การผลิตแบบลีน (Lean Production)

งานนำเสนอเรื่อง: "การผลิตแบบลีน (Lean Production)"— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 การผลิตแบบลีน (Lean Production)
Operations Management - 5th Edition Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

2 หัวข้อการบรรยาย องค์ประกอบพื้นฐานของการผลิตแบบลีน
ประโยชน์ของการผลิตแบบลีน การนำระบบการผลิตแบบลีนไปใช้ การบริการแบบลีน (Lean Services) Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

3 การผลิตแบบลีน (Lean Production)
เป็นการผลิตสินค้าโดยใช้ทุกสิ่งในกระบวนการผลิตให้น้อยที่สุด ทำงานให้ได้ผลงานมากขึ้น โดยใช้สินค้าคงคลัง แรงงานและพื้นที่ทำงานน้อยลง ขจัดความสูญเปล่า ความสูญเปล่า (Waste )/(Muda) คือทุกอย่างที่ไม่ก็ให้เกิดมูลค่าเพิ่มให้กับผลิตภัณฑ์หรือบริการ Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

4 ความสูญเปล่าของการปฏิบัติการ
ผลิตเกินความต้องการ รอคอย ขนส่ง เคลื่อนย้าย Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

5 ความสูญเปล่าของการปฏิบัติการ
ขั้นตอนการผลิตที่ไม่จำเป็น หรือมาเหมาะสม สินค้าคงคลัง Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

6 ความสูญเปล่าของการปฏิบัติการ
การเคลื่อนไหว ชิ้นส่วนบกพร่อง ทำงานไม่เต็มความสามารถ Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

7 ประวัติของระบบการผลิตแบบลีน (Historical of Lean Manufacturing)
FORD – Moving Assembly Line TOYOTA Production System Eiji Toyoda , Taiichi Ohno 1945 Lean Manufacturing 1990

8 ความยืดหยุ่นในการผลิต วิวัฒนาการของระบบการผลิตแบบลีนและลักษณะเฉพาะตัว
TPS or Lean ระบบ การผลิตแบบลีน ระบบการผลิต แบบงานหัตถกรรมหรืองานฝีมือ แบบเน้นปริมาณ ต้นทุนการผลิต ต่ำ สูง ความยืดหยุ่นในการผลิต วิวัฒนาการของระบบการผลิตแบบลีนและลักษณะเฉพาะตัว

9 องค์ประกอบพื้นฐานของการผลิตแบบลีน (Basic Elements)
ทรัพยากรที่มีความยืดหยุ่น จัดผังการผลิตเป็นเซลล์ ระบบการผลิตแบบดึง ควบคุมการผลิตด้วยคัมบัง ขนาดรุ่นการผลิตที่เล็ก การปรับตั้งที่รวดเร็ว การปรับเรียบการผลิต คุมคุณภาพที่หน่วยผลิต การบำรุงรักษาทวีผล (TPM) เครือข่ายผู้ส่งมอบ

10 ทรัพยากรที่มีความยืดหยุ่น (Flexible Resources)
พนักงานที่ทำงานได้หลายหน้าที่ หนึ่งคนทำงานได้มากกว่าหนึ่งงาน เครื่องจักรเอนกประสงค์ที่ทำงานพื้นฐานได้หลายลักษณะงาน รอบเวลาทำงาน (Cycle time) เวลาที่ใช้ในการทำงานให้เสร็จหนึ่งรอบ เวลาแทคท์ (Takt time) จังหวะของการผลิตที่กำหนดจากความต้องการของลูกค้า จากหลักการที่ว่าถ้าผลิตในอัตราเดียวกับที่ลูกค้าต้องการก็จะไม่มีสินค้าคงคลัง Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

11 Standard Operating Routine for a Worker
Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

12 เวลาแทคท์ (Takt Time) เป็นแนวคิดของการกำหนดอัตราการไหลของงานในสายการผลิตให้สอดคล้องกับอัตราความต้องการของลูกค้า ตามหลักที่ว่าลูกค้าเป็นผู้ดึง เมื่อลูกค้าดึงการผลิตก็เกิดขึ้น ดังนั้นอัตราการผลิตต้องเท่ากับอัตราการดึง จึงจะไม่เกิดสินค้าคงคลังซึ่งถือเป็นความสูญเปล่า เมื่อความต้องการของลูกค้าเปลี่ยน เวลาแทคท์ก็จะเปลี่ยน ทรัพยากรที่มีความยืดหยุ่นสามารถปรับเปลี่ยนเวลาแทคท์ได้ Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

13 ปริมาณความต้องการต่อวัน = 26,820 / (30*6.04) = 148 แท่ง
กระบวนการผลิต เหล็กรูปพรรณ ลูกค้า ทำงานเดือนละ 30 วัน ทำงานตลอด 24 ชั่วโมง เหล็ก 1 แท่งหนัก 6.04 ตัน โดยเฉลี่ย ความต้องการโดยเฉลี่ย 26,820 ตัน ต่อเดือน ปริมาณความต้องการต่อวัน = 26,820 / (30*6.04) = 148 แท่ง Takt Time = เวลาที่มี / อัตราความต้องการ = 24*60 / 148 = นาที นั่นคือต้องจัดกระบวนการผลิตให้มีเหล็กออกจากสายการผลิตทุกๆ นาทีหรือ 6.17 แท่งต่อชั่วโมง กระบวนการผลิต เหล็กรูปพรรณ ลูกค้า ความต้องการโดยเฉลี่ย 26,820 ตันต่อเดือน Takt Time = เวลาที่มี / อัตราความต้องการ = นาที

14 ตัวอย่าง สายธารแห่งคุณค่าสายหนึ่ง ทำงานวันละ 8 ชั่วโมง โดยมีตารางการทำงานประจำดังนี้ เริ่มงาน 8.00 น. ประชุมก่อนทำงาน 10 นาที แล้วจึงทำงาน พักตอน น. เป็นเวลา 10 นาที พักเที่ยงทานอาหารกลางวัน 30 นาที พักตอน เป็นเวลา 10 นาที เลิกงานเวลา น. ถ้าลูกค้ามีความต้องการสินค้า 460 ชิ้นต่อวัน จงหาเวลาแทคท์ เวลาที่มี = = 420 นาที = 25,200 วินาที เวลาแทคท์ = 25,200 / = 60 วินาที หมายความว่าเราต้องปรับตั้งกระบวนการผลิตของสายธารแห่งคุณค่านี้ให้ผลิตสินค้าให้ได้ 1 ชิ้นทุกๆ 60 วินาที ตลอดทั้งวัน และเมื่อปริมาณการสั่งซื้อเพิ่มขั้นหรือลดลงก็อาจต้องมีการปรับเปลี่ยนเวลาแทคท์เพื่อให้จังหวะในการผลิตและปริมาณความต้องการสินค้าสอดคล้องกัน

15 ระยะ Pitch ในอุดมคติแล้วระบบดึงคือการกำจัดความสูญเปล่าทั้งหมดและสร้างการผลิตแบบไหลทีละชิ้นขึ้นมาตลอดทั้งระบบการผลิต จากจุดส่งสินค้าย้อนกลับไปสู่วัตถุดิบ อย่างไรก็ตามในทางปฏิบัติการสั่งสินค้าครั้งหนึ่งๆลูกค้าจะไม่สั่งเพียงชิ้นเดียวแต่จะสั่งตามปริมาณการบรรจุมาตรฐานของบรรจุภัณฑ์ของสินค้าแต่ละชนิด ดังนั้นเราจะแปลงเวลาแทคท์ให้อยู่ในค่าที่เรียกว่า ระยะ Pitch Pitch = เวลาแทคท์ * ปริมาณการบรรจุ

16 ตัวอย่าง สินค้าหนึ่งมีเวลาแทคท์ 60 วินาที โดยมีปริมาณการบรรจุ 20 ชิ้น ระยะ Pitch = 60 * 20 = 1,200 วินาที = นาที หมายความว่าในทางอุดมคติแล้วเราต้องการให้มีสินค้าออกมาทุก ๆ 60 วินาที ในลักษณะของการไหลแบบทีละชิ้น ซึ่งในบางครั้งอาจเป็นไปได้ยาก จึงมีจุดที่ประนีประนอมระหว่างการไหลทีละชิ้นกับการผลิตเป็น Batch ขนาดใหญ่ เราจะไม่ผลิตเป็น Batch ขนาดใหญ่ แต่ละผลิตตามระยะ Pitch คือ ทุกๆ 20 นาทีจะต้องมีสินค้าออกมา 20 ชิ้น ซึ่งจะพอดีกับขนาดการบรรจุ

17 จัดผังการผลิตเป็นเซลล์ (Cellular Layouts)
เซลล์การผลิต (Manufacturing cells) ประกอบด้วยเครื่องจักรหลายเครื่องที่แตกต่างกันมาทำงานร่วมกันเพื่อผลิตชิ้นส่วน ซึ่งเซลล์หนึ่งๆจะผลิตชิ้นส่วนที่มีความคล้ายกันได้กลุ่มหนึ่ง รอบเวลาทำงาน (Cycle time) สามารถปรับได้ เพื่อให้สอดคล้องกับเวลาแทคท์ โดยการปรับจำนวนและเส้นทางการเดินทำงานของพนักงานผลิตในเซลล์ Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

18 เส้นทางการเดินทำงานในเซลล์การผลิต
Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

19 การปรับจำนวนและเส้นทางการเดินทำงานของพนักงานผลิตในเซลล์ เมื่ออุปสงค์ลดลง
Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

20 ระบบการผลิตแบบดึง (Pull System)
การผลิตแบบผลัก (Push system) วัตถุดิบจะถูกผลักไปยังสถานีผลิตต่อไปตามแผนการผลิต ไม่ว่าจะมีความต้องการหรือไม่ แต่การผลิตแบบดึง (Pull system) สถานีผลิตถัดไปจะดึงวัตถุดิบไปใช้เมื่อมีความต้องการใช้ วัสดุจะถูกดึงไปใช้งานเมื่อมีความจำเป็น ตลอดทั่วทั้งระบบการผลิต บังคับให้ต้องมีการประสานงานกัน ป้องกันการผลิตน้อยหรือมากกว่าความจำเป็น ระบบการผลิตแบบผลักขึ้นอยู่กับตารางการผลิตที่กำหนดไว้ล่วงหน้า แต่ระบบการผลิตแบบดึงขึ้นอยู่กับความต้องการของลูกค้า Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

21 ระบบดึง (Pull System) ชิ้นส่วนถูกดึงจากระบบและการผลิตจะขึ้นกับความต้องการของลูกค้า แทนที่จะผลิตตามตารางการผลิต Material Stamp Weld Assemble Stage & Ship Pull Customer Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

22 ควบคุมการผลิตด้วยคัมบัง (Kanbans)
คัมบัง เป็นภาษาญี่ปุ่น หมายถึง บัตร ใช้ในการส่งสัญญานหรือออกคำสั่งเพื่อให้สถานีทำงานดึงวัสดุจากสถานีทำงานที่อยู่ก่อนหน้า หรือออกคำสั่งให้มีการผลิต อาจอยู่ในรูปแบบของ บัตร ธง สัญญานเสียง หรือสัญญาณมือ ใช้งานร่วมกับภาชนะบรรจุที่มีขนาดบรรจุตายตัว ซึ่งถ้าจะเปลี่ยนอัตราการผลิตต้องเพิ่มจำนวนภาชนะบรรจุหรือเพิ่มขนาด Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

23 ใช้คัมบังส่งสัญญาณดึงวัตถุดิบ ชิ้นส่วนตลอดกระบวนการ

24 Origin of Kanban a) Two-bin inventory system b) Kanban inventory system Reorder card Bin 1 Bin 2 Q - R Kanban R Q = order quantity R = reorder point - demand during lead time Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

25 Types of Kanban Signal kanban Production kanban Withdrawal kanban
a triangular kanban used to signal production at the previous workstation Material kanban used to order material in advance of a process Supplier kanban rotates between the factory and suppliers Production kanban authorizes production of goods Withdrawal kanban authorizes movement of goods Kanban square a marked area designated to hold items Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

26 Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

27 Conceptual Diagram of The KANBAN System
Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

28 Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

29 Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

30 average demand during lead time + safety stock
Determining Number of Kanbans No. of Kanbans = average demand during lead time + safety stock container size N = dL + S C where N = number of kanbans or containers d = average demand over some time period L = lead time to replenish an order S = safety stock C = container size Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

31 Determining Number of Kanbans: Example
d = 150 bottles per hour L = 30 minutes = 0.5 hours S = 0.10(150 x 0.5) = 7.5 C = 25 bottles N = = = = 3.3 kanbans or containers dL + S C (150 x 0.5) + 7.5 25 Round up to 4 (to allow some slack) or down to 3 (to force improvement) Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

32 ขนาดรุ่นการผลิตที่เล็ก (Small Lots Production)
ใช้พื้นที่การทำงานและเงินทุนน้อยกว่า สามารถปรับขั้นตอนการผลิตให้ใกล้กันได้มากขึ้น ตรวจพบปัญหาคุณภาพได้ง่ายกว่า ทำให้แต่ละขั้นตอนการผลิตต้องสัมพันธ์และพึ่งพาขั้นตอนการผลิตอื่น มากขึ้น Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

33 สินค้าคงคลังทำให้มองไม่เห็นปัญหา
Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

34 ถ้าสินค้าคงคลังลดลง จะเห็นปัญหาได้ง่ายขึ้น
Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

35 วิธีที่ง่ายที่สุดในการลดระดับสินค้าคงคลังคือการลด ขนาดรุ่น( Reduce Lot Sizes)
สินค้าคงคลังเฉลี่ย = 40 Lot Size 200 สินค้าคงคลังเฉลี่ย = 100 Lot Size 80 The next several slides look at the process and consequences of reducing inventory. Average inventory = (Lot size)/2 เวลา

36 แต่การลดขนาดรุ่นต้องเพิ่มจำนวนรุ่นที่ผลิต
คำสั่งซื้อ 10 ชิ้น Lot size = 5 Lot 1 Lot 2 Lot size = 2 Lot 1 Lot 2 Lot 3 Lot 4 Lot 5

37 ซึ่ง Setup Cost จะเพิ่มขึ้น
Total Cost Holding Cost Setup Cost ขนาดรุ่นที่ เล็กลง ขนาดรุ่นที่ ประหยัด Lot Size Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

38 ดังนั้นต้องพยายามลด Setup Cost ให้ได้ จึงจะลดขนาดรุ่นลงได้
Lot Size Cost Holding Cost Total Cost Setup Cost Original optimal lot size ขนาดรุ่นที่ประหยัด หลังจากลด Setup Cost

39 และระดับสินค้าคงคลังเฉลี่ยจะลดลง
Time Inventory 100 200 Q1 When average order size = 200, average inventory is 100 Q2 When average order size = 100, average inventory is 50 Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

40 สรุป จะลดต้นทุนรวมต้องลดขนาดรุ่นและลดค่าใช้จ่ายในการปรับตั้ง
Lot size Sum of ordering and holding cost T1 T2 S2 S1 Cost Requires Small Lot Sizes and Lower Setup Costs

41 Components of Lead Time
Processing time Reduce number of items or improve efficiency Move time Reduce distances, simplify movements, standardize routings Waiting time Better scheduling, sufficient capacity Setup time Generally the biggest bottleneck Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

42 การปรับตั้งที่รวดเร็ว (Quick Setups)
SMED Principles แยกแยะ internal setup ออกจาก external setup เปลี่ยน internal setup ให้เป็น external setup Streamline all aspects of setup ทำกิจกรรมการปรับตั้งพร้อมๆกัน หรือขจัดกิจกรรมนั้นออกไป Internal setup ทำได้ก็ต่อเมื่อกระบวนการหยุดการผลิต External setup ทำได้ขณะที่กระบวนการกำลังผลิตอยู่ Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

43 เทคนิคการลดเวลาปรับตั้ง (Setup Time)
Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

44 เทคนิคการลดเวลาปรับตั้ง (Setup Time)
Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

45 เทคนิคการลดเวลาปรับตั้ง (Setup Time)
Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

46 การปรับเรียบการผลิต (Heijunka) (Uniform Production Levels)
ปรับความต้องการผลิตให้ราบเรียบ สม่ำเสมอ การผลิตสินค้าในปริมาณที่ใกล้เคียงกันในแต่ละวันหรือแต่ละครั้งโดยปรับความแปรปรวนของความต้องการในแต่ละวันหรือแต่ละคำสั่งการผลิตด้วยวิธีการที่เหมาะสม ระบบคัมบังจะรองรับการเปลี่ยนแปลงของอุปสงค์ได้ประมาณ +/- 10% ปรับเรียบตลอดช่วงเวลาวางแผน ( planning horizon) การประกอบแบบผสมรุ่น ที่มีรูปแบบการผสมรุ่นที่สม่ำเสมอจะช่วยให้ความต้องการชิ้นส่วนมีการปรับเรียบด้วย Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

47 ลำดับของการผสมรุ่น Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

48 ตัวอย่าง การผลิต 2 กะ มีเวลาผลิต 52,800 วินาที
สถานีผลิตสายหนึ่ง ผลิตชิ้นส่วนที่มีความสัมพันธ์กัน 5 ชนิด โดยมีปริมาณ การบรรจุมาตรฐานที่ 25 ชิ้น ดังตาราง ชิ้นส่วน A B C D E ปริมาณที่ต้องการต่อวัน 300 200 50 ปริมาณการบรรจุ 25 จำนวนกล่อง 12 8 2 จำนวนคัมบัง การผลิต 2 กะ มีเวลาผลิต 52,800 วินาที Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

49 ปริมาณรวมที่ต้องการต่อวัน = 800 ชิ้น
Takt Time = 52,800/800 = 66 วินาที ระยะ Pitch = 66*25 = 1650 วินาที =27.5 นาที หมายความว่าทุกๆ 27.5 นาทีจะต้องมีชิ้นงาน 25 ชิ้นถูกส่งไปที่จุดส่งสินค้า คำถามคือเป็น 25 ชิ้นของผลิตภัณฑ์ไหน ดูที่อัตราส่วนการผลิต A:B:C:D:E = 12 : 8 : 8 : : 2 = 3 : 2 : 2 : 0.5:0.5

50 ระยะ pitch มีทั้งสิ้น 52800/1650 = 32 ระยะ จัดดังนี้
หมายความว่าถ้าผลิต A 3 กล่อง ต้องผลิต B 2 กล่อง C 2 กล่อง D ครึ่ง กล่อง E ครึ่งกล่องด้วย แต่การผลิตครึ่งกล่องเป็นเรื่องไม่เหมาะสม จึงจัดลำดับการผลิตให้ D , E ผลิตทีละกล่อง ระยะ pitch มีทั้งสิ้น 52800/1650 = 32 ระยะ จัดดังนี้ AAABBCCA AADBBCCE หรือ AAABBCCD AAABBCCE จัดแบบไหนดี

51 ปรับเรียบการผลิต ผลิตครั้งละจำนวนไม่มาก
Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

52 คุมคุณภาพที่หน่วยผลิต(Quality at the Source)
Visual control makes problems visible Poka-yokes prevent defects from occurring Kaizen a system of continuous improvement; “change for the good of all” Jidoka authority to stop the production line Andons call lights that signal quality problems Under-capacity scheduling leaves time for planning, problem solving, and maintenance Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

53 Examples of Visual Control
Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

54 Examples of Visual Control (cont.)
Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

55 Examples of Visual Control (cont.)
Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

56 การบำรุงรักษาทวีผล : TPM (Total Productive Maintenance)
Breakdown maintenance Repairs to make failed machine operational Preventive maintenance System of periodic inspection and maintenance to keep machines operating TPM combines preventive maintenance and total quality concepts Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

57 TPM Requirements Design products that can be easily produced on existing machines Design machines for easier operation, changeover, maintenance Train and retrain workers to operate machines Purchase machines that maximize productive potential Design preventive maintenance plan spanning life of machine Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

58 5S Scan Goal Eliminate or Correct Seiri (sort) Seiton (set in order)
Seisou (shine) Seiketsu (standardize) Shisuke (sustain) Keep only what you need A place for everything and everything in its place Cleaning, and looking for ways to keep clean and organized Maintaining and monitoring the first three categories Sticking to the rules Unneeded equipment, tools, furniture; unneeded items on walls, bulletins; items blocking aisles or stacked in corners; unneeded inventory, supplies, parts; safety hazards Items not in their correct places; correct places not obvious; aisles, workstations, & equipment locations not indicated; items not put away immediately after use Floors, walls, stairs, equipment, & surfaces not lines, clean; cleaning materials not easily accessible; labels, signs broken or unclean; other cleaning problems Necessary information not visible; standards not known; checklists missing; quantities and limits not easily recognizable; items can’t be located within 30 seconds Number of workers without 5S training; number of daily 5S inspections not performed; number of personal items not stored; number of times job aids not available or up-to-date Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

59 Supplier Networks Long-term supplier contracts Synchronized production
Supplier certification Mixed loads and frequent deliveries Precise delivery schedules Standardized, sequenced delivery Locating in close proximity to the customer Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

60 Benefits of Lean Production
Reduced inventory Improved quality Lower costs Reduced space requirements Shorter lead time Increased productivity Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

61 Benefits of Lean Production (cont.)
Greater flexibility Better relations with suppliers Simplified scheduling and control activities Increased capacity Better use of human resources More product variety Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

62 Implementing Lean Production
Use lean production to finely tune an operating system Somewhat different in USA than Japan Lean production is still evolving Lean production isn’t for everyone Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

63 Lean Services Basic elements of lean production apply equally to services Most prevalent applications lean retailing lean banking lean health care Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.

64 Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc. All rights reserved
Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc. All rights reserved. Reproduction or translation of this work beyond that permitted in section 117 of the 1976 United States Copyright Act without express permission of the copyright owner is unlawful. Request for further information should be addressed to the Permission Department, John Wiley & Sons, Inc. The purchaser may make back-up copies for his/her own use only and not for distribution or resale. The Publisher assumes no responsibility for errors, omissions, or damages caused by the use of these programs or from the use of the information herein. Copyright 2006 John Wiley & Sons, Inc.