Come le aziende aeronautiche possono integrare le tecniche di produzione snella nei loro flussi di lavoro attuali

La pressione sui produttori di aviazione è alta. I margini sono ridotti. I tempi sono serrati. E la domanda di nuovi aeromobili e di interventi di manutenzione, riparazione e revisione (MRO) sta mettendo a dura prova le catene di fornitura del settore aeronautico. In questo contesto ad alto rischio, la produzione snella è un imperativo di sopravvivenza.

Originariamente introdotta da Toyota, la produzione snella ottimizza i processi di lavoro in tutti gli stabilimenti produttivi e oltre. Per le aziende aeronautiche, fornisce un quadro di riferimento fondamentale per eliminare gli sprechi, semplificare le operazioni e liberare capacità in ogni fase, dall'assemblaggio all'approvvigionamento, fino alle attività di back-office.

Poiché non è necessaria una radicale riorganizzazione per iniziare, questo approccio sta diventando sempre più popolare.

Perché la produzione snella è più importante che mai

I produttori di aviazione sono sottoposti a una pressione senza precedenti. Il trasporto passeggeri è nuovamente in forte crescita, i contratti per la difesa si stanno evolvendo e i fornitori continuano a lottare contro carenze di manodopera, ritardi e sforamenti dei costi. In questo contesto difficile, i principi lean aiutano le aziende ad adattarsi più rapidamente e a ridurre i costi senza sacrificare la qualità.

Boeing, ad esempio, ha adottato ampiamente un approccio lean. Sulla linea del 737, ha implementato veicoli a guida automatica, sistemi di controllo visivo e coreografie di produzione sincronizzate per ridurre gli sprechi e accorciare gli intervalli di tempo tra le attività. Questi aggiornamenti hanno contribuito a stabilizzare il flusso e ottimizzare la produzione senza aumentare l'organico.

Negli ambienti MRO, i ritardi spesso derivano da colli di bottiglia burocratici piuttosto che da riparazioni tecniche. È qui che la metodologia Lean dà il meglio di sé: identifica i passaggi senza valore aggiunto mappando i flussi di lavoro e creando cicli di feedback peraccelerare il turnarounde migliorare la soddisfazione del cliente.

I principi fondamentali del lean, spiegati in modo semplice

Lean non significa necessariamente accelerare le cose, come molti pensano. Piuttosto, significa otteneresciuparefuori mano in modo che il lavoro possa fluire, spesso con una maggiore velocità come risultato naturale. Quello spreco (otempo, in termini lean) include sovrapproduzione, inventario in eccesso, movimenti non necessari, tempi di attesa e rilavorazioni. Questi sprechi si verificano con la stessa frequenza in un foglio di calcolo della pianificazione come in una fabbrica.

I concetti fondamentali del Lean includono:

Strumenti come la mappatura del flusso di valore, il lavoro standardizzato e il metodo 5S (Sort, Set in order, Shine, Standardize, Sustain) forniscono una struttura per raggiungere questi obiettivi. Ad esempio, Lockheed Martin ha utilizzato layout di produzione cellulari per ridurre i tempi di ciclo nella sua divisione di componenti aerospaziali e ha ridotto drasticamente i trasporti non a valore aggiunto tra le stazioni.

Come Boeing e GE utilizzano il lean per ridurre i costi e aumentare la produttività

L'applicazione dei principi lean da parte di Boeing va ben oltre le linee di assemblaggio. Con il 777X, Boeing ha reinventato l'intera filosofia produttiva, ispirandosi maggiormente alla standardizzazione di stampo automobilistico. Guidata da un ex dirigente Toyota, l'azienda ha iniziato ad automatizzare l'assemblaggio dei pannelli alari e a impiegare robot per attività ripetitive, come la foratura, per una produzione più rapida e prevedibile, con meno scarti e meno infortuni.

GE Aerospace ha anche analizzato attentamente le inefficienze interne, concentrandosi sui ritardi MRO legati ai processi aziendali, non alle riparazioni meccaniche. In un caso, ci sono voluti 24 giorni per ottenere l'approvazione dei costi di riparazione del motore da parte del cliente. Organizzando un evento kaizen, GE ha mappato ogni fase utilizzando post-it (letteralmente un muro), individuato i colli di bottiglia e creato flussi di lavoro visivi per ridurre i tempi di approvazione di oltre il 50%. Ciò si è tradotto in un miglioramento di 13 giorni nei tempi di consegna del motore.

Entrambi gli esempi dimostrano che il lean consiste nel migliorare l'intero sistema, dall'approvvigionamento alla consegna.

Utilizzare il lean per migliorare l'approvvigionamento, l'inventario e il coordinamento dei fornitori

Molte compagnie aeree limitano erroneamente la produzione snella, maoperazioni di approvvigionamento e di catena di forniturasono pieni di sprechi nascosti, che i principi Lean sono pensati per risolvere.

Prendiamo il coordinamento dei fornitori. Nelle strutture tradizionali, le consegne dei componenti vengono spesso effettuate in grandi lotti, imballate in modo inefficiente e immagazzinate in grandi quantità prima di essere utilizzate.

Boeing ha cambiato le cose, introducendo un'innovazione nel modo in cui le merci vengono imballate. L'OEM ha implementato sistemi di consegna just-in-time, con i componenti che arrivano esattamente nell'orientamento necessario per l'installazione, riducendo drasticamente i tempi di gestione dei componenti e i costi di stoccaggio. Ciò ha liberato spazio prezioso in fabbrica e migliorato il flusso di cassa complessivo.

Le pratiche di inventario snelle, come i sistemi kanban e i segnali visivi di pull, possono aiutare a prevenire l'eccesso di scorte e ridurre il rischio di obsolescenza. L'implementazione lean di Lockheed Martin ha affrontato specificamente il problema del sovraccarico di magazzino analizzando il flusso e il livellamento del carico, riducendo lo spazio necessario per centro di lavoro ed eliminando utensili e materiali di stoccaggio non necessari.

Quando i fornitori vengono coinvolti nelle mappe del flusso di valore, i colli di bottiglia e le ridondanze nella rete diventano più facili da individuare e risolvere.

Inizia in piccolo: il successo Lean deriva da vittorie rapide, non da stravolgimenti aggressivi

Uno dei più grandi miti sulla produzione snella è che richieda una trasformazione radicale. In realtà, la produzione snella prospera grazie a miglioramenti incrementali.

Walter Odisho, ex dirigente della Toyota, ha guidato importanti cambiamenti trasformativi dal 2013 al 2020, quando era a capo della produzione, della sicurezza e della qualità della Boeing.

Odisho ha sottolineato che i risparmi significativi non derivano da un singolo atto, ma da decine di piccoli miglioramenti che si sommano nel tempo.

Per le aziende che vogliono iniziare, è importante iniziare a camminare sul campo. Dove si verificano rallentamenti? Dove le persone aspettano o ripetono i passaggi? Cosa si perde nei passaggi di consegne? Identifica un problema. Risolvilo. Poi passa al successivo. Questa è la filosofia fondamentale del lean: eliminare gli sprechi, una soluzione alla volta.

Come l'intelligenza artificiale può moltiplicare l'impatto del lean nel settore dell'aviazione

Quando si parla di lean manufacturing, l'intelligenza artificiale è un moltiplicatore di forze. L'intelligenza artificiale può rilevare inefficienze invisibili all'occhio umano, prevedere i colli di bottiglia prima che si verifichino e ottimizzare l'allocazione delle risorse in tempo reale. Abbinando l'intelligenza artificiale alla lean manufacturing, è possibile prevenire ulteriori sprechi e reagire più rapidamente laddove si verificano.

L'analisi predittiva prevede i guasti dei componenti e segnala le esigenze di manutenzione prima che si verifichino, riducendo i tempi di fermo. I sistemi di visione artificiale individuano i difetti in anticipo, riducendo gli sprechi. E con flussi di lavoro standardizzati, l'intelligenza artificiale funziona ancora meglio, poiché input coerenti portano a previsioni più accurate.

Sia Boeing che Lockheed Martin hanno esplorato questa combinazione di intelligenza artificiale e snellezza. Il successo di Lockheed nell'assemblaggio dell'F-16 si è basato sulla standardizzazione delle fasi, del flusso e del livellamento del carico, gettando le basi per la futura integrazione di sistemi di produzione intelligenti.

Applicare il lean oltre la fabbrica: anche i flussi di lavoro in ufficio e in ingegneria contano

Il Lean va oltre la fabbrica, con approvazioni lente, documenti duplicati e ritardi nella quotazione e nella gestione dei contratti.

GE Aerospace ha applicato la metodologia Lean per ridurre i tempi di consegna nel suo reparto MRO in Brasile, aggiornando i flussi di lavoro degli uffici per migliorare il processo di approvazione dei preventivi. Un team interfunzionale ha rilevato che 24 giorni venivano persi solo in attesa dell'approvazione. Attraverso una sessione di mappatura del flusso di valore (sempre utilizzando post-it), hanno ridotto i tempi a 11 giorni, con una riduzione di quasi il 54%.

Per le aziende che desiderano adottare la metodologia lean nelle proprie funzioni di supporto o di ingegneria, è consigliabile iniziare con un evento kaizen. Scegliere un processo (come l'onboarding di un cliente o la produzione di un report di conformità), mappare ogni fase e identificare dove si genera valore e dove si accumulano tempi di attesa. Quindi applicare le contromisure. Ripetere il processo regolarmente e integrarlo nel ritmo aziendale.

Trasformare il flusso dei materiali in un vantaggio competitivo

Per avere successo con il lean manufacturing, il flusso dei materiali deve diventare un aspetto fondamentale della progettazione, non un ripensamento. Il programma 777X di Boeing ha dato priorità alla riconsiderazione del modo in cui i componenti si spostano all'interno dello stabilimento, passando a consegne dirette e sequenziamenti più intelligenti, non solo a consegne veloci come quelle di Amazon.

Questa idea affonda le sue radici nel Toyota Production System: i materiali devono arrivare just in time, con il giusto orientamento e pronti per essere installati. Quando ciò accade, si libera spazio, si riduce il denaro investito in inventario ed si evitano spostamenti e rilavorazioni inutili. Inoltre, si consente ai lavoratori (o ai robot) di svolgere attività a valore aggiunto, anziché dover frugare in contenitori disorganizzati.

Costruisci team interfunzionali, non compartimenti stagni

Le strategie di produzione snella per l'aviazione funzionano solo quando i team interfunzionali sono in grado di risolvere i problemi insieme. Presso lo stabilimento di Celma di GE Aerospace, la svolta nei tempi di consegna è arrivata grazie alla collaborazione tra ingegneria, assistenza clienti, operations e cliente. Hanno mappato il processo insieme, analizzato i ritardi dal punto di vista di ciascuno e progettato contromisure che riflettessero l'intero sistema, non solo il proprio reparto.

Nelle aziende aerospaziali tradizionali, i reparti spesso operano in compartimenti stagni. L'ingegneria può ottimizzare le specifiche di progettazione senza considerare la facilità di assemblaggio. Gli acquisti possono selezionare i componenti esclusivamente in base al costo, ignorando i ritardi di consegna o l'adattamento in officina. Ma la lean richiede che ogni funzione collabori per allinearsi in termini di flusso e valore per il cliente.

Spesso si inizia con un team interfunzionale che gestisce il flusso del valore. È importante dare loro l'autorità di mettere in discussione lo stato attuale, assicurandosi che tutti comprendano l'intero processo, non solo il ruolo di un singolo reparto. Utilizzare riunioni quotidiane, bacheche visive e indicatori di performance correlati a risultati condivisi.

Creare una cultura di miglioramento continuo

Le aziende aeronautiche più efficaci non si affidano a un unico grande progetto di trasformazione. Considerano la lean come un approccio quotidiano, in cui i dipendenti di ogni livello possono esprimersi.

Il percorso di Boeing verso la lean production risale a decenni fa, ma gli sforzi recenti, come l'assunzione di dirigenti Toyota e l'introduzione di una maggiore standardizzazione, mostrano un cambiamento culturale più profondo. I progressi in termini di efficienza sono lenti e costanti, basati su un'etica di costante perfezionamento.

Non serve un budget per iniziare a costruire una cultura snella. Inizia con una lavagna, un problema e un brainstorming. Crea uno spazio visibile per piccole idee di miglioramento. Fai in modo che sia normale sollevare i problemi e testare rapidamente le soluzioni.

Utilizzare il lean per rafforzare la resilienza della supply chain

Le compagnie aeree conoscono il dolore dicatene di approvvigionamento fragiliParti in ritardo, componenti non corrispondenti e officine MRO (manutenzione, riparazione e revisione) sovraccariche possono mettere a terra gli aerei e causare perdite di milioni di dollari. La produzione snella aiuta rafforzando il coordinamento tra progettazione, approvvigionamento e produzione.

La trasformazione snella di Lockheed Martin ha incluso una stretta collaborazione con i fornitori per standardizzare i componenti e ridurre gli sprechi. Adottando principi di logistica snella come la consegna just-in-time (JIT), l'integrazione con i fornitori e la consegna diretta alla linea, Lockheed ha ridotto le scorte, migliorando al contempo i tassi di consegna puntuale.

Le compagnie aeree possono applicare lo stesso ragionamento:

L'obiettivo non è solo quello di ridurre i costi, ma anche di costruire un sistema che si adatti alle interruzioni, anziché crollare.

Progettare pensando all'assemblaggio

Di solito, la fase di progettazione opera indipendentemente dalla realtà produttiva. Questa è una delle principali fonti di spreco. Gli ingegneri possono scegliere componenti difficili da installare, che richiedono utensili specializzati o impongono movimenti anomali, tutti fattori che rallentano la produzione e aumentano gli errori.

In Boeing, la dirigenza ha sfidato i team a considerare la "qualità costruttiva" fin dalle prime fasi del processo di progettazione dell'aeromobile. Per il 777X, gli ingegneri hanno collaborato a stretto contatto con i team di produzione per ridurre la complessità dei componenti, abilitare l'automazione e sequenziare i materiali in base alle esigenze di assemblaggio, per flussi di lavoro di produzione più prevedibili e meno rilavorazioni.

Le compagnie aeree possono replicare questo processo nei seguenti modi:

Eseguire eventi kaizen per sbloccare i colli di bottiglia

Gli eventi Kaizen sono iniziative mirate e a breve termine per risolvere specifici problemi di processo e costituiscono un pilastro del lean management. Sebbene il settore aeronautico applichi spesso il kaizen alla linea di produzione, alcuni dei maggiori successi derivano da processi come la preventivazione, le ispezioni o le approvazioni.

Il Kaizen può essere applicato a:

Ogni minuto sprecato in questi flussi di lavoro contribuisce a ritardi, KPI non raggiunti o sforamenti di costi. Il Kaizen riunisce le persone giuste e risolve il problema, rapidamente.

Semplifica con il lavoro standard e segnali visivi

La coerenza è fondamentale. Nel settore dell'aviazione, dove l'errore umano comporta un rischio reale, la standardizzazione delle best practice tra turni, team e sedi riduce i difetti e migliora la sicurezza.

Il passaggio di Boeing al modello lean in stile Toyota enfatizza la standardizzazione del lavoro anche per le attività di assemblaggio complesse. Attingendo alla sua esperienza con la casa automobilistica giapponese, Waltera Odisho ha introdotto metodi per ridurre gli sprechi di movimento nei flussi di lavoro robotici e umani, promuovendo attività semplificate e ripetibili su tutte le linee di produzione.

Modi per implementarlo:

Abilitare la manutenzione predittiva con la produzione snella

Nel settore dell'aviazione, qualsiasi tipo di manutenzione è costosa, ma la manutenzione reattiva, soprattutto perché interrompe i programmi e richiede risorse non pianificate, come sensori IoT e sistemi di intelligenza artificiale, è in aumento.

I principi Lean aiutano i team a trasformare i dati grezzi in informazioni utili per un percorso di azione ragionevole, semplificando il flusso di dati tra ingegneria, tecnici di prima linea e team di fornitura. Presso lo stabilimento MRO di GE Aerospace in Brasile, la mappatura Lean ha contribuito ad allineare le fasi tecniche con la logistica dei componenti e le approvazioni dei costi, garantendo che, una volta identificato un problema, questo potesse essere risolto rapidamente senza burocrazia o rilavorazioni.

La manutenzione predittiva Lean può:

Riorganizzare i layout fisici in base al flusso

Nella produzione tradizionale, il layout di fabbrica spesso segue precedenti storici o gruppi di lavoro funzionali. Ma negli ambienti snelli, lo spazio fisico è modellato dal flusso, quindi persone, componenti e postazioni di lavoro sono organizzati per spostare i prodotti attraverso ogni fase con passaggi di consegne o retromarce minimi.

Puoi iniziare nella tua struttura esistente

Un layout snello fa risparmiare tempo, migliora la sicurezza, riduce le scorte e rende immediatamente visibili le deviazioni (come parti mancanti).

Integrare gemelli digitali e lean per migliorare il processo decisionale in tempo reale

I gemelli digitali, repliche virtuali di sistemi fisici, stanno guadagnando terreno nel settore aeronautico per ogni ambito, dai test di progettazione alla pianificazione della manutenzione. Ma un gemello digitale da solo non garantisce decisioni migliori. I principi Lean assicurano che queste informazioni non siano eccessivamente ingegnerizzate o isolate, ma rapidamente applicate in modo pratico.

In Lockheed Martin, le pratiche lean sono state combinate con strumenti di modellazione digitale per abbreviare i cicli di assemblaggio, ridurre i costi e ridurre gli errori. Ad esempio, le istruzioni di lavoro visive (abilitate dai gemelli digitali) sono state abbinate a strategie di temporizzazione snelle per garantire che ogni stazione raggiungesse gli obiettivi di produzione senza sovraccaricare i team.

Un approccio basato sul gemello digitale snello significa:

Inizia in piccolo, poi standardizza in grande

Molte delle trasformazioni lean di maggior successo iniziano con un singolo flusso di valore, per poi espandersi. Standardizzando ciò che funziona, poi ampliandolo. Questo previene sprechi di energie e resistenze al cambiamento nel lungo periodo.

La produzione snella non è un miglioramento una tantum o un kit di strumenti per la sola produzione. È una mentalità che le aziende aeronautiche possono applicare a tutte le funzioni di progettazione, gestione e supporto per generare valore a ogni livello.

Che si utilizzino post-it per risolvere i ritardi di approvazione o robot per semplificare l'assemblaggio, l'obiettivo principale del lean è lo stesso: ridurre gli sprechi, rispettare le persone e fornire valore in modo continuo.

Come hanno dimostrato i leader del settore aerospaziale, il pensiero snello aiuta a creare organizzazioni resilienti e adattabili, pronte ad affrontare la prossima rivoluzione.

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