Just in Time is one of the two pillars of the Toyota Production System and an essential component in all forms of lean production. JIT means to produce exactly what is needed, when it is needed in the right quantity, to the right quality specifications at minimum cost. A simple way to explain the principles of JIT is the use of Japanese sea metaphor.
Just-in-Time
Toyota's world-renowned production philosophy, Just-In-Time (JIT), is the key behind a resource-optimised design and execution of production or services. To succeed with JIT the starting point is always standardisation of operations. It’s not about minimising inventory or working capital. It’s about optimising it.
Chaku chaku
Chaku Chaku lines are designed according JIT and Jidoka principles and can be very effective. The principle of a Chaku Chaku line is that the employee keeps running multiple machines simultaneously by moving in a circular motion and constantly reload the machines to minimize their waiting times. The same principle can be ablied in services with one operator working in multiple business systems at the same time.
U-shaped cells
U-shaped cells are important elements to build safety, quality and productivity into a processes. A U-shaped cell is just what it sounds like, a cell shaped like a U. It's the smartest way we can think of designing a cell to be both productive and flexible without affecting the quality and safety.
A couple of important elements in the design of the cell is;
Direction of the material to be counter clockwise and people working clockwise.
All equipment, work surfaces and materials facades should have wheels.
Material is loaded from outside, people working inside. Even servicing of machines is performed on the basis that the employee is not disturbed in their work cycle when maintenance needs to perform some service.
These elements make it possible for us to be both efficient and flexible.
Heijunka board
Heijunka-, eller levellingboard, är en tavla som används för att dela upp efterfrågan. Typiskt sätt är tavlan indelad i en mängd fack där varje fack är 1-X takt tider (vanlig storlek ca 10 minuter per fack vilket brukar ge 50 fack per skift (50-150 totalt)). Beroende på hur lång takt tiden är så täcker då ett fack upp omkring 5-10 kanbankort.
Anledningen till att facken är omkring 10 minuter är oftast av praktiska anledningar eftersom det är lagerpersonalen som tar med withdrawal-kanban-korten var tionde minut för att plocka ut ur processlagret och därmed dela ut en production-instructon-kanban till produktionen. 10 minuter, eller möjligtvis en kvart, brukar vara en rimlig "loop" att åka mellan produktion och utskeppning.
Tavlan används flitigt imon LEAN-världen då den är visuell, enkel och praktiskt. Det krävs dock en bra utjämnad efterfrågan innan det är möjligt att börja använda dem.
Katashiki
Katashiki är en specifikation av en produkt. Lite som en kod ur en konfigurator. Den är central iheijunka manufacturing. Katashiki-koden byggs upp genom att först säga om bilen är höger- eller vänsterstyrd, ska ha diesel eller bensinmotor, är 3 eller 5-dörrars, automat eller manuell växellåda, vilken storlek på motor den ska ha. Dessa val påverkar den fysiska kapaciteten som installerats och klaras av i fabrikerna. Sedan definieras flera andra katashiki-nivåer som färg, sollucka, typ av stereopaket och så vidare, samt options som dragkrok, mugghållare..
Alla dessa väl skapar en kod, en katashiki-kod, som gör att man kan utläsa exakt vad den här bilen ska monteras med. Den sitter tillgänglig så att alla som ska montera ser den och det är en av de viktiga inputs vi använder oss av när vi planerar produktionen för att se till att vi inte överbelastar våra fabriker. När vi definierar katashiki sätter vi även våra tänkta procentsats av t.ex. diesel kontra bensin. Denna procentsats ska vara detsamma för hela kapacitetsplaneringshorisonten (minst 6 månader) och får på daglig nivå inte avvika mer än max 10%. Ser vi att försäljningen skiftar bortåt måste vi med andra göra en kombination av marknads och volymskiftningsåtgärder för att i första hand lösa situationen och om det inte går behöver vi dra i våraflexibilitetssnören i produktion.
Typer av pull-system
Det finns tre typer av pull system; Fill-up, Sekventiell och hybrid. Fill-up pull-system utnyttjar två kanban kort, PI och PW, för att återfylla lager, läs mer om kanban nedan. Sekventiell pull (eller FIFO) använder en tablet-kanban, dvs ett slutet en-kortssystem som fungerar ungeför på samma sätt som de gamla matbeställningssystemen på vägkrogar förr i tiden (där det fanns bollar med tre färger, en för varje huvudrätt, som servitirsen slängde på en lotto-bana ner till köket och gav köket en enkel produktionskö för vad de ska laga i vilken ordning. Praktiskt inom industrin brukar sekventiell kanban oftast vara FIFO-lanes mellan produktionsenheter. En hybrid av dess två typer av pull-system nyttjar oftast ett 80/20 förhållande, där 80% high-runners använder en tradionell fill-up pull, medan low runners går på sekventiell pull då de efterfrågas. Många vi pratar med tänker oftast att man borde göra tvärtom, dvs 80% high-runners på sekventiell rulle och 20% low runners i lagerföring. Har man infört några pull-system i sina dagar inser man dock att lagerföringen av high-runners är central för att kunna sänka batchstorlekar och ha kontroll på sin planering.
Produktionsplanering och line scheduling
Produktionsplanering är viktigt och även om vi inte pratar om Just-in-Time i sin fulla glans och de andra lite mer spännande lean-termerna så är det sätt vi väljer att planera vår verksamhet på viktigt - för många företag det absolut avgörande beslutet för hur produktivitet och kundnöjdhet kommer falla ut.
I grunden behöver alla företag tre nivåer av planering. Om man inte har egen produktion ligger den tredje nivån hos leverantörerna som har det. Alla företag behöver kapacitetsplanering, orderplanering och produktionsplanering. Dessa delar är centrala och viktiga inom heijunka manufacturing för att vi på bästa sätt ska kunna jämna ut produktionen över tid och ge kunden precis vad hon behöver när hon behöver det till bästa möjliga kostnad. Du kan läsa mer om de första två på vår sida om heijunka manufacturing. Låt oss istället spendera lite tid här kring den sista av dessa tre; produktionsplanering.
Produktionsplanering kan göras enligt tre grundläggande metoder;
-
Fix tid, variabel kvantitet. Denna planering innebär att vi lägger ut våra order med fast start och stopp-punkter och kör så många enheter vi hinner (eller till en max-multipel). Effekten av denna planering gör att det är enkelt att planera ställ, underhåll och liknande på ett effektivt sätt, men kräver betydligt mer i vår lagerstrategi eftersom vi kommer få olika antal artiklar ut varje gång
-
Fix kvantitet, variabel tid. Detta innebär att vi istället alltid kör klart en given orderstorlek, oavsett hur lång tid det tar, innan vi börjar med nästa. Effekten här blir att vi skapar mer huvudbry för planering av ställ och underhåll men att vi samtidigt går över från tänket med säkerhetslager till att snarare prata om säkerhetstid
-
Hybrid, eller så kallad tei-tei planering. Hybriden har lite samma tänk som en batch building board. Vi lägger upp en strategi där vi producerar standardiserat under t.ex. måndag - torsdag enligt fix tid/variabel kvantitet för att sedan använda fredagen för att göra "slattar" och low-runners. För det sistnämnda har vi då ofta en lagerstrategi där low-runners ligger i lager och när kunden begär en sådan så lägger vi in en order om att producera en ny (som görs på slatt-fredagen). High-runners har vi inte mycket lager på utan räknar istället med att vi ska kunna producera så pass löpande att lager inte är nödvändigt.
Oavsett vilken man använder är det viktiga att faktiskt använda en. Gör man inte det så skapar man en planeringsprocess som ingen förstår sig på och alla försöker lösa genom att fylla upp lager och ta ut säkerhetsledtider etc. Kaos med andra ord.
Kontinuerligt flöde
Flow is the simplest and often most powerful method we have to manage operations. By having constant material or information movement we quickly identify abnormal situations and can act on them instantly.
Imagine an oil refinery, a mine or why not a production line for beer bottles. For the oil and mine it is very expensive to stand still, as they are 24/7 operations, every minute lost is lost revenue that they will never be able to recover. The beer producer has to pay overtime and other expenses to recover from down time in it’s production line. These are just a few examples but the same applies in financial services, consumer goods and high tech industries. A continuous flow is a great indicator of how an operation is performing. Most importantly a stop or disruption of the flow tells you you need to do something. Quickly.
The principle behind the development of “Flow” workshops was to get functional machine shops to start thinking lean. The idea was to get the material in motion and then use the group's collective knowledge and the ability to both understand why the flow is good and solve the problems that surfaced.
The Japanese sea is probably best described with an illustration. The principle involves reducing air cushions in an organisation to expose problems and bottlenecks so that they can be addressed
We find it difficult to see our problems when our stocks are full of products. However, we have problems. Lots of problems. And when we solve these problems by adding even more "safety stock" we create even more problems. The water line symbolises our inventory and the problems are the rocks under the surface. We do not see the rocks so we do not care about them, but they are there under the surface, and cost a lot of money. Just as it costs us lots of money to sprinkle on more layers of security to solve our problems.
Instead, we should lower the water / stock levels to identify problems and solve them (with practical problem solving) so that we remove both problems and cost. Then we have no longer any hidden risks, but also no built-in unnecessary costs.
In lean thinking the Japanese sea is a fundamental and important analogy for the kind of leadership we need; a continuous focus on eliminating problems by creating a culture that wants to identify and eliminate them.
Japanese lake
The result of JIT processes are usually quite impressive and impactful. Just be aware that before you start chasing seconds in one area, it is important to tackle the big bogies first and improve the hours and days in other areas. Let’s go through the different parts of a good JIT process and its components.
The picture above shows a fairly classic production environment, albeit slightly more standardised than the average. However, there is a fair bit of waste in the form of overproduction, inventory, walking etc. Currently, there are five employees on site. So how do we move forward to create a JIT cell that delivers significantly better results? The first thing we do is to remove all noise. Let's get down to the simple operation to be performed. Designed the simplest process we are able to do taking into account pace, flow, pull, but also to standardised work. We do a yamazumi (Line balancing chart) to define the number of operators who will be required to run the process.
The result you see the above. We have made a so-called Chaku Chaku line. The line is U-shaped and the material flows anti-clockwise as most people are right handed (harder than positioning the lifting of a product from a machine). This line only requires 2 operators because we have removed a lot of unnecessary work in the form of time, managing inventory, transporting materials etc. We also separated man and machine (Jidoka, standard work combination table).
Just-in-Time consists of three main parts;
Continuous flow
Takt time
Pull system
By focusing on these three things we can achieve substantial improvements in a short time. An example of this is the two images.
Before JIT
After JIT
The Just-in-Time components
Heijunka is one of the building blocks in the foundation of TPS Temple. Heijunka means levelling the demand in order to have a stable production environment. This is done at three levels;
Levelled capacity planning
The highest level of levelling is to plan capacity. This happens about 2-3 times per year, since this level can mean big changes for both the company's business and suppliers/subcontractors. More frequent changes of installed capacity than that is difficult in most industries. Capacity planning should also include the adjustment of volumes between factories.
Levelled demand and order planning
In the window for the planned capacity level, we need to even out how we meet the demand in the best way. We do this through both planning technical and market-technical measures. By katashiki rules, we can control how our sales and planning organisation may put a product in the production flow and through various campaigns, we can help meet katashiki rules to create such a levelled flow of production orders by customer orders.
Optimised production planning and scheduling line
Plan capped the sequence of production. By using katashiki rules, and also ensure that production is designed katashiki-splitting, we optimise the mix of products to be produced. Practically this means that we create clear rules of product sequence (eg A-A-A-B-C-A-A-A-B-C-A-A-A-B-C-A-A-A-B-C). Levelled capacity, demand and order planning is a must for this to work. Here we also send direct signals to our JIS suppliers.
Heijunka
Lean logistics
Lean logistics is where supply chain management meets lean manufacturing leading to a very nice result. Lean logistics is usually divided into 5 different areas for customer-back principle;
Supply Line.
After we have designed a perfect assembly line, we need to think about the need for materials. What should boxes look like? Large, small, Euro pallets or plastic? How many articles should be in each box? It is important that all items are exactly the same or can I throw them around a little bit?
Inter Logistics.
When we designed our assembly line, we need design signals to replenish the line when it's time. After the choice of transport mode, we define the interval at which the filling needs to be done in order to plan our internal logistics so that it serves the line correctly.
Arrival.
For the material to flow efficiently in our factory we need to work out where and how to receive it, how to do quality control, and where to store it.
Transportation from the supplier.
The transport from suppliers may be of several different types. The three most common are JIT (just in time), JIS (just in sequence) or to stock. JIS is usually directly deliveries while stocks are more often done using “milk-runs”.
Support processes.
Key support processes to our lean logstics should work without problems; production, cementing processes, empty packaging handling and kanban.
We have noticed an increased demand for just lean logistics as an effect of companies moving production back again and start buying parts locally.
The customer-back principle
The Customer-back principle is part of the Lean, Just-in-Time and Lean Logistics thinking. It is based on that we design our business to reflect the customers need. The most common application form is when we will start to sell a new product, and thinking about how we design line, warehouse and supply for this. According line back-principle, we start to build the assembly line at the right pace/takt, then think about how materials will show up at the line and work our way backwards from there.
Kitting
Kitting can significantly facilitate the planning of production and logistics. Often people think of efficiency as the main reason for kitting, but it also has a very large impact on quality because it removes the risk of an assembler to pick the wrong part and instead gives that responsibility to an expert at picking parts instead.
Kitting is really combining two or more components that are then shipped to the point where they will be assembled. Before implementing Kitting one needs to make sure that it will bring a benefit. In theory kitting means adding another process step which we have just said is a bad thing.
An everyday example of kitting is IKEA, which actually makes a rather interesting variant of kitting where they provide the kit to their customers who then actually put the assembly together.
Just-in-Sequence
Just in Sequence means that we get components from a supplier in exactly the same order as we consume them. in the automotive industry, this is common for things like seats, doors, engines and similar modules. Suppliers build their products in the order defined by the customer and sends them directly into itsfactory and to the line in the correct order.
Sequence Suppliers need to be close to their customers, or at least have their own sequence assembly close to the customer, otherwise there is a big risk of long production stops if something goes wrong.
Milk-run
Milk runs is a logistics set up where a truck drives around to several suppliers instead of only one to pick up components. Th name comes from the way milk was distributed to households a few years back. The benefits of milk-runs are many; it reduces inventory levels, create greater transparency for the supplier, improves FTL (full truckload) etc.
Milk-Runs requires a relatively stable demand for suppliers and providers located within reasonable geographic distance.
Packaging and returnable packaging
Handling of packaging should as often as possible be reusable. It saves money, the environment and it improves the predictability of the process. Therefore, we often talk about returnable packaging when we talk about packaging - a closed system between customer and supplier. Returnable packaging or empty containers, are often neglected. It is not unusual for 5-10% of component cost to be packaging that we the throw away. With a few clever principles, we can quickly reduce this cost. With good returnable packaging we get several benefits;
No disposable packaging
No debris in the line
No reason to transport waste
Takt
Takt time is the time it will take to produce one unit (according to the demand, the customer asks for). Takt time = (available production time / total demand). We have a takt time of 1 minute and work content of 20 minutes, That means we need to divide the work into 20 stations to ensure we can meet demand with a continuos flow.
Takt time sets the rhythm for the whole business. By defining our Takt we tie together the customer, planning, production, storage, surface requirements and employees to each other so that all parts can contribute to the common whole.
Pull
Principen för Pull är att skapa ett dragande system för produktion av vad som behövs när det behövs. Genom att utgå från takt och skapa ett system som bara producerar en vara eller tjänst när nästkommande processdel verkligen behöver det så undviker vi överproduktion, potentiell produktion av felaktiga komponenter (vi har besökt lager där över 100 miljoner kronor av produkter har producerats och lagerförts defekta innan vår klient insett att de var dåliga..) och kan istället fokusera på att nyttja våra resurser där de bäst behövs för att hjälpa kunder nu. Principen är även central för organisationer, där allt förbättringsarbete ska vara pull-baserat (dvs efterfrågat av organisationen som behöver nå ett utmanande mål) och inte push-baserat (externa konsulter eller internt förbättringsteam trycker sig in och vill genomföra förbättringar utan att organisationen är med).
Kanban
Direkt förknippat med Pull-system hittar vi Kanban, som egentligen betyder kortsignal genom direköversättning av kan=kort och ban=signal. Kanban är oftast ett två-kort-system där det finns ett Produktion Instruction Kanban (PI) kort och ett Parts Withdrawal (PW) kort för varje produktionscell som hjälper produktionspersonalen att både producera rätt sak i rätt tid samt att hålla ordning på lagerstatus. En process ska alltid ha ett efterföljande lager och när nästkommande process hämtar produkter från detta lager och tar ut en PW skickar detta en ny PI till kanban-kön i processen som blir ombedd att återproducera och fylla på sitt lager. Att implementera ett kanban system till produktionsstyrningen ska inte underskattas och förenklas med att använda papperslappar påtejpade på lådor i produktion men fortfarande planera i ett ERP system som skickar signaler till alla produktionsceller - Detta har inget med kanban-principer att göra. Ett kanban system är en stor investering där man byter produktionsprincip i ett större perspektiv och går från en systemplanering av den dagliga produktionen till ett planeringsystem som kräver en mycket väl uppbyggd internlogistikfunktion samt ett bra upplägg av materialfasader och en utjämnad produktion så att man kan skapa de nödvändiga kanbanslingorna för påfyllnad och returemballage. Korten är dessutom ett slutet system av X antal kort som konsekvent återanvänds, inte kontinuerligt nyutskrivna lappar.