekijöiksi arvioitiin alihankkijaa, lähetys viikonpäivää sekä lähettäjää. Näiden tietojen lisäksi tiedonkeräyslomakkeella kysyttiin kohdistamisen vuoksi tuotantotilausnumeroa sekä alihankinnasta paluupäivää. Alihankintaa koskevat tiedot jouduttiin keräämään myös järjestelmästä ja nekin rajoittuivat vastaanottopäiväksi. Tämän lisäksi oletettiin normaali toiminnan perusteella, että alihankintaan lähettämispäivä olisi edellisen työvaiheen valmistumispäivästä seuraava. Tällöin voitiin laskea alihankinta työvaiheen läpimenoaika. Tämän vaihtelu osoittautui suhteellisen lyhyeksi, verrattuna kokonaisläpimenoaikaan. Siksi voidaankin olettaa, että alihankintatyövaiheella ei ole kriittistä merkitystä koko toimitusvarmuudelle. 3.2.4 Hionta Yrityksen toinen ydinosaamisalue on CNC hionta, johon tarkoitukseen yrityksessä on useita hiomakoneita. Hionta vaihe sisältyy suurimpaan osaan yrityksen valmistamista hienomekaanisista komponenteista. Hiontavaihe voi olla joko ennen pintakäsittelyä, sen jälkeen tai sekä että. Hionta kapasiteetin ohjaus on koneistuskapasiteetin ohjauksen kanssa ehdottomasti yrityksen vaativin tehtävä. Vaativuutta lisäävät jo aikaisemmin mainittu työntöohjaus sekä funktionaalinen tuotantomuoto, jolle ominaista on suurien välivarastojen aiheuttamat pitkät läpimenoajat. Lisäksi yrityksellä ei ole erillistä sähköistä tuotannonkapasiteetin suunnittelujärjestelmää eli MES järjestelmää. Aikataulutusta tuotannolle ei siis käytännössä ole ollenkaan. Määrittelyä tehtäessä hiontavaiheen kriittisiksi tekijöiksi arvioitiin pitkälti samat kuin koneistuksellekin, eli niitä olivat - Aloitus- ja lopetusaika - Tekijä
Sivu 17 / 19 - Kone - Kappale - Vaiheet Myöskään hiontavaiheen tiedonkeräystä ei yrityksessä saatu organisoitua, joten saatavissa olevat tiedot poimittiin yrityksen tietojärjestelmästä. Tietojärjestelmästä saadut tiedot olivat valmistumisaika, nimike, työvaihe ja kone. Lisäksi tuotantotilausnumeron avulla saataisiin tuotteeseen liittyvää lisätietoa, mutta sitä ei nähty tarpeelliseksi. Lopputuloksen kannalta tärkein olisi ollut työvaiheen läpimenoaika, mutta aloitusaikaa ei järjestelmästä saada. Nyt työaika arvioidaan yhdeksi päiväksi, koska funktionaaliseen tuotantoon liittyvien välivarastojen vuoksi se on realistinen tavoite läpimenolle. Sarjakoot eivät myöskään olleet niin suuria, että työn suorittamiseen olisi mennyt tämän enempää aikaa. 3.2.5 Tarkastus, pesu ja pakkaus Yrityksen tuotteet koostuvat hyvin mittatarkoista hienomekaanisista osista, joista tarkimpien mittavaatimukset ovat muutamia millin tuhannesosia. Tarkat mittavaatimukset osaltaan lisäävät tuotteiden tarkastuksen vaatimuksia. Jatkuvan työvaihekohtaisen tarkastuksen lisäksi yrityksessä käytetään erillistä tarkastustyövaihetta. Tarkastusvaiheessa tarkastetaan joko kaikki erän tuotteet tai tietty otanta erästä, riippuen tilaajasta. Otanta on yleensä 10 % tuote-erästä. Minkäänlaista mittausjärjestelmän analyysia tarkastusvaiheelle ei suoriteta, mutta asiakasreklamaatioiden pienen määrän perusteella tuotteiden mitoissa on harvoin ongelmia. Tarkastuksia suunniteltaessa tulisi kuitenkin miettiä tarkemmin tarkastuserien suuruutta sekä mittavälinettä. Mittavälinevalinnassa tulisi vähintäänkin suorittaa erottelukyvyn tarkastelu Kympin säännön -avulla. Kerätyssä aineistossa tarkastusvaihe sujui ongelmitta ja nopeasti. Yleensä tarkastus, pakkaus ja pesu suoritettiin kaikki samana päivänä. Tämä johtuu osittein siitä, että tuotannon työntöohjauksen lisäksi toimituksia ohjataan loppupäästä, yleensä tarkastuspisteessä. Käytännössä siis huomataan, että toimitettavana oleva erä odottaa tarkastusta sekä toimitusta. Hienomekaanisten komponenttien valmistuksessa puhtaus on hyvin merkittävä tekijä. Komponentit ovat yleensä osa hyvin arkoja hydraulisia tai pneumaattisia järjestelmiä, joissa pienetkin epäpuhtaudet voivat aiheuttaa hyvin tuhoisia vaurioita. Tämän vuoksi komponenttien valmistukseen kuuluu vaiheena ultraäänipesu, joka suoritetaan ennen pakkausta tai kokoonpanon hyllyyn siirtoa. Pesuvaiheen pituus vaihtelee kappaleiden mukaan, mutta puhutaan kuitenkin maksimissaan tunneista. Pesu- ja pakkausvaiheen ei katsota olevan yrityksessä ongelma, joten sen tarkempi tarkastelu ohitetaan.
Sivu 18 / 19 3.3 Analysointi Nyt tarkastellut tuotantotilaukset ja niissä valmistetut komponentit kuuluvat kahden yrityksen ydintuotteen kokoonpanoihin, jotka ovat samalla myytäviä tuotteita. Varsinainen lopputuotteen kokoonpano ei aiheuta toimitusaikaongelmia, jos sille varataan aikaa 1-2 vuorokautta, joka nyt suoritetuissa laskelmissakin oletettiin. Tällöin kerätyn datan perusteella Minitab-ohjelmiston analysointityökaluja käyttäen saatiin osoitettua seuraavat asiat todeksi: 1. Materiaalin toimitusaika ei ollut kriittinen tekijä, koska valmistusaikojen vaihtelu syntyi omassa prosessissa 2. Eräkoko ei vaikuttanut suuresti läpimenoon, sillä läpimenoaika vaihteli satunnaisesti eräkoosta riippumatta 3. Materiaalin laatu ja sen mukainen saatavuus ei aiheuttanut merkittävää viivästymistä 4. Alihankintatyövaiheen keston vaihtelu oli hyvin pientä ja kesto on hyvin ennakoitavissa, joten tämä ei ole kokonaisläpimenoajan vaihtelun kannalta oleellista. 5. Valmistusmenetelmästä riippumatta odotusajat olivat pitkiä. Ilman valmistusketjuun liittyvää odottamista toimitusvarmuus kasvaisi tavoiteltuun 95 %, josta lopullinen parannus täydelliseen toimitusvarmuuteen saataisiin toimintamallimuutoksella. Kyseisessä toimintamallissa komponentteja varastoitaisiin loppukokoonpanoa varten ja komponenttien ohjaus suoritettaisiin kanban-laatikko keinoin. Tällöin varmistettaisiin tuotannon oikea aikaisuus ja todellinen tarve komponenteille. 3.4 Parantaminen Parannusehdotukseksi yritykselle luotiin suunnitelma komponenttien varastoinnista kanbanjärjestelmän avulla. Oleellista toimintamallin toteuttamisessa on kanban-eräkokokojen määrittäminen toimitusajan ja kysynnän mukaan. Kun ensimmäiset komponenttierät on saatu hyllyyn ja toiminta toimintamallin mukaiseksi, toimitusvarmuuden pitäisi nousta lähes 100 %. 3.5 Valvonta Toimintamallin toiminnan ja tavoitteeseen pääsemisen varmistamiseksi yrityksen toimitusvarmuuden seurantaa tulisi kehittää siten, että se olisi reaaliaikaista. Myös komponenttivaraston visuaaliseen valvontaan tulee kiinnittää huomiota ja kehittää siten, että puutteet kyetään estämään.
Sivu 19 / 19 4 PÄÄTÄNTÖ Pilotti-projektina toteutetun Six Sigma projektin kehittämissuunnitelmaan voidaan olla tyytyväisiä. Kerätyn tiedon nojalla voidaan olettaa, että mikäli projektissa esitetyt kehittämiskeinot otetaan käyttöön, toimitusvarmuus nousee tavoitellulle tasolle. Tällä on huomattava merkitys yrityksen toiminnan kannalta, sillä kokoonpanotuotteiden asiakas tuo merkittävän osan yrityksen liikevaihdosta. Oletettavaa on, että mikäli toimitusvarmuutta ei saada kuntoon, asiakas jopa menetetään. Tämän, kuten monen muunkin, yrityksen kehittämishankkeen aikana tuli taas esille yritysmaailman ja palveluja tarjoavan kehittämistahon yhteistyöhön liittyvä ongelma. Yrityksen tarvitsevat yleensä asiantuntijuuden lisäksi myös apua ja resursseja kehittämistyön toteuttamiseen. Pelkkä tutkimustyö ei yritystä hyödytä. Asiantuntijat taas usein keskittyvät hyvin kapealle osaamissektorille ja jättävät suunnitellun kehittämistyön käyttöönoton yrityksen omaksi työksi. Tällöin asiantuntijuutta ei välttämättä ole enää saatavilla, kun sitä käyttöönottovaiheessa tarvittaisiin. Tätä ongelmaa pyritään vielä ratkaisemaan sillä, että Savonia-ammattikorkeakoulu osallistuu vielä käytännön kehittämistyöhönkin, erillisenä palveluna tosin. Tämän toteuttamistyön suunnittelu sisällytetään vielä Leka-hankkeella rahoitettavaan osioon. Leka hankkeen avulla mahdollistettiin Six Sigma Green Belt koulutus, joka lisäsi oleellisesti Savonia-ammattikorkeakoulun Lean osaamista sekä sitä kautta vahvisti Pohjois-Savon alueellisten toimijoiden osaamista. Nyt on vuorossa Savonian oma osaamisen jalkauttaminen sekä oman osaamisen jatkokehittäminen todellisten projektien ja niistä saatavan kokemuksen avulla.