Workplace ergonomics in lean production environments: A literature review

BACKGROUND: Lean Production Systems (LPS) have become very popular among manufacturing industries, services and large commercial areas. A LPS must develop and consider a set of work features to bring compatibility with workplace ergonomics, namely at a muscular, cognitive and emotional demands level. OBJECTIVE: Identify the most relevant impacts of the adoption of LPS from the ergonomics point of view and summarizes some possible drawbacks for workplace ergonomics due to a flawed application of the LPS. The impacts identified are focused in four dimensions: work pace, intensity and load; worker motivation, satisfaction and stress; autonomy and participation; and health outcome. This paper also discusses the influence that the work organization model has on workplace ergonomics and on the waste elimination previewed by LPS. METHODS: Literature review focused LPS and its impact on occupational ergonomics conditions, as well as on the Health and Safety of workers. The main focus of this research is on LPS implementations in industrial environments and mainly in manufacturing industry workplaces. This is followed by a discussion including the authors’ experience (and previous research). RESULTS: From the reviewed literature it seems that there is no consensus on how Lean principles affect the workplace ergonomics since most authors found positive (advantages) and negative (disadvantages) impacts. CONCLUSIONS: The negative impacts or disadvantages of LPS implementations reviewed may result from the misunderstanding of the Lean principles. Possibly, they also happen due to partial Lean implementations (when only one or two tools were implemented) that may be effective in a specific work context but not suitable to all possible situations as the principles of LPS should not lead, by definition, to any of the reported drawbacks in terms of workplace ergonomics.

Estudo do trabalho numa empresa de produção de pneus e implementação de ferramentas Lean

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia e Gestão Industrial

Melhoria e normalização de ferramentas de apoio à produção aplicando ferramentas Lean

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia e Gestão Industrial

Redução do tempo de montagem final de transformadores CORE através da aplicação de ferramentas LEAN

Dissertação de mestrado em Engenharia Industrial

Work Organization Practices for Lean Production: A Study in Spanish and Brazilian Manufacturers

This work aims to discuss particular work organization practices in human resources reported as successful by companies adopting lean production principles, and investigate them through real examples observed on manufacturing plants in Spain and Brazil. A set of work organization practices was previously established by one of the authors, through interviews with practitioners of lean production and review of the literature. A series of visits and informal interviews at Spanish and Brazilian automotive parts manufacturers that follow lean production were conducted to verify that the set of policies are indeed practiced.

Sankatuotannonkehittäminen Lean-menetelmin

Tämän diplomityön tavoitteena on selvittää kirjallisuuden avulla, mitä on lean-tuotanto ja implementoida lean-tuotantoon liittyviä tuotannon kehitysmenetelmiä. Työn aikana suunniteltiin lean-menetelmien avulla tuotantoa kehittäviä toimenpiteitä ja implementoitiin muutamia näistä. Näitä muutosten aiheuttamia seurauksia arvioitiin ja seurattiin. Lisäksi muutosten implementointia varten koulutettiin operaattoreita. Pääpaino on lean-menetelmiin tutustumisessa, pullonkaulan purkamisessa, pullonkaulakoneen asetuksen lyhentämisessä ja näiden vaikutusten tarkastelussa arvovirtakuvauksen ja asiakaskysynnän tahtiaikaan perustuen.

Tasolohkolinjan läpäisyaikojen tarkastelu ja kehittäminen Lean management periaatteita soveltaen

Diplomityön tavoitteena oli Aker Yardsin Turun telakan tasolohkolinjan läpäisyajan parantaminen. Työssä selvitettiin lohkotehtaan nykyinen läpimenoaika ja pyrittiin parantamaan sitä Lean management periaatteita soveltaen. Työssä suoritettiin perusteellinen työntutkimus yhdessä työnjohdon kanssa, jossa selvitettiin eri työvaiheiden läpimenoajat ja työtunnit. Tuloksista löydettiin kolme selvää kehityskohdetta, joilla saadaan nykyistä läpimenoaikaa ja alihankintakustannuksia pienemmäksi. Nämä kehityskohteet olivat jäykkääjien asennuksen ja hitsauksen parantaminen, myynnin jälkeisten töiden minimointi sekä nostotukien asennuksen tehostaminen. Lisäksi tutkimustyön ohella havaittiin neljäs kehityskohde, osavalmistuksen ajoittaminen oikeaan aikaan. Tämä ei tullut ilmi tutkimustuloksista vaan ihmisiä haastattelemalla. Kehityskohtien tunnistamisen perusteella luotiin investointiehdotus jäykkääjien toiminnan tehostamiseen, sekä uusia toimintatapoja myynnin jälkeisten töiden minimoimiseksi ja nostotukien asennuksen tehostamiseksi. Osavalmistuksen ajoittamisella oikeaan aikaan, pyritään tehostamaan toimintaa lohkonkoontipaikalla.

Towards increased productivity and quality in software development using agile, lean and collaborative approaches

Dagens programvaruindustri står inför alltmer komplicerade utmaningar i en värld där programvara är nästan allstädes närvarande i våra dagliga liv. Konsumenten vill ha produkter som är pålitliga, innovativa och rika i funktionalitet, men samtidigt också förmånliga. Utmaningen för oss inom IT-industrin är att skapa mer komplexa, innovativa lösningar till en lägre kostnad. Detta är en av orsakerna till att processförbättring som forskningsområde inte har minskat i betydelse. IT-proffs ställer sig frågan: “Hur håller vi våra löften till våra kunder, samtidigt som vi minimerar vår risk och ökar vår kvalitet och produktivitet?” Inom processförbättringsområdet finns det olika tillvägagångssätt. Traditionella processförbättringsmetoder för programvara som CMMI och SPICE fokuserar på kvalitets- och riskaspekten hos förbättringsprocessen. Mer lättviktiga metoder som t.ex. lättrörliga metoder (agile methods) och Lean-metoder fokuserar på att hålla löften och förbättra produktiviteten genom att minimera slöseri inom utvecklingsprocessen. Forskningen som presenteras i denna avhandling utfördes med ett specifikt mål framför ögonen: att förbättra kostnadseffektiviteten i arbetsmetoderna utan att kompromissa med kvaliteten. Den utmaningen attackerades från tre olika vinklar. För det första förbättras arbetsmetoderna genom att man introducerar lättrörliga metoder. För det andra bibehålls kvaliteten genom att man använder mätmetoder på produktnivå. För det tredje förbättras kunskapsspridningen inom stora företag genom metoder som sätter samarbete i centrum. Rörelsen bakom lättrörliga arbetsmetoder växte fram under 90-talet som en reaktion på de orealistiska krav som den tidigare förhärskande vattenfallsmetoden ställde på IT-branschen. Programutveckling är en kreativ process och skiljer sig från annan industri i det att den största delen av det dagliga arbetet går ut på att skapa något nytt som inte har funnits tidigare. Varje programutvecklare måste vara expert på sitt område och använder en stor del av sin arbetsdag till att skapa lösningar på problem som hon aldrig tidigare har löst. Trots att detta har varit ett välkänt faktum redan i många decennier, styrs ändå många programvaruprojekt som om de vore produktionslinjer i fabriker. Ett av målen för rörelsen bakom lättrörliga metoder är att lyfta fram just denna diskrepans mellan programutvecklingens innersta natur och sättet på vilket programvaruprojekt styrs. Lättrörliga arbetsmetoder har visat sig fungera väl i de sammanhang de skapades för, dvs. små, samlokaliserade team som jobbar i nära samarbete med en engagerad kund. I andra sammanhang, och speciellt i stora, geografiskt utspridda företag, är det mera utmanande att införa lättrörliga metoder. Vi har nalkats utmaningen genom att införa lättrörliga metoder med hjälp av pilotprojekt. Detta har två klara fördelar. För det första kan man inkrementellt samla kunskap om metoderna och deras samverkan med sammanhanget i fråga. På så sätt kan man lättare utveckla och anpassa metoderna till de specifika krav som sammanhanget ställer. För det andra kan man lättare överbrygga motstånd mot förändring genom att introducera kulturella förändringar varsamt och genom att målgruppen får direkt förstahandskontakt med de nya metoderna. Relevanta mätmetoder för produkter kan hjälpa programvaruutvecklingsteam att förbättra sina arbetsmetoder. När det gäller team som jobbar med lättrörliga och Lean-metoder kan en bra uppsättning mätmetoder vara avgörande för beslutsfattandet när man prioriterar listan över uppgifter som ska göras. Vårt fokus har legat på att stöda lättrörliga och Lean-team med interna produktmätmetoder för beslutsstöd gällande så kallad omfaktorering, dvs. kontinuerlig kvalitetsförbättring av programmets kod och design. Det kan vara svårt att ta ett beslut att omfaktorera, speciellt för lättrörliga och Lean-team, eftersom de förväntas kunna rättfärdiga sina prioriteter i termer av affärsvärde. Vi föreslår ett sätt att mäta designkvaliteten hos system som har utvecklats med hjälp av det så kallade modelldrivna paradigmet. Vi konstruerar även ett sätt att integrera denna mätmetod i lättrörliga och Lean-arbetsmetoder. En viktig del av alla processförbättringsinitiativ är att sprida kunskap om den nya programvaruprocessen. Detta gäller oavsett hurdan process man försöker introducera – vare sig processen är plandriven eller lättrörlig. Vi föreslår att metoder som baserar sig på samarbete när processen skapas och vidareutvecklas är ett bra sätt att stöda kunskapsspridning på. Vi ger en översikt över författarverktyg för processer på marknaden med det förslaget i åtanke.

Tuotantoprosessin kehittäminen LEAN -periaatteita hyödyntäen

Tutkimuksen tarkoituksena oli löytää keinoja kehittää kansainvälisen komponenttitoimittajan tilaus-toimitusprosessia ja parantaa sitä Lean –filosofiaan pohjautuvien menetelmien avulla. Työn teoreettisessa osuudessa tarkasteltiin toimittajayhteistyön muotoja ja kilpailukykyyn vaikuttavia tekijöitä kansainvälisessä ympäristössä Toisena tarkastelun kohteena oli Lean –filosofiaan pohjautuvat, tuotantoprosessille soveltuvat kehittämismenetelmät. Empiirinen osuus keskittyi tilaustoimitusprosessiin tutkimusyrityksessä. Tutkimuksessa selvisi, että resurssien ja osaamisen merkitys tuotannon laadussa ja kehittämisessä on merkittävä. Lisäksi monipuolinen osaaminen tuo joustavuutta toimitusketjuun ja parantaa sisäistä asiakkuus –ajattelua. Tilaustoimitusketjun tehokkuutta voidaan parantaa hyödyntäen tapaukselle parhaiten soveltuvia Lean –menetelmiä ja kehittämällä toimittajayhteistyötä.

Improving Product Information Management in Global Project Based Manufacturing

The transition of project based manufacturing business, even more into global networks, sets up challenges for companies to manage their business in this new operating environment. One way to tackle these challenges is the successful management of product information through an extended product’s lifecycle. Thus, one objective of this research is to find ways how product information management in global project based manufacturing can be improved. Another objective is to find a solution how the target company can improve its product information management in the offer-to-procurement business process. Due to the nature of the topic, the study follows constructive research methodology with qualitative methods. By combining literature related to this topic a framework is created to improve product information management in global project based manufacturing. The improvement process in this framework is based on a systematic approach from the current state towards target state. A general aim for improvements should be the integrated product and project lifecycle information management through Lean approach. This introduced framework is applied to the target company through two case projects. Data for building view of current state and analysis is collected mostly by theme interviews and also utilizing other material from the target company. Used tools help to analyzing was the BPMN and the Trace matrix for business chains. Results of the improvement process are collected in a solution proposal which contain the strategic target state as well as long and short term objectives. The strategic target state is defined as controlled customization. Also during the improvement process are created the Information requirements chart in the offer-to-procurement business process, and the Project related initial information questionnaire to customer.

Electrical Machine Product Development; Transmission to Lean Approach

The requirements set by the market for electrical machines become increasingly demanding requiring more sophisticated technological solutions. Companies producing electrical ma-chines are challenged to develop machines that provide competitive edge for the customer for example through increased efficiency, reliability or some customer specific special requirement. The objective of this thesis is to derive a proposal for the first steps to transform the electrical machine product development process of a manufacturing company towards lean product development. The current product development process in the company is presented together with the processes of four other companies interviewed for the thesis. On the basis of current processes of the electrical machine industry and the related literature, a generalized electrical machine product development process is derived. The management isms and –tools utilized by the companies are analyzed. Adoption of lean Pull-Event –reviews, Oobeya –management and Knowledge based product development are suggested as the initial steps of implementing lean product development paradigm in the manufacturing company. Proposals for refining the cur-rent product development process and increasing the stakeholder involvement in the development projects are made. Lean product development is finding its way to Finnish electrical machine industry, but the results will be available only after the methods have been implemented and adopted by the companies. There is some enthusiasm about the benefits of lean approach and if executed successfully it will provide competitive edge for the Finnish electrical machine industry.

Lean, Six Sigma ja Total Welding Management hitsaavassa verkostossa

Diplomityössä tarkastellaan hitsaavan verkoston laadunhallintaa ja siinä ilmeneviä erilaisia ongelmakohtia. Tämän lisäksi työssä tarkastellaan kolmen eri laatutyökalun Lean, Six Sigma ja Total Welding Management soveltamista hitsaavan verkoston laadunhallinnassa. Teoriaosassa käsitellään sekä yleisesti että hitsauksen osalta laatua ja laadunhallintaa, sekä edellä mainittuja laatutyökaluja. Tutkimusosaan tietoja hitsaavista verkostoista kerättiin kaikkiaan kolmesta eri verkostosta. Näiden kerättyjen tietojen pohjalta tarkasteltiin valittujen laatutyökalujen soveltuvuutta verkostomaiseen käyttöön. Verkostoitunut toiminta aiheuttaa monia uusia haasteita yritysten laadunhallinnalle verrattuna yksittäisiin hitsaaviin yrityksiin. Suurimpia tutkimuksessa havaittuja ongelmakohtia ovat suunnittelun ja valmistuksen yhteistyön erilaiset puutteet, laatutasoon ja sen varmistukseen liittyvät asiat, sekä verkoston sisälle syntyvä niin sanottu hiljainen tieto ja sen häviäminen. Tutkimuksen tarkastelujen perusteella havaittiin, että kaikkien tutkimukseen valitun kolmen laatutyökalun soveltaminen myös verkostomaisessa toiminnassa on mahdollista, mutta se vaatii huomattavasti suurempaa työpanosta kuin soveltaminen yksittäisessä yrityksessä. Myös näiden kaikkien kolmen työkalun yhtä aikainen käyttö on mahdollista. Juuri oikean työkalun valitseminen kullekin hitsaavalle verkostolle vaatii tarkkaa perehtymistä verkostoon ja sen tilanteeseen.

Benefits of Implementing Lean Practices and the Impact of the Lean Aerospace Initiative in the Defense Aerospace Industry and Government Agencies

In the 1980’s, many United States industrial organizations started developing new production processes to improve quality, reduce cost, and better respond to customer needs and the pressures of global competition. This new paradigm was coined Lean Production (or simply “Lean”) in the book The Machine That Changed The World published in 1990 by researchers from MIT’s International Motor Vehicle Program. In 1993, a consortium of US defense aerospace firms and the USAF Aeronautical Systems Center, together with the AFRL Materials and Manufacturing Directorate, started the Lean Aircraft Initiative (LAI) at MIT. With expansion in 1998 to include government space products, the program was renamed the Lean Aerospace Initiative. LAI’s vision is to “Significantly reduce the cost and cycle time for military aerospace products throughout the entire value chain while continuing to improve product performance.” By late 1998, 23 industry and 13 government organizations with paying memberships, along with MIT and the UAW were participating in the LAI.

Lean Transition of Emerging Industrial Capability

This volume of the final report documents the technical work performed from December 1998 through December 2002 under Cooperative Agreement F33615-97-2-5153 executed between the U.S. Air Force, Air Force Research Laboratory, Materials and Manufacturing Directorate, Manufacturing Technology Division (AFRL/MLM) and the McDonnell Douglas Corporation, a wholly-owned subsidiary of The Boeing Company. The work was accomplished by The Boeing Company, Phantom Works, Huntington Beach, St. Louis, and Seattle; Ford Motor Company; Integral Inc.; Sloan School of Management in the Massachusetts Institute of Technology; Pratt & Whitney; and Central State University in Xenia, Ohio and in association with Raytheon Corporation. The LeanTEC program manager for AFRL is John Crabill of AFRL / MLMP and The Boeing Company program manager is Ed Shroyer of Boeing Phantom Works in Huntington Beach, CA. Financial performance under this contract is documented in the Financial Volume of the final report.

Summary of Research Conducted by the Manufacturing Systems Team 1994-2002

The Manufacturing Systems team was one of the research teams within the Lean Aerospace Initiative (LAI) whose goal was to document, analyze and communicate the design attributes and relationships that lead to significant performance improvements in manufacturing systems in the defense aerospace industry. This report will provide an integrated record of this research using the Production Operations Transition to Lean Roadmap as its organizing framework.