Jesteś w fabryce transformatorów, możesz na własne oczy zaobserwować, jak precyzja, kontrola jakości, surowce warte miliony i ta nieustanna pogoń za doskonałością splatają się w jeden, misternie skonstruowany proces. Z jednej strony inżynierowie, którzy analizują każdy mikron przewiniętego drutu, z drugiej – specjaliści od optymalizacji, którzy kombinują, jak zrobić to szybciej, lepiej i taniej. A gdzieś pomiędzy nimi? Six Sigma i LEAN, dwa potężne narzędzia, które obiecują perfekcję.

Jeśli kiedykolwiek szukałeś pracy w przemyśle i natknąłeś się na tajemnicze wymagania typu „doświadczenie z LEAN Manufacturing” albo „znajomość Six Sigma na poziomie Green Belt”, to prawdopodobnie zastanawiałeś się: „O co w tym wszystkim chodzi?” Brzmi jak tajny kod, ale w rzeczywistości to konkretne metody, które kształtują nowoczesną produkcję – i warto wiedzieć, jak działają.

Znamy temat od podszewki – na co dzień projektujemy, produkujemy i optymalizujemy, by dostarczać transformatory, które przetrwają dekady. Wdrażaliśmy procesy, które sprawiają, że każdy element jest dopracowany co do ułamka milimetra, ale też wiemy, że ślepe podążanie za metodologią może czasem bardziej skomplikować życie niż je ułatwić.

W tym wpisie zajrzymy za kulisy:

🔹 Six Sigma – dlaczego nie chodzi tu tylko o liczby po przecinku, ale o wyeliminowanie defektów, zanim się pojawią?
🔹 LEAN – czy faktycznie da się „odchudzić” produkcję transformatorów, nie gubiąc po drodze jakości?
🔹 Plusy i minusy – gdzie te metody błyszczą, a gdzie mogą przysporzyć bólu głowy?
🔹 Co działa najlepiej w naszej branży – czyli jak wyciągnąć z nich to, co najlepsze, bez zbędnej teorii rodem z podręczników zarządzania.

W 10 minut dowiesz się, czy Six Sigma i LEAN to rzeczywiście przepis na inżynierską perfekcję, czy może tylko kolejny zestaw reguł, które działają „w teorii, ale nie w praktyce”. Zapraszamy do lektury!

Skąd wzięła się Six Sigma? – Historia precyzji w produkcji

Six Sigma narodziła się w latach 80. XX wieku w amerykańskim gigancie technologicznym Motorola. Firma borykała się wówczas z poważnym problemem – zbyt dużą liczbą wadliwych produktów, co prowadziło do strat finansowych i niezadowolenia klientów. Bill Smith, inżynier pracujący w Motoroli, zauważył, że większość defektów pojawia się w wyniku niewielkich odchyleń w procesie produkcji, które kumulują się na kolejnych etapach.

Smith i jego zespół zaczęli mierzyć, analizować i optymalizować procesy produkcyjne, tworząc system oparty na precyzyjnej kontroli jakości. Kluczowym założeniem było ograniczenie liczby defektów do 3,4 na milion operacji – poziomu niemal idealnej niezawodności.

Sukces Motoroli przyciągnął uwagę innych gigantów przemysłowych. General Electric (GE) pod kierownictwem Jacka Welcha w latach 90. wdrożyło Six Sigma na masową skalę, osiągając miliardowe oszczędności i podnosząc jakość swoich produktów. Od tego momentu metodologia stała się standardem w przemyśle motoryzacyjnym, lotniczym, medycznym, a także w produkcji urządzeń elektroenergetycznych.

Co oznacza „Six Sigma”?

„Sigma” (σ) to termin statystyczny oznaczający odchylenie standardowe, czyli miarę zmienności w procesie. Im mniejsza zmienność, tym stabilniejszy proces i mniej defektów.

Poziom Six Sigma (6σ) oznacza, że zmienność procesu produkcyjnego mieści się w wąskich granicach tolerancji, co minimalizuje ryzyko wystąpienia wadliwego produktu. Innymi słowy, każdy element jest niemal identyczny, a ryzyko błędu jest bliskie zeru.

Metoda Six Sigma opiera się na dwóch kluczowych ścieżkach działania:

📌 DMAIC (Define, Measure, Analyze, Improve, Control) – cykl doskonalenia procesów w istniejącej produkcji.
📌 DMADV (Define, Measure, Analyze, Design, Verify) – optymalizacja i projektowanie nowych procesów od podstaw.

Dzięki temu Six Sigma nie jest tylko metodologią wykrywania problemów – to system ich eliminowania, zanim w ogóle się pojawią. To dlatego inżynierowie w branży elektroenergetycznej tak chętnie sięgają po tę metodę, aby zagwarantować niezawodność transformatorów na lata.

Six Sigma – nie chodzi o liczby, chodzi o kontrolę nad rzeczywistością

Six Sigma często kojarzy się z obsesją na punkcie statystyki – wykresy, odchylenia standardowe, analiza wariancji… W rzeczywistości to coś więcej niż matematyczna gimnastyka. To sposób myślenia, który pozwala przewidywać i eliminować defekty, zanim staną się problemem.

Produkcja transformatorów to nie montowanie klocków LEGO – każda niedokładność może skutkować przegrzewaniem, awarią, a w najgorszym przypadku – przerwą w dostawie energii na skalę całej sieci. Six Sigma daje nam precyzyjne narzędzia do wykrywania i eliminowania takich ryzyk na etapie procesu, a nie dopiero przy testach końcowych.

🔹 Jak to działa? Wyobraźmy sobie, że produkujemy rdzenie transformatora. Tradycyjnie, jeśli wykryjemy problem w laminacji, szukamy winnych: maszyna źle przycięła? Operator popełnił błąd? A może dostawca przysłał wadliwy materiał? Six Sigma pozwala nam cofnąć się do źródła problemu, rozłożyć proces na czynniki pierwsze i wdrożyć zmiany, które eliminują możliwość powtórzenia się usterki.

🔹 Cel? 3,4 defektu na milion operacji. Brzmi abstrakcyjnie? Może. Ale dla branży elektroenergetycznej to realna szansa na niezawodność. Jeśli uzwojenie transformatora jest nawinięte z precyzją 99,9997%, to oznacza mniejsze ryzyko zwarć, przegrzewania i awarii, które w dużych systemach mogą kosztować miliony.

🔹 Nie tylko liczby, ale też strategia. Six Sigma to nie tylko wykresy, ale też filozofia podejmowania decyzji na podstawie danych, a nie intuicji. To oznacza lepsze planowanie zakupów, optymalizację czasu produkcji i dokładniejsze przewidywanie, gdzie może wystąpić problem, zanim do niego dojdzie.

Czy Six Sigma wymaga inwestycji? Tak. Czy wymaga zmiany myślenia? Owszem. Ale jeśli robimy coś, co ma działać przez dekady bez awarii, warto zadbać o to, by statystyka pracowała na naszą korzyść – zanim zrobi to losowość.

Six Sigma Belts – o co w tym chodzi?

Jeśli kiedykolwiek trafiłeś na ofertę pracy, w której wymagano „Green Belt” albo „Black Belt” w Six Sigma, i pomyślałeś, że aplikujesz na stanowisko w dojo karate, to… nie jesteś sam. W Six Sigma rzeczywiście istnieje system pasów, ale zamiast ciosów i bloków, chodzi o poziomy zaawansowania w optymalizacji procesów.

Dlaczego pasy?

Metodologia Six Sigma bazuje na stopniowym wdrażaniu wiedzy i umiejętności – im wyższy poziom „pasa”, tym większy zakres odpowiedzialności i kompetencji w analizie danych, optymalizacji i zarządzaniu projektami usprawniającymi produkcję.

🔹 White Belt – podstawowa znajomość Six Sigma. Idealny dla osób, które dopiero wchodzą w temat i chcą zrozumieć, czym jest eliminacja defektów i analiza procesów.
🔹 Yellow Belt – poziom dla specjalistów, którzy wspierają większe projekty Six Sigma i pomagają w zbieraniu danych. Wiedzą, jak identyfikować marnotrawstwo, ale nie prowadzą jeszcze samodzielnych projektów optymalizacyjnych.
🔹 Green Belt – osoby z tym poziomem są już liderami mniejszych projektów Six Sigma. Potrafią analizować procesy, stosować statystyczne narzędzia i wdrażać ulepszenia. W produkcji transformatorów Green Belt może np. optymalizować zużycie materiałów lub poprawiać jakość nawijania uzwojeń.
🔹 Black Belt – eksperci Six Sigma, którzy zarządzają dużymi projektami i szkolą Green Beltów. To oni rozwiązują najtrudniejsze problemy w produkcji, wykorzystując zaawansowane analizy i statystyki do eliminowania zmienności w procesach.
🔹 Master Black Belt – prawdziwi mistrzowie Six Sigma. Nie tylko zarządzają projektami, ale też tworzą strategię optymalizacji dla całej organizacji. W dużych firmach elektroenergetycznych to oni definiują standardy jakości i nadzorują wdrażanie metodologii.

A gdzie w tym wszystkim Champion i Executive Leader? To osoby na poziomie zarządczym, które nie muszą znać statystyki na poziomie Black Belt, ale muszą rozumieć filozofię Six Sigma i wspierać jej wdrażanie w firmie.

Czy warto zdobyć certyfikację? Jeśli pracujesz w branży inżynieryjnej i zajmujesz się optymalizacją procesów, to znajomość Six Sigma – nawet na poziomie Green Belt – może być ogromnym atutem. Bo choć Six Sigma nie rozwiąże każdego problemu, to daje solidne narzędzia do wyciągania wniosków opartych na danych, a nie intuicji.

LEAN – filozofia szczupłej produkcji, która zmienia przemysł

LEAN Manufacturing nie jest tylko kolejną metodologią optymalizacji – to cała filozofia produkcji, której celem jest minimalizacja strat i maksymalne zwiększenie wartości dla klienta. Zamiast skupiać się wyłącznie na eliminacji defektów (jak Six Sigma), LEAN koncentruje się na redukcji wszystkiego, co nie wnosi realnej wartości do produktu.

Skąd wzięło się LEAN?

Korzenie LEAN sięgają Japonii lat 50., gdzie Toyota opracowała Toyota Production System (TPS) – model, który zrewolucjonizował światową produkcję. Po II wojnie światowej Japonia musiała odbudować swój przemysł, ale brakowało surowców, infrastruktury i kapitału. Toyota stanęła przed wyzwaniem: jak produkować więcej, zużywając mniej?

W odpowiedzi Taiichi Ohno i Shigeo Shingo stworzyli system, który zamiast polegać na masowej produkcji (jak w USA), wyeliminował marnotrawstwo i zoptymalizował procesy. Tak powstał model Just-In-Time (JIT) – produkcji na czas, która pozwalała unikać nadmiernych zapasów, strat materiałów i zbędnych operacji. TPS stał się inspiracją dla zachodnich firm i dał początek temu, co dziś znamy jako LEAN Manufacturing.

Na czym polega LEAN?

LEAN identyfikuje 7 głównych rodzajów marnotrawstwa (Muda):

1️⃣ Nadprodukcja – produkowanie więcej, niż jest potrzebne (np. tworzenie nadmiernych zapasów rdzeni transformatorowych).
2️⃣ Oczekiwanie – przestoje i opóźnienia, np. czekanie na komponenty lub decyzje.
3️⃣ Zbędny transport – nieefektywne przemieszczanie materiałów po hali produkcyjnej.
4️⃣ Nadmierne przetwarzanie – dodawanie etapów, które nie zwiększają wartości końcowego produktu.
5️⃣ Niepotrzebny ruch – nieergonomiczne stanowiska pracy i nieefektywne procedury.
6️⃣ Błędy i defekty – każda pomyłka wymaga poprawy, co generuje straty czasu i zasobów.
7️⃣ Nadmiar zapasów – magazynowanie niepotrzebnych części i półproduktów.

Jak LEAN zmienia produkcję transformatorów?

W kontekście branży elektroenergetycznej LEAN pomaga:

✅ Skrócić czas produkcji – eliminując przestoje i usprawniając przepływ pracy.
✅ Zmniejszyć koszty materiałowe – unikając zbędnych zapasów i poprawiając logistykę dostaw.
✅ Zwiększyć elastyczność – ułatwiając dostosowanie produkcji do zmieniających się zamówień klientów.
✅ Poprawić ergonomię pracy – optymalizując stanowiska i automatyzując powtarzalne czynności.

Czy Six Sigma i LEAN faktycznie pozwalają zoptymalizować produkcję transformatorów, czy czasem prowadzą do przesadnej redukcji? Przyjrzymy się wyzwaniom i pułapkom tych metod, które mogą sprawić, że „odchudzona” produkcja stanie się… aż za chuda.

Case study: Jak Six Sigma zrewolucjonizowała proces suszenia fazy parowej (VPD) w produkcji transformatorów

W jednej z fabryk zajmujących się produkcją transformatorów problemem, który od lat spędzał sen z powiek inżynierom, była niedoskonałość procesu suszenia fazy parowej (VPD – Vapour Phase Drying). Ten kluczowy etap produkcji miał zapewnić odpowiednie wysuszenie izolacji, ale w rzeczywistości generował liczne defekty, błędy pomiarowe i straty finansowe.

Dziennie pojawiało się aż 50 defektów, co przekładało się na 297 wad rocznie i koszty rzędu ~400 euro. Problemem były m.in.: niewłaściwa kalibracja czujników temperatury, błędne pomiary wilgotności oraz źle wpisywane wartości wag izolacji. Każda z tych pozornie drobnych nieścisłości prowadziła do nieregularnego wysychania izolacji, co skutkowało koniecznością poprawek, stratą czasu i obniżeniem jakości końcowego produktu.

Zespół projektowy postanowił wdrożyć metodologię Six Sigma DMAIC, podchodząc do problemu jak do matematycznego równania z jednym celem – wyeliminować defekty u źródła.

Najpierw przeanalizowano cały proces VPD, identyfikując kluczowe błędy:

Niewłaściwe umiejscowienie czujników temperatury prowadziło do błędnych pomiarów.

• Czujniki wilgotności nie były regularnie kalibrowane, co powodowało odchylenia w pomiarach ekstrakcji wody.

• Błędne wpisywanie wag izolacji w systemie ERP powodowało niewłaściwe parametry suszenia.

Po przeprowadzeniu analizy statystycznej, wprowadzono checklisty kontrolne i procedury automatycznej kalibracji czujników, eliminując aż 90% defektów. Koszty związane z błędami zmalały o ~380 euro rocznie, a cały proces stał się bardziej przewidywalny i energooszczędny.

Największą zaletą wdrożenia Six Sigma było to, że rozwiązano nie tylko obecne problemy, ale także opracowano standardy do suszenia ultra-wysokowydajnych transformatorów, które wcześniej były konstruowane w bardziej kosztowny sposób, bazujący na technologii suszenia gorącym powietrzem.

Dzięki Six Sigma udało się nie tylko zwiększyć jakość i stabilność procesu, ale też zaoszczędzić czas i pieniądze. Wprowadzenie kontroli fazy Control w DMAIC i zastosowanie mikroprocesorowego nadzoru nad procesem sprawiło, że transformator wychodzący z linii produkcyjnej miał lepiej wysuszoną izolację, krótszy czas suszenia i wyższą niezawodność.

Historia tej fabryki to kolejny dowód na to, że optymalizacja to nie luksus, a konieczność w nowoczesnej produkcji.

Pułapki LEAN – kiedy „szczupła produkcja” zaczyna głodować

Nie każda optymalizacja kończy się sukcesem. Przekonał się o tym niemiecki producent transformatorów średniego napięcia, który w imię LEAN postanowił zredukować zapasy magazynowe do absolutnego minimum. Firma wprowadziła model Just-In-Time (JIT), zakładając, że komponenty będą dostarczane dokładnie wtedy, gdy są potrzebne, a tym samym uniknie kosztów magazynowania rdzeni, uzwojeń i oleju izolacyjnego.

Na papierze wyglądało to świetnie – mniej strat, szybsza rotacja części, większa efektywność. Ale potem wydarzyło się coś, czego nikt nie przewidział.

Pierwsza rysa na idealnym systemie pojawiła się, gdy jeden z kluczowych dostawców laminowanych blach do rdzeni spóźnił się z dostawą o 72 godziny. Produkcja musiała stanąć. Następnie, w kolejnym tygodniu, z powodu nagłej zmiany specyfikacji zamówienia, zabrakło odpowiednich przekładek izolacyjnych – trzeba było je ściągać awaryjnie z innej fabryki, co podniosło koszty o 35%.

Największy cios przyszedł zimą. W styczniu, z powodu opóźnień w logistyce, transport oleju izolacyjnego utknął na granicy, a produkcja musiała wstrzymać realizację zamówień. Klienci zaczęli nerwowo dzwonić, pytając, gdzie ich transformatory. Zespół produkcyjny, wcześniej chwalący elastyczność LEAN, nagle zorientował się, że brak zapasów buforowych oznaczał całkowitą zależność od dostawców i zero marginesu błędu.

Efekt? Zamiast obniżenia kosztów, firma zanotowała 15% wzrost kosztów operacyjnych, wynikający z przestojów i awaryjnych zakupów materiałów. Dodatkowo, kilku kluczowych klientów wyraziło niezadowolenie, co zmusiło firmę do ponownego przemyślenia strategii LEAN i wprowadzenia minimalnych buforów materiałowych, zamiast całkowitego przejścia na JIT.

Wniosek? Redukcja zapasów jest korzystna, ale tylko do pewnego momentu. LEAN musi uwzględniać realia branży, a nie być ślepą optymalizacją kosztów kosztem odporności systemu. W Energeks wiemy, że odpowiedni balans między efektywnością a bezpieczeństwem operacyjnym jest kluczem do stabilnej produkcji transformatorów.

Perfekcja to nie przypadek, a strategia

Czy Six Sigma i LEAN to tylko modne hasła? Jeśli patrzysz na nie przez pryzmat papierowych certyfikatów i korporacyjnych prezentacji, to może się tak wydawać. Ale jeśli spojrzysz na nie oczami inżyniera, który musi dostarczyć transformator wart kilka milionów dolarów bez najmniejszej usterki, nagle nabierają zupełnie innego znaczenia.

W Energeks nie bawimy się w teorię – projektujemy, produkujemy i wdrażamy realne rozwiązania, które działają w praktyce. W naszej branży nie ma miejsca na „prawie dobre” transformatorym tu liczy się precyzja, niezawodność i przewidywanie problemów, zanim się pojawią. Dlatego stosujemy odpowiednie metody, gdzie naprawdę robią różnicę – eliminując straty, poprawiając efektywność i dostarczając klientom sprzęt, który przetrwa dekady.

Zobacz, jakie rozwiązania są gotowe od ręki!

Każdy procent oszczędności, każda godzina mniej w procesie produkcji i każda wyeliminowana wada to realne pieniądze i realna przewaga konkurencyjna.

A jak u Was wygląda optymalizacja procesów? Macie doświadczenia z Six Sigma i LEAN, które zrobiły różnicę? Podzielcie się swoimi historiami – porozmawiajmy o inżynierii, która działa nie tylko w teorii, ale przede wszystkim w praktyce.

Źródła:

1. ASQ - American Society for Quality

2. Lean Enterprise Institute

3. IEEE Xplore – Six Sigma in Power Transformer Manufacturing

4. Journal of Emerging Technologies and Innovative Research