Come si puo` in 50 anni superare la General Motors

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1 Toyota s Way Come si puo` in 50 anni superare la General Motors Incontro PMI NIC Branch Nord Ovest Andrea Pinnola andrea.pinnola@gmail.com Chivasso, 28/06/2007

2 Sommario Perche` Toyota? Il Sistema Lean L innovazione dei prodotti Per finire

3 La Tartaruga e la Lepre Classifica GM GM GM GM Toyota 2 Ford Ford Ford Toyota GM 3 Chrysler Chrysler Toyota Ford Ford 4 Studebaker VW VW Nash Fiat Daimler Chrysler 6 Kaiser-Frazer Toyota PSA Peugeot Citroen 7 Morris Nissan Hyundai 8 Hudson Renault Honda 9 Austin BL Nissan 10 Renault Peugeot Renault... Toyota La tartaruga avanza lentamente ma ostinatamente... Essa e` molto piu` apprezzabile della velocissima lepre che corre a perdifiato e che spesso e` costretta a fermarsi per riposare. Taichi Ohno, Lo spirito Toyota

4 Dai telai alle auto WWII TWI Deming PDCA Quality Leadership di Eiji Toyoda - Make your hands dirty IMVP del MIT Coniato il termine Lean Enterprise Studi e applicazioni su: Sviluppo Prodotti Accounting Pianificazione Strategica Servizi HealthCare Sakichi Toyoda inventa il telaio automatico che si ferma in caso di rottura di un filo nascono i principi del Jidoka & Genchi Gembutsu 1933 Kichiro Toyoda, figlio di Sakichi, fonda la Toyota Motor Company investendo dalla vendita dei brevetti dei telai prime idee sul JIT e Flow ~1950 Rischio di Bancarotta 1973 Crisi del petrolio Toyota unica azienda del settore a non licenziare 1980 NUMMI Taichi Ohno inventa il kanban e sviluppa il TPS sulla base iniziale delle idee di Sakichi e Kichiro Il TPS viene esteso ai fornitori 2000 ~1990 Va sul mercato la Lexus (Ichiro Suzuki) Viene lanciata la ricerca per l auto del 3^ millennio -> 1997 nasce la Prius (Takeshi Uchiyamada) L azienda piu` studiata al mondo negli ultimi 30 anni x Apertura di stabilimenti in USA ed Europa

5 Lo scenario di mercato oggi Necessita` di innovare la gamma di prodotti / servizi Necessita` di ridurre i tempi di introduzione dei nuovi prodotti / servizi ed il loro ciclo di vita Oltre il 50% del fatturato e` generato da prodotti introdotti sul mercato negli ultimi 5 anni (15 anni fa era circa il 25%) Molteplicita` di modelli a minori volumi Necessita` di ridurre i costi Necessita` di ridurre i prezzi

6 Toyota perche` Per decenni il sistema industriale americano aveva tagliato sui costi di fabbricazione, producendo in grande quantita` un numero limitato di modelli... Il nostro problema era esattamente l opposto, ottenere l abbassamento dei costi producendo molti modelli in un numero limitato di esemplari. Taichi Ohno, Lo spirito Toyota...Per sviluppare e produrre prodotti di successo e qualita` a volumi minori e con una maggiore varieta`, il Sistema Lean Toyota richiede: Minori costi Minori investimenti Minori fornitori Tempi minori dei sistemi tradizionali, superando il concetto classico di economia di scala.

7 Sommario Perche` Toyota? Il Sistema Lean L innovazione dei prodotti Per finire

8 I principi del Lean Thinking 1. Definire il valore ( VALUE ) 2. Identificare il flusso del valore ( VALUE STREAM ) 3. Fare scorrere il Flusso ( FLOW ) 4. Fare in modo che il flusso sia tirato dal cliente ( PULL ) 5. Ricercare la perfezione ( PERFECTION ) Womack & Jones, Lean Thinking

9 1) Definire il valore Deve essere chiaro a tutti cosa significa valore per il cliente (caratteristiche del prodotto, performance, tempistiche,...) La creazione di valore per il cliente e` centrale per l esistenza dell azienda Se non c e` un cliente finale non serve produrre un bene Ogni passo produttivo e` fatto per servire chi sta a valle

10 2) Identificare la Value Stream La Value Stream e` l insieme puntuale di tutte le attivita` dell azienda che concorrono alla formazione del Valore per il cliente MRP (programmazione produzione) Clienti Prodotto finito Materie prime I I I I I

11 Saper vedere Il Cerchio di Taichi Ohno All interno di una Value Stream si identificano: Attivita` Value added attivita` che all interno della specifica Value Stream dello specifico prodotto aggiungono valore per il cliente finale Sprechi attivita` che non aggiungono valore e consumano risorse preziose dell azienda Come cliente pagheresti la tua azienda per quello che sta facendo?

12 Imparare a vedere gli sprechi I 7 sprechi di Ohno (MUDA) Scorte e Magazzini Sovraproduzione Correzioni di Difetti Movimenti del personale Spostamenti di beni Attese Lavorazioni non necessarie MURI parola giapponese per sovraccarico di una persona o di una macchina, con il rischio di problemi di salute e sicurezza MURA parola giapponese per diseguaglianza, cioe` il fatto che all interno di un processo le attivita` non siano ripartite in modo paritario tra componenti produttive diverse, con fluttuazione ed instabilita` del flusso

13 Navigare negli sprechi Tempi lunghi di produzione Inventory Difetti di lavorazione Fermi impianto

14 Value Stream (esempio) MRP (programmazione produzione) Clienti Prodotto finito Materie prime I R1 I R2 I R3 I R4 I 10gg 5gg 1gg 3gg 8gg 4 /3h 8 /1h 15 /2h 8 /2h Lead Time ~ 28 gg Tempo a valore ~ 35 min

15 Riduzione degli Sprechi Lead Time Attivita` Value Added Immediatamente cancellabile Necessaria nel modo corrente di operare Attivita` non a valore aggiunto (Sprechi) Necessaria nel modo corrente di operare Effetto Immediato: riduzione degli sprechi e miglioramento del rapporto Lead Time / Tempo a Valore

16 Value Stream (esempio) L1 L2 L3 L4 Materie prime Clienti /3h 8 /1h 15 /2h 8 /2h Lead Time ~ 1 gg Tempo a valore ~ 35 min La riduzione degli sprechi consente di fare scorrere il flusso del valore in modo piu` agile (FLOW) e di legare la realizzazione del prodotto in modo diretto alla richiesta del cliente (PULL)

17 5. La perfezione Quando hai ottenuto i miglioramenti, ricomincia da capo Mai stancarsi di migliorare continuamente Sempre chiedersi se e come si poteva ottenere un risultato migliore

18 Miglioramento Continuo? Il miglioramento continuo e` la base per la costruzione delle grandi imprese 40 years, 20 million ideas The Toyota Suggestion System Sino a di idee di miglioramento all anno

19 Sommario Perche` Toyota? Il Sistema Lean L innovazione dei prodotti Per finire

20 L innovazione di prodotto Toyota greatest surviving advantage may be its ability to bring a car from styling approval to market in... about half the time needed by its competitors with the smallest development teams in the business. Toyota engineers and executives look at product development through profoundly different paradigms than are common in the US National Center for Manufacturing Science March 1997 Newsletter Da: Mary Poddendieck Lean Development Poppendieck LLC, 2002

21 Ciclo di Innovazione Opportunita` Tecnologica Opportunita` di Mercato Ciclo di Innovazione Prodotti Value Stream Cliente Soddisfatto Ripetizione del Business Opportunita` di Processo

22 Il ragionamento di base La profittabilita` dell azienda dipende Dalle proprie Value Stream, che devono trasferire valore al cliente in modo profittevole e quindi... dalla capacita` dello Sviluppo Prodotti di generare Value Stream profittevoli oggi e nel futuro (ripetizione del business), nei tempi richiesti dal mercato.

23 Flusso di Valore Ciclo di Innovazione Prodotti HW/SW Conoscenza Value Stream Cliente Soddisfatto Ripetizione del Business La velocita` e qualita` della innovazione prodotti dipendono dalla velocita` e qualita` di creazione e trasferimento di nuova conoscenza utile dallo sviluppo prodotti alle value stream. I progetti di innovazione prodotti sono gli strumenti con cui le aziende acquisiscono, capitalizzano e trasferiscono la conoscenza.

24 Elementi del Toyota Product Development System Chief Engineer Set Based Concurrent Engineering Team di Esperti Profitable Value Stream Pianificazione Pull

25 Prima di tutto... Valore LS400 Merceds 420 BMW 735i Top Speed 250 km/h 222 km/h 220 km/h Fuel Consumption 23.5 mpg or more 19 mpg 18.8 mpg & Noise Characteristics Extremely quiet km/h km/h km/h km/h 63 db (100 km/h) 78 db (200 km/h) Aerodynamics (C D ) Vehicle Weight kg kg 1760 kg Obiettivi per la Prima Lexus. Dati tratti da: Liker The Toyota Way Il valore nasce Dalla comprensione delle esigenze dei clienti e del mercato Dalla visione sistemica del prodotto (> della somma delle parti) Dalla capacita` di integrazione di tutti i contributi nell azienda Dalla responsabilizzazione sui ritorni di business (diretti ed indiretti) e rispetto dei milestone aziendali

26 Il ruolo del Chief Engineer Il Chief Engineer ha la responsabilita` imprenditoriale degli obiettivi business e la responsabilita` tecnica di progettazione del prodotto. A valle di una attivita` che puo` durare alcuni mesi (*), come primo elemento del suo impegno il CE definisce un documento breve e visuale che riporta la sua visione del prodotto, basata sulle necessita` del cliente e derivante dal confronto interno con tutte le componenti aziendali di interesse (marketing, engineering, produzione, vendite,...). (*) Es. Per il nuovo minivan Sienna nel 2004 il CE Yuji Yokoya chiese ed ottenne la possibilita` (ed il budget) di andare negli USA per guidare il vecchio modello in tutti gli stati del Nord America, inclusi Canada e Messico, onde derivare le caratteristiche del nuovo prodotto. L approvazione del documento di vision da parte del top management avvia il progetto di sviluppo e approva il budget di progetto.

27 Obiettivi senza compromessi In generale il CE definisce per i nuovi modelli obiettivi sfidanti con una logica senza compromessi (es caso Lexus: Livello di rumore vs Peso). Gli obiettivi sfidanti hanno l obiettivo, nel sistema Toyota, di costringere ad analizzare le caratteristiche dei correnti prodotti e delle modalita` correnti di produzione per ripensarle superandole al fine di raggiungere gli obiettivi prefissati. La possibilita` di agire sul processo e sulle modalita` di sviluppo o di produzione e` pero` il prerequisito fondamentale; l ottica e` sempre quella di fare emergere i problemi per superarli. Obiettivi sfidanti senza la possibilita` di agire sul sistema corrente (es. In organizzazioni gerarchiche tradizionali) perdono di significato o portano ad atti eroici con risultati difficilmente ripetibili.

28 Tipi di modalita` di sviluppo Marketing Engineering Systems Manufacturing Engineering Manufacturing Product Launch Marketing Project/Team Leader Engineering Manufacturing Engineering Concurrent Design Systems Manufacturing Product Launch Sviluppo sequenziale a linee funzionali Le varie aree di business sono attivate progressivamente man mano che il progetto avanza Sviluppo concorrente Tutte le componenti del business sono coinvolte ed operative sin dall inizio Front Loaded Process

29 Modalita` di sviluppo tradizionale: il Point Based Engineering Set di Soluzioni Alternative A#1, A#2, A#3, A#4 Valutazione e Selezione di una soluzione Progettazione, Sviluppo e Test Produzione e Lancio Rework Rework Point Based Engineering si considerano in genere poche alternative all inizio, tra le quali viene scelta la soluzione definitiva che viene portata avanti e sviluppata, fatto salvo iterazioni legate a fattori non completamente considerati che sorgono in fase di test o modifiche che si rendono necessarie, con compromessi sulle caratteristiche desiderate del prodotto finale

30 Set Based Concurrent Engineering Sottosistema A Sottosistema B Sottosistema C Vincoli progettuali e risultati di analisi e test Ulteriore raffinamento delle caratteristiche Prodotto Pronto per Il Manufacturing SBCE si considerano molte alternative sin dall inizio, che vengono portate avanti assieme restringendo il campo di scelta sulla base dei vincoli derivanti dagli altri fattori tecnici e mantenendo aperta una rosa di soluzioni coerenti con la visione desiderata del prodotto finale

31 Set Based Concurrent Engineering L obiettivo base e`: Generare conoscenza utile... Esplorando simultaneamente soluzioni molteplici, mediante analisi e test rapidi ed a basso costo per... Imparare dalle diverse soluzioni, eliminando quelle non utili, e... Convergendo su una soluzione solo dopo che e` stata provata... Il tutto arricchendo la base di conoscenze di curve di trade off, checklist,...etc Occorre chiedersi cosa serve per andare avanti ed evitare di decidere su aspetti incerti troppo presto, investigando fattivamente le possibili alternative Il compito del manager e` evitare che le decisioni vengano prese troppo presto. Toyota General Manager of Body Engineering Slower Decision Making Leads to Steady Convergence, Forced Premature Decision Drive Rework. Morgan & Liker

32 SBCE: Aspetti di rilievo Dividere il sistema in sottosistemi che possono essere sviluppati indipendentemente, o con interazioni lasche Per ogni sottosistema (di valore) si definisce una varieta` di opzioni che vanno da quelle a basso rischio (tecnologia nota) a quelle piu` ad alto rischio (ma con maggiori guadagni) Si confrontano le opzioni verso vincoli, dati di riferimento e checklist che descrivono: Vincoli e caratteristiche richieste o proprie del cliente (es. Performance, durata,...) Vincoli e caratteristiche richieste dalla Produzione (limitazioni produttive, costi di produzione, qualita` richiesta,...) Vincoli e caratteristiche proprie del prodotto (affidabilita` richiesta, sicurezza,...) Si attua un processo di selezione controllata delle soluzioni, cercando anche di integrare le caratteristiche positive delle soluzioni tra loro superandone i difetti Tutte le decisioni sono prese sulla base di dati ed analisi che evidenziano la razionalita` delle scelte Si usano gli eventi di integrazione (vedi la programmazione pull) per creare momenti di cross-check della soluzione ed arrivare a convergere verso la soluzione ottimale

33 Team di esperti Se la base dello sviluppo prodotti e` la conoscenza, e` fondamentale sviluppare Team di Esperti e dare loro gli strumenti per scambiare la conoscenza in modi che aumentino il valore e diminuiscano gli sprechi In Toyota un Design Engineer passa il primo anno tra produzione e vendite prima di entrare nell area di destinazione, acquisendo una notevole conoscenza delle problematiche di manufacturing, sales e del cliente Il DE ha quindi consapevolezza di come e dove verra` impiegato il risultato del suo lavoro e di chi sono i suoi clienti all interno della catena del valore che dalla progettazione passa al manufacturing ed alla vendita per arrivare al cliente

34 Team di esperti Toyota adotta una struttura funzionale Il progettista risponde al suo responsabile funzionale,... Ma e` chiaro a tutti che il successo dell azienda dipende dal successo dei suoi progetti e che il CE rappresenta il Cliente I manager funzionali sono insegnanti prima che manager saper insegnare e` uno skill base per essere promossi Le modalita` con cui e` sviluppata, codificata e scambiata la conoscenza sono anch esse oggetto di training e coaching continuo Curve di trade off Checklist Engineering Standard Eventi di riflessione durante ed a fine progetto (Lessons Learned & Learning Lessons) One page A3 format Problem Solving / PDCA Focalizzazione sui fatti e la logica, basati sulla osservazione diretta

35 Project Corner e Visual Management Project Corner si definisce un luogo nell ambiente di lavoro dedicato al team di progetto. E` l ambiente dove il team discute ed approfondisce aspetti tecnici Visual Management strumenti visivi come pannelli e tabelloni, lavagne bianche etc che supportano la comunicazione nel conrso degli incontri e costituiscono la traccia dello svilupparsi del progetto (es. Il tabellone di planning)

36 Tipi di progetti e planning Variazioni incrementali Prodotto di nuova generazione Prodotto strategico e discontinuita` Prodotto Piccoli miglioramenti Aggiunta alla gamma di una famiglia di prodotti Nuovo prodotto Processo Variazioni incrementali Miglioramento di processo per il nuovo prodotto Nuovo Processo Stabilire una cadenza legata al mercato

37 Eventi Chiave Fissati dal Mng Engineering #1 Engineering #2 Engineering #3 Test Labs Manufacturing Acquisti Sist Inf 9 Kick Off 8 Pianificazione tirata dagli eventi (esempio) 0 Prodotto Finale Prototipo Beta Release Gestione degli interrupt -> differiti alla sessione di scoping PLANNING (VSM) Scoping & reflection Reflection Scoping & reflection Scoping & reflection Scoping & reflection Scoping & reflection Scoping & reflection Scoping & reflection Scoping & reflection

38 Gestire il flusso delle attivita` Ogni attivita` che non porta alla realizzazione di HW/SW o produce conoscenza usabile ed utile deve essere eliminata (MUDA) o ridefinita in modo che lo faccia La cadenza dei progetti e la definizione degli eventi pull, assieme alla gestione degli interrupt, consente di eliminare problemi di sovraccarico (MURI) delle persone e di allungamento dei tempi legati ai tempi di reazione delle stesse Eliminare problemi di variabilita` nella domanda dell impiego delle persone (MURA) bilanciando il carico nel progetto e tra progetti paralleli Il SBCE aiuta nella gestione dei cicli di attivita`, supportando la possibilita` di ridurre il numero di cicli di apprendimento e sviluppo se necessario pur mantenendo il committment verso una soluzione coerente con la vision del CE e le esigenze del cliente

39 Riepilogo Chief Engineer Set Based Concurrent Engineering More Profitable Operational Processes to Customer Value Pianificazione Pull Team di Esperti Ispirato da: Ward Lean Product and Process Development

40 Sommario Perche` Toyota? Il Sistema Lean L innovazione dei prodotti Per finire...

41 ... Un aneddoto Nell antica Grecia, un Giovane che andava ad Atene incontro` un Saggio Quanto ci vuole per arrivare ad Atene? chiese il Giovane Cammina! Cammina! fu la risposta decisa del Saggio. Il Giovane riprese la sua strada un po` contrariato ma non appena ebbe fatto 20 passi il Saggio gli urlo : 2 Ore! Con disappunto il Giovane torno` indietro e chiese: Perche` non me lo hai detto subito? Avevo bisogno di vedere come camminavi per poterti dire in quanto tempo saresti arrivato il Saggio rispose Tratto da: Reinersten, Smith Developing Products in Half the Time

42 Riferimenti - produzione Libri Womack, Jones - Lean Thinking - Simon & Schuster Liker - The Toyota Way Mc Graw Hill Ohno Lo spirito Toyota Einaudi Womack, Jones, Roos The machine that changed the world HarperPerennial Galgano Le tre rivoluzioni Guerini e Associati Bonfiglioli Pensare Snello, Lean Thinking alla maniera italiana Franco Angeli Articoli James P. Womack and Daniel T. Jones, Beyond Toyota: How to Root Out Waste and Pursue Perfection, Harvard Business Review, September-October 1996 Steven Spear and H. Kent Bowen, Decoding the DNA of the Toyota Production System, Harvard Business Review, September-October 1999 Steven J. Spear, Learning to Lead at Toyota, Harvard Business Review, May 2004 R. Eugene Goodson, Read a Plant Fast, Harvard Business Review, May 2002 Internet -> il sito di riferimento del Lean Enterprise Institute -> molto materiale sulla applicazione nella Sanita` / Ospedali

43 Riferimenti - progettazione Libri Ward Lean Product and Process Development Lean Enterprise Institute Reinertsen, Smith Developing Products in Half the Time John Wiley & Sons Morgan, Liker - The Toyota Product Development System: Integrating People, Process And Technology Productivity Press Liker - The Toyota Way Mc Graw Hill Poppendieck Lean Software Development Addison Wesley May The Elegant Solution Free Press Hideshi Itazaki - The Prius that Shook the World How Toyota Developed the world s mass production hybrid vehicle Articoli A. Ward et alii, The Second Toyota Paradox: How Delaying Decisions Can Make Better Car Faster, Sloan Management Review/Spring 1995 D. Sobek II et alii, Another Look at How Toyota Integrates Product Development, Harvard Business Review July- August 1998 D. Sobek II et alii, Toyota s Principles of Set-Based Concurrent Engineering, Sloan Management Review/Winter 1999 Internet -> interessante webinar e slide sul Lean Product Development di Sobek -> per il software (Poppendieck) -> per il software (Scrum) -> per il software

44 Un primo percorso di lettura per PM (*) Produzione Progettazione Womack, Jones - Lean Thinking Reinertsen, Smith - Developing Products in Half the Time (**) Liker - The Toyota Way Ward Lean Product and Process Development Morgan, Liker - The Toyota Product Development System Note: (*) la conoscenza delle metodologie di produzione e` una utile base per la comprensione delle metodologie di progettazione (**) un classico sulla progettazione in contesti di Time Based Competition anche se non cita direttamente le metodologie di Lean Product Development