Uciekające wąskie gardła

Zwiększenie ilości produkcji wymaga zawsze zwiększenia przepustowości wąskich gardeł. W praktyce oznacza to, że musimy znaleźć te miejsca, w których wąskie gardła występują. Identyfikacja wąskich gardeł nie jest łatwa. Głównym problemem jest to, że większość z nich się przemieszcza. W poniższym artykule przeanalizujemy w jaki sposób przemieszczają się wąskie gardła w procesie produkcji. 

Definicja wąskiego gardła 

Wąskim gardłem jest proces, zbiór czynności bądź czynność, która ogranicza przepustowość systemu. 

Z uwagi na wąskie gardła możemy postrzegać systemy produkcji w różny sposób. Pierwszy system produkcji to system statyczny, który najczęściej charakteryzuje się stałym czasem cyklu i brakiem awarii. Ale bardzo trudno jest w rzeczywistości znaleźć taki system więc można powiedzieć, że występuje on w zasadzie w teorii. 

Drugi system to system dynamiczny, który może być albo bardziej stabilny, albo mniej stabilny. W bardziej stabilnym, dynamicznym systemie losowo zmieniają się czasy cyklu, pojawiają się awarie, występuje też zmienny czas ich usuwania. Można powiedzieć, że losowości mają stałe rozkłady. 

W systemie niestabilnym występują losowo zmieniające się cykle, losowo pojawiające się awarie i także jest zmienny czas usuwania awarii, ale rozkłady losowości zmieniają się wraz z upływem czasu. 

W przypadku gdybyśmy mieli do czynienia z systemem statycznym łatwo było by zlokalizować wąskie gardło, gdyż byłby to po prostu proces, zbiór czynności bądź czynność o najdłuższym, stałym czasie cyklu. Jednakże tak jak wspominałem systemy te występują w zasadnie w teorii, w związku z tym chciałem skupić się na systemach dynamicznych. 

W systemach dynamicznych występuje zawsze sporo zdarzeń losowych, co sprawia, że systemy te są za każdym razem inne. W stabilnych systemach dynamicznych rozkład losowości zmienia się wraz z upływem czasu np. jeśli zmieniający się losowo parametr ma średnią wartość X to ten X zmienia sią z upływem czasu. To znaczy, że charakter losowości jest dzisiaj taki sam jak będzie za miesiąc.

Stabilne systemy dynamiczne są tak samo jak systemy statyczne bardzo trudne do spotkania w rzeczywistości, ponieważ większość systemów ulega bardzo częstym zmianom, gdyż zmienia się przepływ, zmienia się proces produkcji, są w nim dodawane nowe maszyny, zmienia się ustawienie starych maszyn, niektóre stare maszyny są usuwane a w związku z tym zmienia się zachowanie systemu. Zmieniają się także produkty - nowe produkty wchodzą do produkcji, innych zaprzestaje się produkować. Jednak w pewnym krótkim okresie daje się zaobserwować systemy, które można podzielić na stabilne i niestabilne. Żaden system nie jest stabilny na zawsze. Jak popatrzymy na różne systemy to one w przeciągu dziesięciu lat w zasadzie zawsze się zmieniają. Dynamiczne systemy mają jeden istotny wpływ na wąskie gardła. 

Wąskie gardła, które się przemieszczają, bardzo często mówimy, że nam uciekają, czyli możemy śmiało powiedzieć, że wąskie gardła ulegają zmianie. Np. jeśli wyobrazimy sobie proces produkcji, w którym wystarczy, że wystąpi awaria, to wtedy wąskie gardło najczęściej przemieszcza się dokładnie na ten proces. 

Z naszego doświadczenia wynika, że takie przemieszczające się (uciekające) wąskie gardła są normą w większości firm produkcyjnych. Można wręcz powiedzieć, że w każdej firmie produkcyjnej występują ciągi różnych problemów, które zmieniają swoje miejsce, dlatego też zmieniają swoje miejsce wąskie gardła. Oczywiście na co dzień różne firmy starają się zapobiec powstawaniu tych wąskich gardeł i np. tworzą bufory, a wtedy te wąskie gardła wykrywane są szybciej lub wolniej. Czasami też wąskie gardła uciekają nam z jednego procesu do drugiego procesu, a następnie nawet do trzeciego procesu, jeżeli oczywiście te procesy są od siebie zależne. 

Wąskie gardła możemy także podzielić na długotrwałe i chwilowe. W firmach produkcyjnych wąskie gardło bardzo często postrzega się jako coś co jest stałe. Bardzo często mówi się, że tym wąskim gardłem jest logistyka, lakiernia czy dział obróbki. Jednakże, jeśli tak się mówi to już wiemy, że te wąskie gardło jest źle zidentyfikowane, dlatego że wąskie gardła praktyczne zawsze nam uciekają i wędrują po całej hali produkcji i zależne są od wielu czynników losowych. Możemy więc powiedzieć, że wąskie gardło jest zawsze chwilowe, dopóki nie podejmiemy działań mających na celu usprawnienie tego wąskiego gardła, bądź nie wystąpią losowe przypadki, które wpłyną tak na proces, że wąskie gardło wystąpi w innym miejscu np. awarie lub inne problemy. 

Oczywiście w niektórych firmach występują tzw. długotrwałe wąskie gardła, ale aby je znaleźć trzeba najpierw zidentyfikować chwilowe wąskie gardła. Jeżeli jednak chcemy wykryć wąskie gardła to powinniśmy pamiętać, aby nigdy nie używać średnich, ponieważ wtedy niestety ich nie zobaczymy, zresztą nawet w Toyocie jest takie powiedzenie, żeby nigdy nie używać średnich do wykrywania wąskich gardeł. 

Aby zobrazować przykład identyfikacji wąskiego gardła posłużę się przykładem produkcji filtrów kasetowych do central wentylacyjnych. Jeżeli przyjmiemy, że operacja składa się z następujących czynności:

Pierwsza operacja – przygotowanie ramy. Druga operacja – plisowanie materiału, trzecia operacja – wklejanie materiałów do ramy i przyjmiemy następujące czasy: przygotowanie ramy będzie trwało 4 minuty, plisowanie będzie trwało 3 minuty, wklejanie do ramy będzie trwało 2 minuty i założymy, że nie będzie buforów pomiędzy operacjami. Łatwo zidentyfikujemy, że wąskim gardłem będzie operacja przygotowania ramy, jeżeli będziemy sobie chcieli z nim poradzić wystarczy, że stworzymy drugie stanowisko do przygotowania ram, czyli wtedy co 2 minuty będzie schodziła gotowa rama do stanowiska plisowania. Ale czy aby na pewno będzie to wąskie gardło? Nie dlatego, że po usprawnieniu wąskie gardło przesunęło się do operacji plisowania, która trwa 3 minuty i jeżeli zoptymalizowalibyśmy operację plisowania i dodatkowo poprawilibyśmy operację przygotowania ramy, wąskie gardło znowu nam się przesunie i będzie widoczne na wklejaniu.

Jak widzimy, proces usuwania wąskich gardeł to proces w zasadzie stały, który występuje cały czas i w którym z uwagi na zmienność otoczenia, zmienność czynników, które wpływają na proces te wąskie gardła losowo będą występowały w różnych miejscach, co nie zmienia faktu, że powinniśmy je identyfikować i możliwie szybko usuwać, a tym samym będziemy poprawiali proces.

Sebastian Matyniak
Prezes Zarządu
Brainstorm Group Sp. z o.o.