De voor- en nadelen van het gebruik van lean manufacturing in de luchtvaart

Luchtvaartfabrikanten enMRO-organisatiesstaan onder druk als nooit tevoren. De stijgende vraag naar vliegtuigen vanuit zowel de commerciële als de defensiesector, in combinatie met het tekort aan geschoolde arbeidskrachten, stijgende materiaalkosten en strenger toezicht, heeft geleid tot een behoefte aan slimmere en efficiëntere operaties.

Lean manufacturing, al lang geassocieerd met Toyota en de automobielsector, wordt nu geprezen als een potentiële oplossing voor de grootste pijnpunten in de luchtvaartindustrie.

Maar het overbrengen van lean-principes naar de luchtvaart is geen kwestie van simpelweg kopiëren en plakken. De zeer complexe omstandigheden in de lucht- en ruimtevaart spreken vaak de traditionele focus van Lean op herhaalbaarheid en doorstroming tegen. Toch kan lean manufacturing, mits zorgvuldig afgestemd en uitgevoerd, de doorvoer aanzienlijk verhogen, de kwaliteit verbeteren en de veerkracht van productielijnen en onderhoudsactiviteiten in de lucht- en ruimtevaart vergroten.

In dit artikel worden de voor- en nadelen van de toepassing van lean manufacturing in de luchtvaart onderzocht. Daarbij wordt gebruikgemaakt van casestudies, inzichten van experts en op onderzoek gebaseerde kaders. Dit helpt fabrikanten en MRO-leiders bij het nemen van beslissingen over de implementatie ervan.

Vliegtuigfabrikanten staan onder druk. De marges zijn krap. De planningen zijn krap. En de vraag naar nieuwe vliegtuigen en MRO-omlooptijden zet de toeleveringsketens in de luchtvaartsector tot het uiterste onder druk. In deze omgeving met hoge inzetten is lean manufacturing een overlevingsnoodzaak.

Wat is lean manufacturing in de luchtvaart?

Lean manufacturing is een systematische aanpak voor:

Lean legt de nadruk op continue verbetering, respect voor mensen en het opbouwen van een cultuur van efficiëntie via hulpmiddelen zoals value stream mapping (VSM), 5S (Sorteren, Ordenen, Schijnen, Standaardiseren, Volhouden), just-in-time (JIT) inventaris, total quality management (TQM) en poka-yoke (foutbestendig) foutbestendigheid.

In de luchtvaart speelt lean een belangrijke rol op twee fronten: vliegtuigproductie en MRO (onderhoud, reparatie en revisie).

Terwijl traditionele productiesectoren zoals de auto-industrie of elektronica profiteren van massaproductie, opereert de luchtvaart op een heel andere schaal en complexiteit. Vliegtuigbouw is sterk maatwerk, omvat duizenden extra componenten en extra wettelijke controles, en vereist een nauwe coördinatie tussen wereldwijde toeleveringsketens.

Daarom moet lean-implementatie in de luchtvaart rekening houden met productie met een laag volume en een hoge variatie. Standaard lean-tactieken zoals kanban of cellulaire productie moeten worden aangepast in plaats van blindelings te worden overgenomen uit sectoren met een hoog volume, zoals de automobielindustrie, waar de doorstroming beter voorspelbaar is.McKinsey).

Bij elke productieaanpak blijven de kerndoelen hetzelfde:

Maar voor de productie van vliegtuigen is een flexibele aanpak nodig om te kunnen voldoen aan complexere eisen en een grotere onvoorspelbaarheid.

Vliegtuigfabrikanten staan onder druk. De marges zijn krap. De planningen zijn krap. En de vraag naar nieuwe vliegtuigen en MRO-omlooptijden zet de toeleveringsketens in de luchtvaartsector tot het uiterste onder druk. In deze omgeving met hoge inzetten is lean manufacturing een overlevingsnoodzaak.

De voordelen van lean manufacturing in de luchtvaart

De principes van Lean moeten wellicht worden aangepast aan de unieke operationele omgeving van de luchtvaart, maar de belangrijkste voordelen blijven overeind en bieden onmiskenbare voordelen.

Verhoogde efficiëntie en doorvoer

In een tijdperk waarin fabrikanten als Airbus hun vlootprognoses verdubbelen en defensie-aannemers als RTX te maken hebben met achterstanden van meer dan 200 miljard dollar, biedt lean een manier om de productiecapaciteit uit te breiden zonder het aantal werknemers of de infrastructuur te verdubbelen (Tijdsgebonden management consultancy).

De overstap van Boeing naar een slanke eindassemblagelijn voor de 717 verminderde het aantal vliegtuigen in productie van 20 naar 6 en verminderde de hoeveelheid werk in uitvoering met 70% (Journal of Aviation Technology and Engineering -Purdue University PressBoeing heeft de tijd voor de eindassemblage van de 777-lijn met 35% verkort, van 26 naar 17 dagen.

Kleinere bedrijven hebben vergelijkbare resultaten geboekt. Uit een onderzoek onder drie mkb-bedrijven in de lucht- en ruimtevaartsector bleek dat de implementatie van lean leidde tot een reductie van 33% in de productietijd voor belangrijke componenten en een meer dan verdubbeling van het maandelijkse productievolume – van 60.000 naar 140.000 onderdelen (Journal of Aviation Technology and Engineering -Purdue University Press).

Verbeterde kwaliteit en minder defecten

De kwaliteitsgerichte Lean-mentaliteit voorkomt dubbel werk en zorgt voor cruciale veiligheidsprecisie. Tools zoals Total Quality Management (TQM) en Poka-Yoke-foutpreventie zijn essentieel geworden om productiefouten te verminderen die kunnen leiden tot kostbare vertragingen of veiligheidsrisico's.

Poka-yoke legt bijvoorbeeld de nadruk op het detecteren en voorkomen van defecten bij de bron. Deze gelaagde kwaliteitsaanpak heeft Lockheed Martin geholpen een first-pass yield van meer dan 98% te behalen op belangrijke productielijnen (Tijdsgebonden management consultancy).

Veerkracht van de toeleveringsketen

Zelfs een korte vertraging in de levering van onderdelen kan leiden totgegronde vliegtuigenen verliezen van zes cijfers per dag. Lean supply chain-strategieën zoals just-in-time (JIT) en strategische partnerschappen met leveranciers helpen dit risico te verminderen door de zichtbaarheid te verbeteren en knelpunten te minimaliseren.

McKinsey benadrukt de noodzaak van op maat gemaakte, slanke besturingssystemen die kunnen meebewegen met de variatie in aanbod en ontwerp, met name in omgevingen met een hoge complexiteit en een laag volume, zoals de lucht- en ruimtevaart (McKinsey). Time Based Management Consulting (TBM) merkt op dat proactieve coördinatie van de toeleveringsketen fabrikanten in staat stelt om beter aan de stijgende vraag te voldoen en de kostbare domino-effecten van vertragingen te verminderen (Tijdsgebonden management consultancy).

Lagere kosten zonder in te boeten aan veiligheid

FedEx Express bespaarde $ 2 miljoen per C-check door lean-principes toe te passen op zijn MRO-activiteiten op LAX. De inspectietijd werd teruggebracht van 30 dagen naar 18 dagen, terwijl de toegang tot en de indeling van gereedschappen werden verbeterd (Lean Enterprise Instituut).

Lufthansa Technik rapporteerde soortgelijke winsten, waarbij Kaizen-kaarten werden gebruikt door frontliniemedewerkers om de reparatie van turbinebladen te stroomlijnen en de doorvoer van motoronderhoud te verhogen zonder aanzienlijke kapitaalinvesteringen (Journal of Aviation Technology and Engineering,Purdue University Press).

Continue verbeteringsmentaliteit

Het meest onderschatte voordeel van lean is misschien wel cultureel. Continue verbetering (Kaizen) stelt alle medewerkers, van technici tot conciërges, in staat om inefficiënties in realtime te signaleren en op te lossen. Dat bevordert niet alleen betere resultaten, maar ook een grotere betrokkenheid van het personeel.

Airbus lanceerde de Lean Learning Academy om deze denkwijze bedrijfsbreed te verankeren. Met gestandaardiseerde trainingen en een gedeelde taal rondom efficiëntie streeft het programma ernaar de ontwikkeltijd en -kosten tot wel 30% te verlagen.Ingenica).

Vliegtuigfabrikanten staan onder druk. De marges zijn krap. De planningen zijn krap. En de vraag naar nieuwe vliegtuigen en MRO-omlooptijden zet de toeleveringsketens in de luchtvaartsector tot het uiterste onder druk. In deze omgeving met hoge inzetten is lean manufacturing een overlevingsnoodzaak.

De nadelen en uitdagingen van lean in de luchtvaart

Hoewel lean manufacturing heeft bijgedragen aan het stroomlijnen van de processen in de lucht- en ruimtevaart, is het verre van een kant-en-klare oplossing. Complexe regelgeving, een wisselende vraag en culturele barrières maken de implementatie in deze sector kwetsbaarder dan in andere sectoren. Zonder zorgvuldige aanpassing kunnen lean-inspanningen vastlopen of zelfs averechts werken.

Niet gebouwd voor omgevingen met een laag volume en een hoge complexiteit

Een van de meest fundamentele mismatches is dat lean floreert in omgevingen met een hoog volume en een lage mix – precies het tegenovergestelde van wat de meeste vliegtuigfabrikanten doen. Proberen lean-praktijken uit de automotive sector over te brengen naar de lucht- en ruimtevaart kan tot frustratie en mislukking leiden als de kernprincipes niet goed worden toegepast.

Zoals McKinsey opmerkt, schendt het ‘toepassen van niet-passende tactieken op hun productiesystemen’ vaak de basis van lean – flow – wanneer het op onjuiste wijze wordt toegepast op omgevingen met een hoge complexiteit en een laag volume (McKinsey).

Lange implementatietermijnen en trage ROI

Lean is geen oplossing voor de korte termijn. Het kan jaren duren om de culturele basis te leggen, vooral in de lucht- en ruimtevaart. Bij een groot lucht- en ruimtevaartbedrijf duurde het meer dan drie jaar voordat slechts 30% van de leveranciers van verspaningsmachines lean begreep, en bijna tien jaar voordat lean volledig in de organisatie was ingebed (Journal of Aviation Technology and Engineering -Purdue University Press).

Deze tijdlijn kan botsen met de wens van het leiderschap om snel resultaat te boeken. Wanneer resultaten niet direct zichtbaar zijn, worden lean-programma's vaak voortijdig geschrapt, wat tijd, moraal en momentum verspilt.

Culturele weerstand en zorgen over baanzekerheid

Veel werknemers en vakbonden zien lean als een kostenbesparende maatregel die de baanzekerheid bedreigt, vooral wanneer deze van bovenaf wordt ingevoerd zonder inspraak van de werknemers. Deze weerstand wordt versterkt door eerdere ervaringen met managementtrends en slecht uitgevoerde transformaties.

Bovendien vormt industriële weerstand een andere grote belemmering. Luchtvaartprofessionals wijzen lean soms af als een 'automotive-idee' dat niet van toepassing is op hun wereld (Journal of Aviation Technology and Engineering,Purdue University Press).

Bottom-up-implementaties, waarbij teams aan de frontlinie de bevoegdheid krijgen om inefficiënties te identificeren en op te lossen, zijn over het algemeen succesvoller. Hiervoor is echter wel leiderschap van zowel de top als de basis nodig, van zowel de leidinggevenden als de medewerkers aan de frontlinie.

De onvoorspelbaarheid van MRO botst met de anti-voorraadhouding van Lean

Onderhouds-, reparatie- en revisie-operaties (MRO)Verschillen van productie op één belangrijk punt: onvoorspelbaarheid. Vliegtuigen vallen niet altijd op tijd uit. Ongeplande AOG-gebeurtenissen (Aircraft-on-Ground) kunnen honderdduizenden dollars per vlucht kosten als gevolg van vertragingen, omleidingen voor passagiers en opeenvolgende planningsfouten.Voorstander).

Om dit te voorkomen, moeten MRO-werkplaatsen grote voorraden onderdelen aanhouden – een schending van de doelstelling van Lean om de voorraad te minimaliseren. Hoewel tools zoals JIT in theorie werken, passen ze niet altijd in de zeer variabele wereld van vliegtuigonderhoud.

Bij de implementatie van Lean MRO wordt vaak te veel nadruk gelegd op fysieke procesverbeteringen, zoals de indeling van de werkvloer, terwijl dieperliggende veranderingen aan de servicekant, zoals klantrelaties of planningssystemen, worden genegeerd (Journal of Aviation Technology and Engineering).

Lean-implementatie is gunstig voor grote ondernemingen

Boeing, Lockheed Martin en Lufthansa Technik beschikken over het budget en de interne infrastructuur om lean transformaties op lange termijn te ondersteunen. Kleine en middelgrote ondernemingen (MKB) niet.

Veel mkb'ers beschikken niet over het kapitaal, de training en de managementcapaciteit om een volledige lean-implementatie te realiseren. Ze kunnen een transformatie officieel doorvoeren zonder de diepere culturele omslag te maken die nodig is om resultaten te zien.

Volgens een onderzoek zien MKB-bedrijven in de luchtvaart lean als slechts een andere tactiek om de winst te vergroten, wat resulteert in onhoudbare, oppervlakkige winsten (Journal of Aviation Technology and Engineering -Purdue University Press).

Vliegtuigfabrikanten staan onder druk. De marges zijn krap. De planningen zijn krap. En de vraag naar nieuwe vliegtuigen en MRO-omlooptijden zet de toeleveringsketens in de luchtvaartsector tot het uiterste onder druk. In deze omgeving met hoge inzetten is lean manufacturing een overlevingsnoodzaak.

Best practices voor lean-implementatie in de luchtvaart

Succesvolle implementatie van lean in de luchtvaart draait niet om het kopiëren van Toyota. Het gaat om het aanpassen van lean manufacturing-principes aan specifieke organisatorische behoeften. De volgende best practices, gebaseerd op casestudy's uit de luchtvaart en expertkaders, kunnen organisaties helpen duurzame resultaten te behalen.

Begin met proefprogramma's, niet met ingrijpende veranderingen

Lean-initiatieven zijn het meest effectief wanneer ze beginnen in specifieke, onderpresterende gebieden in plaats van top-down door te voeren in de hele organisatie. Deze bottom-up-aanpak geeft teams de tijd om zich aan te passen, bouwt momentum op door vroege successen en minimaliseert weerstand.

Bij een groot lucht- en ruimtevaartbedrijf heeft deze bottom-up-strategie van onderop bijgedragen aan een verandering van de bedrijfscultuur, doordat verbeteringen zich organisch konden verspreiden vanuit succesvolle afdelingen in plaats van dat ze door het leiderschap werden opgelegd (Journal of Aviation Technology and Engineering,Purdue University Press).

Vorm geïntegreerde productteams

Cross-functionele teams met medewerkers uit ontwerp, productie, onderhoud en toelevering kunnen operationele silo's overbruggen en verspillingen aan het licht brengen die vanuit één afdeling alleen niet zichtbaar zouden zijn.

Lockheed Martin heeft deze aanpak met groot succes toegepast in de F-16-, F-22- en C-130J-programma's. Hiermee zijn kansen geïdentificeerd om verspilling in verschillende fasen van de levenscyclus van het product te elimineren (FlightGlobal.com).

Het Eurofighter-project verschoof ook naar verticaal geïntegreerde teams, waarbij werd afgestapt van traditionele taakgerichte structuren ten gunste van productgerichte groepen die verantwoordelijk waren voor het hele traject van ontwerp tot en met klantenondersteuning (Journal of Aviation Technology and Engineering,Purdue University Press).

Investeer in lean onderwijs en ontwikkeling van de beroepsbevolking

Een van de meest over het hoofd geziene pijlers van lean is de ontwikkeling van mensen. Succes op de lange termijn hangt af van het trainen van medewerkers op elk niveau – van de werkvloer tot het management – om verspilling te herkennen en processen continu te verbeteren.

Bij Boeing zijn lean-workshops en -toolkits verspreid over alle functies, waaronder logistiek, R&D en marketing. Deze gedeelde aanpak creëert een gemeenschappelijke woordenschat en een gedeeld probleemoplossingskader (Boeing Technisch Tijdschrift).

Focus op flow, niet op imitatie

Te vaak proberen fabrikanten in de lucht- en ruimtevaartsector lean-methoden over te nemen uit andere sectoren, met name de automobielindustrie, zonder deze aan te passen aan hun eigen omgeving.

McKinsey waarschuwt dat dit soort nabootsing leidt tot een verkeerde afstemming. Bedrijven zouden zich in plaats daarvan moeten richten op het verbeteren van de doorstroming op een manier die rekening houdt met de volatiliteit van het aanbod, de variabiliteit van het ontwerp en de nalevingsbeperkingen.McKinsey).

De prioriteit moet altijd liggen bij het verkorten van de cyclustijd door de knelpunten aan te pakken die specifiek zijn voor de bedrijfsvoering van die fabrikant, en niet bij het afvinken van vakjes op een lean checklist.

Breng lean in balans met servicerealiteiten in MRO

Bij onderhoudswerkzaamheden moet lean flexibel genoeg zijn om zowel geplande inspecties als chaotische, realtime reparaties te ondersteunen. Een te grote focus op voorraadreductie kan de gereedheid tijdens AOG-gebeurtenissen ondermijnen, terwijl het negeren van relationele componenten zoals klantcommunicatie de verbetering kan belemmeren.

Toonaangevende MRO's zoals Lufthansa Technik en FedEx hebben de optimalisatie van fysieke processen (plaatsing van gereedschappen, indeling van de workflow) in evenwicht gebracht met culturele elementen zoals Kaizen-kaarten en feedbacksystemen voor monteurs (Journal of Aviation Technology and Engineering -Purdue University Press).

De sleutel is het creëren van een systeem dat onder druk kan meebewegen en toch meetbare verbeteringen op het gebied van kwaliteit, kosten en responsiviteit oplevert.

Vliegtuigfabrikanten staan onder druk. De marges zijn krap. De planningen zijn krap. En de vraag naar nieuwe vliegtuigen en MRO-omlooptijden zet de toeleveringsketens in de luchtvaartsector tot het uiterste onder druk. In deze omgeving met hoge inzetten is lean manufacturing een overlevingsnoodzaak.

Is lean geschikt voor de luchtvaart?

Lean manufacturing is geen wondermiddel, maar mits zorgvuldig afgestemd, is het een krachtig instrument voor luchtvaartorganisaties die onder druk staan om meer te doen met minder. Of u nu vliegtuigen assembleert, complexe onderhoudswerkzaamheden beheert of navigeert in een onstabiele wereldwijde toeleveringsketen, lean manufacturing-principes kunnen helpen de doorstroming te stroomlijnen, kosten te verlagen en de kwaliteit over de hele linie te verbeteren.

De industrie moet de drang weerstaan om dezelfde tactieken als andere sectoren opnieuw in te zetten. Lucht- en ruimtevaart- en MRO-omgevingen vereisen een genuanceerde, adaptieve versie van lean die rekening houdt met lage productievolumes, regeldruk en de onvoorspelbare aard van de vraag naar vliegtuigonderhoud.

De meest succesvolle implementaties komen van bedrijven die:

Voor leiders in de luchtvaart: leankanwerkt absoluut in de lucht- en ruimtevaart, maar het zal niet werkenautomaticallyU moet het opnieuw vormgeven met uw mensen, uw workflows en uw eindgebruikersomgeving in gedachten.

Bent u klaar om lean-processen te implementeren?ePlaneAI helpt leiders in de luchtvaartsector bij het op maat maken van slimme, flexibele productieoplossingen die werken in omgevingen met een hoge complexiteit en een laag volume. Wij helpen u vandaag nog om lean-principes in uw bedrijf te implementeren.Neem contact opnu.