Meer Crisisbeheersing bij Boeing en de FAA - Enkele lessen van NUMMI over het inbouwen van kwaliteit

Gepubliceerd op
Auteur
John Shook
John Shook
John Shook is Senior Advisor voor het Lean Global Network
Deel dit artikel:

De MAX 737 van Boeing staat weer aan de grond. Deze keer was het probleem (het bekende probleem) een handmatige assemblage (vier ontbrekende bouten) in de fabriek. Iedereen, van Boeing-directeuren tot de FAA en congresleiders, verontschuldigt zich: “We dachten dat we alles in 2020 hadden opgelost”, toen het probleem met het MCAS-vliegstabilisatiesysteem was opgelost. De hoofdoorzaak die ze toen identificeerden was dat “overmatig vertrouwen in de piloten” leidde tot software ontwerpbeslissingen die riskant waren, die de deur open liet (sorry) voor ernstige dingen die fout konden gaan.

Het probleem en de oplossing

Als het probleem “overmatig vertrouwen” was, wat is dan de oplossing? Als vertrouwen het probleem is, zou je denken dat de oplossing daar iets aan zou doen. Op dit moment is de voorgestelde en door alle hens aan dek geaccepteerde oplossing om meer inspecteurs toe te voegen. We kunnen ook, zo luidt de logica, meer kwaliteitsinspectiestappen toevoegen in de ontwerp- en ontwikkelingsfase. Meer inspecteurs in de fabrieken en meer audits bij engineering. Dat zal het probleem oplossen. Althans, dat is de aanname.

Maar zal het toevoegen van inspecteurs en inspecties het probleem oplossen? Wat als, in plaats van het toevoegen van inspecteurs (van buitenaf, van de FAA of van binnenuit) aan het einde van het proces, elk van de 12.000 operators in de fabriek een inspecteur zou kunnen zijn? Upstream, wat als elke ingenieur (software of hardware) verantwoordelijk zou zijn om ervoor te zorgen dat bij elke stap kwaliteit wordt ingebouwd?

Om de benodigde kwaliteit van zowel ontwerp als bouw te waarborgen, heeft Boeing effectieve mechanismen/processen en vaardigheden nodig, samen met de juiste mentaliteit en gedrag. Samen zullen deze zorgen voor betere kwaliteitsprestaties en leiden tot een allesoverheersende kwaliteitscultuur. Extra inspecteurs kunnen een noodzakelijke redundantie zijn (tot op zekere hoogte zal inspectie na het proces nog steeds nodig zijn), maar ze zullen de noodzaak voor het inbouwen van kwaliteit bij de bron niet vervangen.

"Maar zal het toevoegen van inspecteurs en inspecties het probleem oplossen? Wat als...elk van de 12.000 operators in de fabriek een inspecteur zou kunnen zijn...wat als elke ingenieur (software of hardware) verantwoordelijk zou zijn om ervoor te zorgen dat kwaliteit bij elke stap wordt ingebouwd?"

Het goede nieuws is dat we bij Boeing de middelen kennen om kwaliteit bij de bron te bereiken. Maar hoewel het invoeren van deze middelen mogelijk is voor Boeing, vereist het veel meer dan alleen het toevoegen van meer inspectie - het vereist een enorme inspanning van boven naar beneden (van de onderneming) en van begin tot eind (van het proces van het ontwikkelen en leveren van het product).

Kwaliteit inbouwen in het product en het proces

Een slank bedrijfssysteem begint met het waarborgen van kwaliteit door het in te bouwen bij de bron. De fabrieksgereedschappen en -praktijken om ingebouwde kwaliteit te bereiken zijn bekend onder lean liefhebbers, zo niet onder productieprofessionals in het algemeen. De ontwerp- en engineeringpraktijken om hetzelfde te garanderen worden veel minder begrepen of toegepast.

Over “proces” gesproken, we moeten opmerken dat er een proces is om het product te produceren en er is een proces om het product te ontwikkelen (het productontwikkelingsproces), en, sorry, een proces om de processen te ontwikkelen om het product te ontwikkelen en te produceren. Eindelijk is er een managementproces dat er (hopelijk) voor zorgt dat alles samenwerkt.

Het is duidelijk dat je in de problemen zit als je je product niet kunt maken. Auto's starten misschien niet. Erger nog, ze stoppen misschien niet. Vliegtuigen kunnen uit de lucht vallen. En als we producten maken die niemand wil hebben (denk aan Nokia en Blackberry nadat Apple de iPhone introduceerde), dan zal je bedrijf niet lang meer bestaan (Boeing heeft het geluk dat het maar één concurrent heeft in de wereldwijde commerciële lucht- en ruimtevaartindustrie).

In zijn boek Producing Cars at Toyota - Exploring Product Development (alleen in het Japans) beschrijft Kunihiko Masaki, voormalig hoofd carrosserietechniek en voorzitter van het Toyota Technical Center USA (TTC, waar hij mijn baas was), de manier waarop Toyota voertuigen ontwikkelt. Volgens Masaki begint het hele proces met het principe van (je raadt het al) kwaliteit inbouwen bij de bron. Daaruit volgt alles. Elke stap wordt ontworpen en uitgevoerd volgens het principe dat elk proces een perfecte (zoals ontworpen) kwaliteitsoutput levert aan de volgende stap (persoon) in het proces.  

Op die manier te werk gaan heeft voor de hand liggende en minder voor de hand liggende voordelen. Het meest voor de hand liggend en belangrijk is dat de kwaliteit van het product dat aan de klant geleverd wordt, zal verbeteren. Dit zal klanten tevreden stellen (die hopelijk opnieuw bij ons zullen kopen) en kosten verlagen (service- en garantiekosten, uiteraard, maar ook productiekosten, door het elimineren van herbewerkingen). Bovendien motiveert deze manier van werken elke werknemer door zinvol werk te leveren -- het werk is zo ontworpen dat elk individu eigenaar is van de kwaliteit van zijn of haar inspanningen, in dienst van het leveren van grote waarde voor klanten.

In fabrieken wordt deze voorwaarde bereikt door elke taak zo te ontwerpen dat de kwaliteitsoutput bekend en haalbaar is. Het werk wordt gestandaardiseerd volgens de bekendste methode en aan de operator gegeven samen met de instructie om het beter te maken, problemen op te lossen en verbeteringen aan te brengen. Maar de eerste en belangrijkste instructie is simpelweg: “Stop en bel wanneer je een afwijking tegenkomt; iemand zal je onmiddellijk te hulp schieten, binnen de cyclus van je werk.” Dit staat binnen Toyota bekend als JIDOKA - een principe dat inhoudt dat elk proces verantwoordelijk is voor de kwaliteitsoutput (later meer over jidoka).

Op een assemblagelijn betekent dit dat de timing, de werkvolgorde, de hoeveelheid onderdelen/componenten (en alle andere dingen) en de output duidelijk worden gespecificeerd. Elke situatie buiten de gespecificeerde parameters is een afwijking. Bij het eerste teken van een afwijking - stop, beperk, verwittig en wacht op hulp. Boeing probeert al lange tijd de gewoonte op de productievloer te doorbreken om de volgorde van het werk op de assemblagelijnen te doorbreken.

  • Bij Boeing is er een term voor situaties zoals deze, wanneer werk wordt voltooid buiten de normale volgorde van de productielijn: traveled work.
  • “De mensen aan de lijn weten wat het is”, zei Dave Calhoun, Chief Executive van Boeing, woensdag in een toespraak tot de werknemers. “Het is ongemakkelijk. Het creëert kansen om te falen.”
  • Jarenlang hebben leidinggevenden van Boeing geprobeerd en gefaald om de gewoonte te doorbreken. Vier jaar geleden, in de nasleep van een paar fatale MAX-crashes, zette Boeing vijf waarden op een rijtje die centraal staan bij het verbeteren van de veiligheid. Nummer drie op de lijst: het rijdende werk elimineren.

Boeing's ‘traveled work’ zou niet verder af kunnen staan van Toyota's jidoka concept - stop voor elke afwijking, houd het in de gaten en repareer het waar mogelijk ter plekke, zelfs als dat betekent dat de productie moet worden stilgelegd. De technische en bestuurlijke fijne kneepjes van Toyota's “vaste-positie stop systeem” voor lopende band productie, een complex socio-technisch subsysteem op zich, zijn het onderwerp van een van de meest gebruikte casestudies van de Harvard Business School in de afgelopen drie decennia en worden door Steven Spear beschreven als vier sleutelregels in gebruik in zijn baanbrekende artikel in Harvard Business Review “Decoding the DNA of the Toyota Production System”.

Maar hoe zit het met ontwerp- of engineeringwerk dat uit veel meer bestaat dan een eenvoudige gestandaardiseerde en herhaalbare opeenvolging van stappen (zoals het ontwerpen van software voor een nieuw vliegtuig)? De tijdspanne voor dit soort werk is meestal veel langer dan de 60 seconden van een auto-assemblagelijn - de tijdspanne kan wel eens dichter bij de 60 maanden liggen. De verscheidenheid aan taken en de variatie in omstandigheden waarmee je te maken krijgt is ook veel groter; erger nog, veel taken worden misschien maar één keer uitgevoerd. De grootste uitdaging is misschien wel dat het meeste werk in het hoofd van de werknemer plaatsvindt, onzichtbaar voor de toevallige waarnemer ... of inspecteur.

En bedenk dit: “Traveled Work” gebeurt zowel in het ingenieursbureau als in de fabriek. Het grootste verschil is dat het moeilijker te zien is, en erger nog, het constant verplaatsen van werk op kantoor wordt vrijwel algemeen geaccepteerd, niet alleen bij Boeing, als normaal. Als de “normale” werkvolgorde niet bekend is en niet zichtbaar wordt gemaakt, hoe weet je dan dat het ontwerpwerk wordt verplaatst? Antwoord: dat weet je niet.

Maar de gevaren van ‘traveled work’ in de ontwerpstudio kunnen net zo ernstig zijn als in de fabriek. Denk aan je eigen werk - wanneer maak je fouten, vergeet je een stap, vergeet je of je een proces hebt voltooid of niet? Wanneer we onderbroken worden, van het werken in ritme, werken in een staat van flow - dan vergeten we waar we waren wanneer we onze aandacht weer richten op de taak die aan de orde was. We lopen vaak vast. We maken soms fouten.

“En bedenk dit: 'traveled work' gebeurt zowel in het ingenieursbureau als in de fabriek. Het grootste verschil is dat het moeilijker te zien is.”

In de meeste engineeringbureaus of welk kantoor dan ook, is er geen touw om aan te trekken, geen productielijn om mechanisch tot stilstand te brengen met het onmiddellijke gevoel van urgentie dat dat met zich meebrengt. De nuttige vraag die in dergelijke omgevingen moet worden gesteld is: “Welke functionele equivalenten kunnen we identificeren om dezelfde doelen te bereiken?” Deze doelen omvatten:

  • Verantwoordelijkheid nemen voor kwaliteitsoutput;
  • Afwijkingen onmiddellijk identificeren en aanpakken;
  • Snel reageren met assistentie om het probleem te begrijpen, corrigerende maatregelen te identificeren en uit te proberen, de effectiviteit te bevestigen en af te sluiten met de levering van een kwaliteitsoutput;
  • Nieuwe ingenieurs een meer ervaren ingenieur toewijzen die beschikbaar is wanneer hulp nodig is, en de nieuwe ingenieur na verloop van tijd steeds complexere taken toewijzen;
  • Ervoor zorgen dat de mix van mechanisme/proces en mentaliteit/gedrag van de leider werknemers sterker maakt, motiveert en respect toont;
  • Technologie met zorg introduceren, ervoor zorgen dat elk extra stukje technologie de mensen die het werk doen daadwerkelijk helpt in plaats van hen te belasten. Het resultaat van technologie die de workflow van mensen belemmert, is dat mensen uiteindelijk voor de machine (technologie) gaan werken in plaats van andersom.

Concurrent engineering op basis van sets als kwaliteitsgarantieproces

In de context van het toepassen van Lean denken op de wazige voorkant van productontwikkeling, is SBCE een sleutelproces van Lean ontwikkeling dat wordt aangeprezen (hoewel zelden in praktijk gebracht), maar meestal in de context van innovatie. Het basisidee van SBCE is om te vermijden dat je naar oplossingen springt, om te vermijden dat je snel inzoomt op één oplossing om te ontwikkelen om er dan vaak achter te komen dat je opnieuw moet beginnen vanaf het begin in een herwerkingscyclus. Begin in plaats daarvan met een reeks oplossingen (binnen een gedefinieerde ontwerpruimte) van waaruit je een vernauwingsproces doorloopt, waarbij je (via een gestructureerd proces van deselectie) de oplossingen die niet of het minst goed werken uitwist. Op deze manier kan een ontwerpteam meer alternatieven verkennen en meer nieuwe benaderingen voor het ontwerpprobleem identificeren.

Maar de eerste waarde van een setgebaseerde aanpak is dat het kwaliteit garandeert. Van de reeks oplossingen die wordt onderzocht, is de eerste simpelweg de beste oplossing die op dit moment bekend is, een waarvan we weten dat die werkt. Jim Morgan vertelt dat Hiro Sugiura, die begin jaren negentig de productie-engineeringorganisatie van Toyota in Noord-Amerika oprichtte, verwees naar de praktijk van “Process Driven Product Design” om ervoor te zorgen dat productingenieurs ontwierpen volgens processen waarvan bewezen was dat ze robuust, effectief en efficiënt waren. We willen graag verder innoveren dan waar we nu zijn, verder dan de huidige beste oplossing, maar met het beste huidige ontwerp als uitgangspunt kunnen we ons ontwikkelingsproces beginnen op een solide kwaliteitsbasis. Als we onze meer innovatieve oplossingen niet kunnen bewijzen, misschien hebben we niet genoeg tijd om ze volledig te ontwikkelen, in plaats van naar de markt te gaan met een riskant product, hebben we een bewezen terugvaloptie.

Rossi, Morgan, Shook: Lean Management (New York: Routledge, 2017).

SBCE-principes en -proces

In de bovenstaande illustratie kan de diamant de huidige bekendste oplossing voorstellen, die moet worden geëvalueerd naast oplossingen van verschillende mate van nieuwheid, kosten en risico.

Natuurlijk willen we innoveren, niet op de lauweren rusten van eerdere ontwerpen, ook al waren die foutloos. Dus natuurlijk zullen we ons inspannen om nieuwe, innovatieve ontwerpen uit te dagen. Belangrijk is dan om zwakke punten in nieuwe ontwerpen (en nieuwe technologie) zo snel mogelijk in het totale proces te identificeren en aan te pakken. Eerder ontdekken is beter. Kwaliteit bij de bron is het beste.

Het streven naar kwaliteit bij de bron in ontwerp en engineering leidde de voormalige Toyota engineeringleider Tatsuhiko Yoshimura helemaal stroomopwaarts naar het voorkomen van kwaliteitsproblemen nog voordat ze zich voordoen.  Dit staat bekend als “mizenboushi”, wat “voorkomen voordat het gebeurt” betekent, of “GD3”, wat staat voor ‘good design, good dissection and good discussion’.  In dit recente Design Brief interview beschrijft Yoshimura GD3 en de kracht ervan als een upstream socio-technisch kwaliteitsgarantieproces.

Zelfs in de beste systemen kunnen problemen ontsnappen aan vroegtijdige detectie. Sadao Nomura is een gepensioneerde Toyota-directeur die stond op het nastreven van perfecte kwaliteit bij de bron via een obsessieve focus op de kritieke koppelingen tussen engineering, operations, service en terug naar engineering. Door processen zoals het visueel maken van defecten en kwaliteit en het eisen van onmiddellijke actie om elke afwijking aan te pakken, leidde Nomura Toyota naar de beste prestatie ooit bij de lancering van een nieuw voertuig (de Mark II/Cressida, destijds de bestverkochte sedan). Bij Toyota Forklift zorgde Nomura's aanpak voor verbeteringen van 98 procent in de proceskwaliteit en 93 procent in problemen die de klant bereikten. De focus op het steeds verder stroomopwaarts identificeren van kwaliteitsproblemen wordt benadrukt in deze grafiek uit Nomura's zeer gedetailleerde boek The Toyota Way to Dantotsu Radical Quality Improvement.

Nomura, Sadao, The Toyota Way of Dantotsu Radical Quality Improvement (Boston: Lean Global Network, Inc. and Routledge, 2021), 210.

Nomura's dantotsu kwaliteitsverbeteringsproces heeft geleid tot opmerkelijke verbeteringen van de kwaliteitsprestaties bij andere fabrikanten en zelfs softwarebedrijven zoals Theodo. (Zie het verhaal van Fabrice Bernhard in Design Brief van vorige maand).

Lessen in product en proces van NUMMI

In het geval van Toyota (de beherende partner van de NUMMI joint venture die we hieronder zullen bespreken), zullen de meeste lezers het Toyota Production System (TPS) kennen en misschien hebben gehoord dat er een Toyota Product Development System is. Samen vormen ze een volwassen lean product- en procesontwikkelingssysteem.

Een historische onderneming

NUMMI, de joint venture tussen Toyota en General Motors, wordt al lang en breed geprezen als een uitstekend voorbeeld van hoe een organisatie haar prestaties radicaal kan verbeteren en haar cultuur kan transformeren van slecht naar geweldig. De afspraak tussen de twee JV-partners was dat Toyota de fabriek zou beheren en zijn beroemde productiesysteem zou implementeren. Dat deed het ook. En het deed wonderen. De oude GM-fabriek in Fremont veranderde van de slechtst presterende fabriek van GM in de beste. Het personeelsbestand dat erkend was als het slechtste in het wereldwijde systeem van GM en zelfs het slechtste personeelsbestand van de United Auto Workers werd het beste in zowel het GM- als het UAW-systeem.

Slechts een jaar na de herstart zag de prestatiescorekaart van NUMMI er als volgt uit:

  • Kwaliteit - van de slechtste in GM naar de beste in de geschiedenis van het bedrijf en volledig gelijk aan Toyota's beste in Japan;
  • Productiviteit - van het slechtste naar het beste in GM (40 procent beter dan gemiddeld) en ongeveer 85 procent zo goed als Toyota in Japan;
  • Ziekteverzuim - van bijna 25 procent naar ongeveer 2 procent;
  • Klachten - van 25 per week naar 25 per jaar;
  • Arbeidsverhoudingen - van overweldigend controversieel naar wederzijds ondersteunend.

Waarnemers1 hebben de nadruk gelegd op de rol van de belangrijkste elementen van het TPS-fabrieksmanagement bij het mogelijk maken van de opmerkelijke transformatie. Zonder twijfel waren het respect en de echte empowerment die de arbeiders kregen via TPS-processen zoals het andon- en het suggestiesysteem krachtig.

Onopgemerkt door de meeste commentatoren op het succes van NUMMI was de rol van het product dat daar werd geproduceerd. Naast de nieuwe productie- en managementsystemen van de fabriek kreeg de fabriek ook een nieuw product om te produceren. Een product dat was ontwikkeld volgens dezelfde principes om kwaliteit in te bouwen bij de bron.

Dit kwam op twee manieren tot uiting: (1) het product was ontworpen om te worden geassembleerd binnen een “ingebouwd kwaliteitsproductiesysteem” en (2) het engineeringwerk werd zelf uitgevoerd volgens dezelfde principes, maar met gereedschappen en technieken die geschikt zijn voor een engineeringomgeving.

Overweeg deze eenvoudige feiten. Toen GM de fabriek runde (die het in 1982 had gesloten), produceerde Fremont:    

  • Volume - 1.000 personenauto's per dag in twee ploegen;
  • Modellen - Vier:  Chevrolet, Pontiac, Buick, Oldsmobile (van tijd tot tijd ook vrachtwagens);
  • Aandrijflijnen - Elk merk had zijn eigen unieke set motoren (V8, zes-in-lijn, talloze prestatieopties) en transmissies (handgeschakelde drie- en vierversnellingsbakken en automatische twee- en drietraps automaten);
  • Carrosseriestijlen - 112 (variaties tussen twee- en vierdeurs hardtops, twee- en vierdeurs sedans, stationwagons, cabrio's, pick-ups);  
  • Opties - Onbeperkt: de mogelijke combinaties van opties liepen in de miljarden en de werkelijke bestelcombinaties in een jaar liepen naar verluidt in de miljoenen.

Vergelijk deze kenmerken eens met NUMMI in zijn eerste jaar (het jaar van de opmerkelijke ommekeer):

  • Volume - 1.000 personenauto's per dag in twee ploegen (na ramp-up);
  • Modellen - Eén: Chevy Nova (een rebadged Corolla);
  • Aandrijflijnen - één;
  • Carrosseriestijlen - één;
  • Opties - Beperkt tot zeven optiepakketten.

Wat je produceert heeft invloed op hoe je het produceert

Stel je voor dat je aan de oude GM Fremont assemblagelijn werkt. Minuut na minuut zie je een basismodel Pontiac Tempest tweedeurs sedan, zescilinder, drie-op-de-boom gevolgd door een volgeladen Oldsmobile F85 V8 automaat met elektrische ramen en een vinyl dak gevolgd door een Buick Skylark stationwagon. Hoe groot was de kans dat alle juiste onderdelen beschikbaar zouden zijn wanneer ze nodig waren? Dat de slagmoersleutel goed zou werken? Wat (we komen later terug op deze kritische vraag) zou de arbeider anders doen?

Inspectie- en reparatiegebied in GM Fremont fabriek rond 1964. Let op de blauwe Chevrolet vierdeurs sedan, blauwe (andere blauwe) Buick tweedeurs sedan, rode Oldsmobile tweedeurs hardtop met wit vinyl dak, witte Pontiac tweedeurs en witte stationwagon op de achtergrond. Merk ook op dat elk van deze merken werd geleverd met zijn eigen reeks aandrijflijnopties, elk verschillend van de andere.

Zet dat beeld eens af tegen dat van dezelfde werkneemster aan dezelfde lopende band, maar nu werkt ze met onderdelen die altijd daar zijn waar ze ze nodig heeft, die gemakkelijk in elkaar klikken op voertuigen die zich de een na de ander op in wezen dezelfde manier aan haar presenteren, met apparatuur die altijd goed werkt, en als dingen niet goed werken vraagt ze gewoon om hulp en komt er iemand om haar te helpen ... NU. Ik zou willen beweren dat als je dat tweede scenario - alleen het stukje over de eenvoud van het product, waarbij de juiste materialen altijd aanwezig zijn en precies in elkaar worden geschroefd zoals bedoeld - zou voorleggen aan de oude GM Fremont arbeiders vóór NUMMI en zonder TPS in de fabriek, de kwaliteit en productiviteit en de tevredenheidsscores van de arbeiders omhoog zouden zijn geschoten.

Zo eenvoudig mogelijk - niet eenvoudiger

Het zou echter een vergissing zijn om te suggereren dat het productiesysteem dat Toyota bij NUMMI installeerde niet in staat was om met variatie om te gaan. De Chevy Nova die door NUMMI werd gebouwd, was gebaseerd op de vijfde generatie Toyota Corolla. Die Corolla was in Japan verkrijgbaar in een verbijsterende reeks varianten, waaronder modellen met alleen voorwielaandrijving, alleen achterwielaandrijving en vierwielaandrijving. Naast de sobere gezinssedan die meestal met de Corolla wordt geassocieerd, werd de tweedeurs coupévariant met achterwielaandrijving een legende die nog steeds populair is bij driftende kinderen en onlangs nog het ontwerp van de Toyota 86 en Subaru BRZ heeft geïnspireerd.

NUMMI's eerste product, de Chevrolet Nova, gebaseerd op de vijfde generatie Toyota die in 1983 in Japan op de markt kwam.

De man die verantwoordelijk was voor die iconische generatie van de Corolla was hoofdingenieur Fumio Agetsuma, maar ten tijde van de ontwikkeling van de Chevy Nova was de verantwoordelijkheid voor de Corolla overgedragen aan de nieuwe hoofdingenieur Akihiko Saito. Tegen de tijd dat de voorbereiding voor de bouw van het product in NUMMI begon, was de engineering van het voertuig zo robuust dat CE Saito zich helemaal niet met het project bemoeide. Hij liet de productontwikkelingstaken over aan zijn plaatsvervanger, Makoto Yamada, die op zijn beurt bijna alles overliet aan ingenieurs die in functionele engineering-silo's zoals Interior of Body Engineering zaten. (Opmerking: in het unieke productontwikkelingssysteem van Toyota hadden “hoofdingenieurs” weinig directe rapportages en moesten ze daarom het complexe proces van de ontwikkeling van een auto orkestreren via het leiden van functionele afdelingen, zoals de eerder genoemde carrosserie- of interieurbouw, door middel van een proces van “leiderschap zonder formele autoriteit.”2

Na verloop van tijd werd de productlijn van NUMMI steeds complexer. In de 25-jarige geschiedenis van de joint venture werden acht verschillende voertuigen geproduceerd. Bij de sluiting in 2010 produceerde de NUMMI-fabriek in Fremont de Tacoma-truck voor Toyota en twee kleine personenauto's, één voor Toyota en één voor GM. Opties werden altijd binnen de perken gehouden (voor zowel Toyota- als GM-voertuigen - een praktijk die GM gedeeltelijk overnam voor zijn volledige autoassortiment) via zorgvuldig ontworpen optiepakketten waaruit klanten hun keuze konden maken (met beperkingen - als je als klant bijvoorbeeld graag elektrische ramen hebt, sorry, maar of je het nu wilt of niet, je moet ook het premium geluidssysteem hebben).

Maar die complexiteit werd in de loop van de tijd noodzakelijkerwijs toegevoegd aan het NUMMI-systeem, genesteld binnen een zorgvuldig ontworpen reeks processen die een nieuwe reeks gedragingen mogelijk maakten en stimuleerden die op hun beurt leidden tot een nieuwe cultuur om problemen aan de kaak te stellen.

Laten we teruggaan naar die GM-medewerker die de hele dag door met een spervuur aan problemen werd geconfronteerd - onderdelen die niet passen, onderdelen die er niet zijn, apparatuur die niet werkt en leiders die er niet waren om ondersteuning te bieden wanneer dat nodig was. Wat moest de werkneemster doen? Afstand nemen van haar werk en hulp zoeken? Nauwelijks. De lijn stopt niet. Het gaat met een snelheid van ongeveer een auto per minuut. Het ... stopt niet. Noch de lijn, noch de problemen. Ze kan letterlijk niets doen. Ze zou op zoek kunnen gaan naar de grote rode noodstopknop die daar vast ergens op de muur zit. En ze zou op de rode knop kunnen drukken. En de lijn zou stoppen. En er zou zeker iemand komen “helpen”. En ze zou te horen krijgen dat elke minuut dat de lijn stilstaat het bedrijf duizenden dollars kost. En ze zou zeker nooit meer op die knop drukken. Is het verwonderlijk dat de kwaliteit zo slecht was, het ziekteverzuim zo hoog en de cultuur zo giftig? Dat veranderde allemaal toen NUMMI TPS invoerde.3

Kwaliteit inbouwen op een lopende band. Stel je nu een productontwikkelingslaboratorium voor, met seconden vervangen door maanden (van 60 seconden naar 50 maanden), met elke ingenieur die eigenaar is van de kwaliteit van zijn of haar output, die de kwaliteit garandeert voordat het werk aan de volgende persoon wordt doorgegeven, met de mechanismen en psychologische veiligheid om hulp in te roepen wanneer dat nodig is.

Dit scenario vormt een schril contrast met Boeings toestand van 'traveling work' en ontbrekende bouten die leidde tot een nieuw vliegverbod voor de MAX737. De mechanismen of processen in combinatie met een eersteklas kwaliteitsmentaliteit leiden tot radicaal betere prestaties op de korte termijn.

Amy Edmonson beschrijft psychologische veiligheid en, vaak over het hoofd gezien, uitvoering-als-leren, waarbij ze de sleutelrol erkent die operaties - hoe we te werk gaan om dingen te doen - spelen voorbij wat we gewoonlijk aan de oppervlakte zien.  Op de langere termijn leiden microgewoonten tot macrocultuurverandering.

In de bestseller Smarter, Faster, Better vertelt auteur Charles Duhigg een krachtig verhaal uit de begindagen van NUMMI. Leiders van NUMMI op alle niveaus en functies brachten weken door bij Toyota in Japan om te leren over het systeem dat ze zouden installeren in Fremont, Californië. Een van de belangrijkste, en sterk verschillend van conventionele, was dit “stop de lijn” proces, vaak bekend als “andon”. Het proces omvat een mechanisch andon-systeem, waarvan een belangrijk onderdeel een manier is om de voortgang van het werk te kennen en om in één oogopslag te zien wat normaal en wat abnormaal is.

Vanaf het allereerste begin heeft NUMMI het mechanische proces geïnstalleerd, maar het proces is zinloos tenzij de mensen die het werk uitvoeren het gebruiken om problemen op te sporen, ze onder controle te houden en om hulp te vragen, waarna er hulp komt (binnen de werkcyclus). In de begindagen van de assemblage van Nova's op de nieuwe lopende band van NUMMI deed zich een ongebruikelijk probleem voor - er leken niet veel problemen te zijn. De nieuw ingehuurde Amerikaanse managers en hun GM-collega's verheugden zich hierover - ze hadden nog nooit zo'n soepele lancering gezien. Maar de Japanse managers van Toyota voelden en zagen dat er iets mis was.

"Microgewoonten leiden tot macrocultuurverandering."

In het later legendarische verhaal dat Duhigg vertelt, liep NUMMI president Tatsuro Toyoda (zoon van de oprichter van het autobedrijf) over de lijn toen hij een arbeider zag worstelen met een assemblage. De arbeider en vooral zijn teamleider en nog meer de manager van de assemblagewerkplaats zagen wat er gebeurde, namelijk dat de president van het bedrijf toekeek en begon te zweten. President Toyoda moedigde de arbeider (en teamleider) aan om aan het touw te trekken. Om het andon-systeem te gebruiken en om hulp te roepen. Nadat het touw was getrokken, terwijl iedereen zich afvroeg wat er zou gebeuren nadat hij de hele lopende band had stilgelegd, bedankte president Toyoda hem. Bedankte hem voor het tonen van zoveel respect voor de klant, voor het bedrijf, voor het product, voor NUMMI door de productie te stoppen om kwaliteit in te bouwen bij de bron. Dat incident verspreidde zich als een lopend vuurtje over de fabriek. Het duurde niet lang voordat er in de hele fabriek, elke dag, routinematig aan andon-touwen werd getrokken. En er moet worden opgemerkt dat “overmatig vertrouwen” geen probleem was; diep wederzijds vertrouwen (geen blind vertrouwen) en wederzijdse vastberadenheid om vertrouwen na te streven waren de factoren die dit mogelijk maakten. Ook moet worden opgemerkt dat deze praktijken en routines middelen zijn om de gewoonteverandering teweeg te brengen (zie Duhiggs andere bestseller Habit of Mike Rother's Toyota Kata) die Boeing-leiders zeggen te willen.  

Naast het krachtige mechanische proces van het andonsysteem, brengt de onderliggende, moeilijker te zien “software” van mindsets en gedragingen (denk ook aan het “managementsysteem” en voeg het woord “cultuur” toe als je dat wilt) het proces tot leven. Zet dit eens af tegen de denkwijze/het gedrag van veel traditionele leiders die maar al te vaak de schuld willen geven in plaats van te vragen hoe ze kunnen helpen.

De oorsprong van kwaliteit bij de bron bij Toyota

De meeste lezers kennen TPS en zijn twee pijlers van JIT en jidoka en zijn fundament van stabiliteit door gestandaardiseerd werk en voortdurende verbetering en innovatie. Zoals Toyota TPS op zijn website definieert:

  • Het Toyota Productie Systeem (TPS) is opgericht op basis van twee concepten: “jidoka” (wat losjes vertaald kan worden als “automatisering met een menselijk tintje”), want als er een probleem optreedt, stopt de apparatuur onmiddellijk, waardoor wordt voorkomen dat er defecte producten worden geproduceerd; en het “Just-in-Time” concept, waarbij elk proces alleen produceert wat nodig is voor het volgende proces in een continue stroom.

Zoals TPS begint met jidoka, begint elk effectief productiesysteem met het inbouwen van kwaliteit. De Toyota-benadering van kwaliteit vindt zijn oorsprong in de oprichting van de Toyoda bedrijvengroep tijdens zijn vormingsperiode aan het eind van de negentiende eeuw. Sakichi Toyoda (1867-1930) is in Japan net zo bekend als misschien Eli Whitney in de VS of James Watt in het Verenigd Koninkrijk. Sakichi worstelde om in de voetsporen van zijn vader te treden als timmerman toen het uitvindersvirus hem overviel. Gestimuleerd door twee inspiraties, een persoonlijke en een van nationale ambitie, kreeg Sakichi begin 1900 een patent voor zijn jidoka-uitvinding.

Zijn eerste inspiratie was persoonlijk, met beelden van zijn moeder en andere weefsters in zijn geboortestad die worstelden met hun handbediende houten weefgetouwen. Maar zijn meer directe inspiratie was er een van nationale ambitie, want Sakichi werd aangemoedigd door het Japanse overheidsbeleid dat binnenlandse uitvindingen aanmoedigde om te kunnen concurreren in een wereldwijde economische en politieke omgeving waarin Japan hopeloos achter leek te liggen. De eerste problemen die hij wilde oplossen? Hoe kwaliteit in te bouwen bij de bron en arbeiders banen te bieden die hun menselijkheid respecteren.

Jidoka - een concept voor de 21ste eeuw

Het bereiken van perfecte kwaliteit die ingebouwd is - en niet herbewerkt wordt bij latere inspectie - is een van de twee basisdoelen van jidoka. Het andere doel is een kwestie van respect voor de menselijkheid van de mensen die het product maken. Maar eerst iets over het merkwaardige woord jidoka.

Jidoka als term kan zelfs in Japan verwarring veroorzaken omdat het een verzonnen Toyota-term is (een Japanse portmanteau) die gebaseerd is op het Japanse woord en de kanji voor automatisering. Jidoka als concept stelt dat het werk van een machine - of de functie van welke technologie dan ook - moet worden gescheiden van het werk van mensen, met de verzekering dat machines of automatisering voor mensen moeten werken - niet andersom! Dit respect voor de mens en deze manier van denken over het ontwerp van werk is de basis van al het werk in alle Toyota bedrijven.

Het automatische schietspoelwisselmechanisme dat op het weefgetouw was gemonteerd, zorgde voor automatische vervanging van de schietspoel en leverde inslaggaren zonder snelheidsverlies tijdens het werken op hoge snelheid. Andere functies waren onder andere een schietspoelgeleider, automatische inslagonderbreking, automatische scheringonderbreking en andere voorzieningen voor automatisering, bescherming, gezondheid en veiligheid. Dit weefgetouw leverde 's werelds topprestaties op het gebied van productiviteit en textielkwaliteit. Een ingenieur van Platt Brothers & Co., Ltd. uit Engeland, een van 's werelds grootste fabrikanten van textielmachines in die tijd, noemde dit weefgetouw vol bewondering “het magische weefgetouw”. Na de succesvolle ontwikkeling van het automatische weefgetouw werd op 17 november 1926 de oprichtingsvergadering van Toyoda Automatic Loom Works, Ltd. (nu Toyota Industries Corporation) gehouden in het hoofdkantoor van Toyoda Boshoku in Nagoya City. Bron: https://www.toyota-industries.com/company/history/toyoda_sakichi/ Gereproduceerd met toestemming van Toyota Industries Corporation

Bouw geweldige producten in de VS - ontwerp geweldige producten in de VS

Dezelfde methodische aanpak die Toyota toepaste bij het overbrengen van de productieactiviteiten naar de VS, gold ook voor de uitdaging van het overbrengen van het volledige Toyota Product Development System. De NUMMI-ervaring toonde opnieuw de weg voorwaarts toen Toyota's Japanse ingenieurs samenwerkten met collega's van GM om voornamelijk interieuronderdelen te ontwerpen en lokaal in te kopen. Dit was Toyota's inleiding tot de tweede belangrijke leerschool (de eerste was hoe te werken met Amerikaanse arbeiders en managers) die het bedrijf zocht van de joint venture: hoe te werken met Amerikaanse leveranciers.  

De eerste stap in het werken met Amerikaanse leveranciers was simpelweg om ze te leren kennen. In die tijd was het in de wereldwijde auto-industrie gebruikelijk dat OEM's voornamelijk met hun eigen kerngroep van toeleveranciers werkten. Dit gold zeker voor zowel GM, met zijn GM components groep van verticaal geïntegreerde leveranciers (in die tijd produceerde GM ongeveer 70 procent van de totale voertuiginhoud zelf) als Toyota. Toyota had op zijn beurt nauwe relaties (waaronder zelfs aandelenafspraken in wat soms een “verticale keiretsu” wordt genoemd) met ongeveer 65 kernleveranciers (naast nauwe zakelijke banden met nog een paar honderd andere leveranciers).  

Toen de productie bij NUMMI in 1984 begon, werden de meeste onderdelen en materialen vanuit Japan verscheept en in een opslagplaats dicht bij de fabriek geplaatst. Geleidelijk aan werden steeds meer onderdelen en materialen gelokaliseerd. Amerikaanse leveranciers (van portier- en kofferbakafdichtingen; Injex was zo'n voorbeeld) bouwden faciliteiten om Fremont van dichtbij te bevoorraden, waarmee een begin werd gemaakt met het repliceren van Toyota's ingewikkeld ontworpen JIT-systeem van toelevering, met alle gevolgen van dien voor nauwe OEM-relaties met leveranciers.

Het succes van NUMMI bracht Toyota, dat zelfs op deze schaal van grote investeringen en initiatieven plan-do-check-act (PDCA) toepast, ertoe om volledige eigen fabrieksoperaties op te zetten in Kentucky en Ontario, die op hun beurt leidden tot het opzetten van engineering- en R&D-operaties in Noord-Amerika. Aan het begin van de jaren negentig maakte het bedrijf de grote sprong om technische en productontwikkelingscapaciteiten te ontwikkelen in het Toyota Technical Center in Michigan.

Hoewel de oprichting van NUMMI en de daaropvolgende fabrieken gedenkwaardige beslissingen waren, nam Toyota deze beslissingen met een aanzienlijke mate van vertrouwen. De methoden, zowel technisch als sociaal, om een goed presterende fabriek op te zetten, voelden voor Toyota als een uitdaging die binnen hun bereik lag. De enige variabele die van belang was, waren de mensen. Er waren echter enkele onbekenden die de noodzaak creëerden om het experiment van NUMMI uit te voeren. En de antwoorden kwamen snel: ja, de fabrieks- en toeleveringsketenmethoden werken prima in Noord-Amerika.  

Maar het werk in de fabriek is zichtbaar en de variabelen zijn grotendeels beheersbaar. Een engineeringcentrum of “ontwerpfabriek” is een andere zaak. De uitdagingen zijn groter, de tijdlijnen langer, de onbekenden talrijker en de inzet bij elke fout groter. PDCA-cycli worden niet langer gedefinieerd door relatief eenvoudige, snelle feedbacklussen van 60 seconden. De grootste uitdaging is dat een belangrijk deel van het werk onzichtbaar is -- het werk dat plaatsvindt in het hoofd van de ontwikkelaar.

Toyota had deze uitdagingen natuurlijk al overwonnen in zijn engineering- en R&D-centra in Japan. Maar de grote vraag bleef: zullen deze methoden, die succesvol zijn in Japan, ook werken bij Amerikaanse ingenieurs? En dan was er nog de uitdaging van de langere tijdlijnen van ontwikkelingswerk. De tijd die nodig was om een arbeider op te leiden om het gestandaardiseerde werk van een assemblagelijn naar tevredenheid uit te voeren, was een kwestie van weken, maar het duurde jaren om een ontwikkelingsingenieur te ontwikkelen. Engineering leiders bij Toyota in Japan zeiden graag dat het tien jaar duurde om een ontwikkelingsingenieur te ontwikkelen. Maar als Toyota een volledig operationeel productontwikkelingscentrum nodig had om zijn Noord-Amerikaanse onderneming te voltooien, vormde de vuistregel van tien jaar een probleem.

"Een engineeringcentrum of “ontwerpfabriek” is een andere zaak ... PDCA-cycli worden niet langer gedefinieerd door relatief eenvoudige, snelle feedbacklussen ... het meest uitdagend is dat een belangrijke gemba onzichtbaar is -- het werk dat plaatsvindt in het hoofd van de ontwikkelaar."

Waar te beginnen? Waar te beginnen met het ontwikkelen van een productontwikkelingscentrum? Waar te beginnen met het ontwikkelen van productontwikkelingsingenieurs? Het volledige antwoord op deze vragen valt buiten het bestek van dit artikel (dit waren vragen waar Masaki en zijn team zich bij TTC mee bezig hielden), maar de eerste principes waar we ons op moesten richten waren: (1) kwaliteit inbouwen bij de bron en (2) wederzijds vertrouwen en respect creëren tussen ingenieurs en technische leiders.

Bij Toyota, toen en nu, in Japan of elders, begint het proces om ontwikkelingsingenieur te worden met de toewijzing van een eerste project (soms een “eerstejaars project” genoemd) samen met een mentor van wie geleerd moet worden. Door het uitvoeren van de opdracht (leren door te doen, of uitvoering-als-leren) en het ervaren van de mechanismen of processen zoals de eerder genoemde GD3 en SBCE, leert de nieuwe ingenieur hoe hij een ontwerp van hoge kwaliteit moet uitvoeren terwijl hij samenwerkt met anderen in een teamomgeving. Helpen en geholpen worden (met de nadruk op het laatste voor de nieuwe ingenieur), waarbij het sociale systeem (inclusief het opbouwen van gezonde, vertrouwensvolle relaties) volledig geïntegreerd is met het technische.

Er is misschien geen fysiek touw om aan te trekken. Maar het proces werkt op dezelfde manier -- de nieuwe ingenieur weet wie hij moet bellen, hoe hij hem moet bellen en wat er zal gebeuren nadat hij hem heeft gebeld. Er komt meteen hulp en samen werken ze aan het probleem, waarbij de mentor als mentor fungeert en vermijdt het probleem direct op te lossen, wat de eigenaarschap van de ingenieur-leerling zou wegnemen. Er zijn misschien andere manieren om 'traveled work' in ontwerp en engineering te beperken, maar ik kan me geen effectievere en organischere manier voorstellen dan deze zeer mensgerichte methode. Uiteindelijk is het ontwerp van de ingenieur-leerling; het eigendom blijft bij de ingenieur-leerling. (Voor meer over jidoka als een concept voor werk van de 21e eeuw, met als doel omstandigheden waarin technologie voor mensen werkt in plaats van andersom, zie mijn lean.org webinar met Dr. Lisa Yerian M.D., chief quality officer van de Cleveland Clinic. Het webinar met de titel “Jidoka 2020” bevat casestudies van Toyota en de Cleveland Clinic. Jidoka wordt besproken van 32:00 tot 40:00).

De prestaties en cultuur van NUMMI veranderden radicaal als direct resultaat van de fabrieksoperaties (met zijn robuuste en nauwgezette processen) en het management (met zijn essentiële denkwijzen en bijbehorend gedrag). Maar even belangrijk was de impact van het technisch ontwerp van het product, ook het resultaat van een systeem van processen en mechanismen, denkwijzen en gedragingen.  Er is een reden waarom we de moeite nemen om te verwijzen naar het lastige “lean product- en procesontwikkeling” in plaats van de eenvoudigere en meer voor de hand liggende uitdrukking “lean productontwikkeling”. Product en proces zijn twee zijden van een medaille, die elkaar voeden en versterken. Het voorbeeld van NUMMI maakt duidelijk dat product en proces samen tot uitstekende prestaties leiden.

Terug naar Boeing

Wat betekent dit allemaal voor Boeing? Het voor altijd toevoegen van inspecteurs en technische stappen kan enige verbetering in de prestaties opleveren: minder vliegtuigen die uit de lucht vallen. Dat zou inderdaad welkom zijn. Maar om de kwaliteit van het ontwerp en de bouw consequent te waarborgen, om te ontsnappen aan de eindeloze lus van het aanbrengen van pleisters om vervolgens nog meer rampzalig defecte vliegtuigen te ontdekken, moet Boeing effectieve mechanismen en vaardigheden inbouwen, samen met de juiste mentaliteit en gewoontegedrag - in de hele onderneming. Samen zullen deze zorgen voor betere kwaliteitsprestaties en leiden tot een allesoverheersende kwaliteitscultuur.  Extra inspecteurs (van buitenaf of van binnenuit) kunnen een noodzakelijke redundantie zijn, maar ze zullen de noodzaak van de proces- en mentaliteitsveranderingen die gepaard gaan met het inbouwen van kwaliteit aan de bron niet vervangen.

Het goede nieuws is dat er voldoende reden is om aan te nemen dat de latente capaciteiten om dat te doen binnen Boeing aanwezig zijn. Ze deden het immers nog maar een paar jaar geleden onder leiding van Alan Mulally.

Zoals industrie waarnemer en auteur Bryce Hoffman het vertelt:

Mulally vertrouwde op een krachtig nieuw managementmodel om Boeing te redden: formuleer een duidelijke en overtuigende visie voor het bedrijf, ontwikkel een allesomvattende strategie om die visie te realiseren en voer die uit door middel van een meedogenloos implementatieproces onder leiding van een team van getalenteerde mensen die samenwerken. In september 2006 was Boeing niet alleen terug, maar bouwde het ook het meest revolutionaire vliegtuig in een generatie: de 787 'Dreamliner'. En de aandelen werden verhandeld voor meer dan 80 dollar per aandeel.

Dat is een stijging ten opzichte van het dieptepunt van $ 18 toen Mulally het bedrijf overnam.

Bij Ford zette Mulally hetzelfde managementsysteem op en zorgde hij voor eenzelfde soort ommekeer in ongeveer hetzelfde, ongelooflijk korte tijdsbestek. Helaas duurde het na zijn vertrek bij beide bedrijven even dramatisch, snel en deprimerend voordat ze weer terugvielen in dezelfde staat van verval.

Tijdens een bijeenkomst van Ford-managers gaf Hoffman het volgende advies: “Kijk naar Boeing, en stop niet met kijken naar Boeing, want als je naar Boeing kijkt, zie je wat er gebeurt als een bedrijf er niet in slaagt om Alan's lessen te internaliseren en zijn ‘Samenwerken’ model loslaat.”

In navolging van Hoffman hoop ik dat Ford naar Boeing blijft kijken.  Ik vind het bemoedigend voor Boeing dat de huidige CEO Dave Calhoun de details van het 'traveled work' probleem noemt, wat duidt op een bereidheid om verder te gaan dan platitudes.

Ik ben er niet happig op om mee te gaan in het koor van stemmen die Boeing, het huidige posterkind voor de ziekte van grote bedrijven, belachelijk maken. Het is te gemakkelijk voor deskundigen, waaronder ikzelf, om gemakkelijk te zeggen maar uiterst moeilijk uit te voeren oplossingen voor te schrijven. Maar inderdaad, ontsnappen aan de eindeloze cyclus van *probleem - schuld - pleister - herhaling* is mogelijk door middel van een massale verschuiving in mechanismen/processen en denkwijzen/gedragingen naar het principe en de praktijk van kwaliteit bij de bron. Uiteindelijk kun je kwaliteit niet inspecteren - je moet het stap voor stap inbouwen, van begin tot eind, van hoog tot laag.

  1. Among the many observers are: John Shook, “How to Change a Culture: Lessons from NUMMI,” MIT Sloan Management Review (January 2010); Frank Langfitt, “The End of the Line for GM-Toyota Joint Venture.” All Things Considered (March 2010); Paul S. Adler and Robert E. Cole, “Designed for Learning: A Tale of Two Auto Plants,” in Enriching Production: Volvo’s Uddevalla Plant as an Alternative to Lean Production, (Aldershot, UK: Ashgate Publishing Ltd.,1995), 157-178; Smithsonian “Workers and Managers: The Crisis of Control in American Manufacturing, exhibit Oct 2, 1989 – Feb 28, 1990.
  2. Allen C. Ward and Durward K. Sobek II, Lean Product and Process Development (Cambridge: Lean Enterprise Institute, 2014); John Shook, “The Remarkable Chief Engineer,” The Lean Post (February 3, 2009); M. Rossi, J. Morgan, and J.
  3. Shook, Lean Product Development: The Routledge Companion to Lean Management, (New York: Routledge, 2017).Shook, “How to Change a Culture”; Langfitt, “The End of the Line”; John Shook, “Highlighting 100 Years of Innovation in the Work,” The Lean Post (September 2016).

Auteur

John Shook is senior adviseur van het Lean Global Network.

Meer Lean nieuws

Bekijk alle blogs

Blijf op de hoogte!

Meld je aan voor onze nieuwsbrief

Bedankt voor je inschrijving
Er ging iets fout, probeer het opnieuw.