Lean manufacturing vergroot de effectiviteit van werkprocessen. Uitgangspunt is dat alle verspillende activiteiten zo veel mogelijk worden gestaakt, alleen zaken die waarde toevoegen voor de klant zijn immers nuttig. 

Lean heeft zijn nut bewezen in fabrieken, maar werkt zo'n afslankproces ook in laboratoria?. Ja, zo blijkt uit dit artikel. Moeilijk is het ook niet, zelfs doe-het-zelf is een optie. Een adviseur inhuren kan echter uw blikveld verruimen.

Op welke momenten voegen wij eigenlijk waarde toe aan onze producten?, vroeg Taiichi Ohno zich af, terwijl hij door de fabriek van Toyota liep.
Daarmee legde deze werkplaatschef in de jaren vijftig de basis voor lean manufacturing. Vanaf dat moment is Toyota ieder jaar winstgevend geweest.

Lean manufacturing heeft zijn nut bewezen in fabrieken, maar zou het ook kunnen werken in laboratoria?.
Je zou zeggen van wel. Neem een klinisch lab: De klant is dan de patiënt of zijn of haar arts, en het product is het analyseresultaat. Waarde toevoegen voor de klant is er voor zorgen, dat bloed- of urinemonsters zo snel mogelijk worden geanalyseerd. Talloze bronnen van verspilling kunnen dit doel in de weg staan: bijvoorbeeld monsters die eindeloos liggen te wachten, of analisten die nodeloos meters afleggen of zoeken waar de pipetpunten liggen.

Baptist Medical Center South
In Amerika zijn er diverse klinische laboratoria die dit hebben ingezien, en die de principes van lean production daarom met succes hebben toegepast.  Eén van die laboratoria bevindt zich in Jacksonville te Florida. Daar werd in februari 2005 een gloednieuw ziekenhuis geopend, het Baptist Medical Center South.

Hope Greig is er laboratoriummanager. Zij ging met succes het experiment aan om haar eigen lab volgens de lean principes in te richten. En het resultaat mag er zijn. Al het werk wordt er gedaan door 14 analisten, drie minder dan aanvankelijk geraamd.

More with less
Greig is verbaasd als ik haar erop wijs dat klinische laboratoria voorop lopen in het toepassen van  lean manufacturing. 'Het zou natuurlijk ook in andere laboratoria moeten werken. Wel denk ik dat er in ziekenhuizen veel ruimte is voor efficiencyverbetering. Door de aldoor stijgende medische kosten is do more with less bovendien een veelgehoorde wens.'

Greig raakte overtuigd van de lean-methode, toen zij zag welke resultaten haar collega's daarmee hadden geboekt in de Mayo-clinic, eveneens in Jacksonville. 'Traditioneel wordt een klinisch lab ingedeeld rond medische vakgebieden zoals hematologie en chemie.  In de Mayo-kliniek namen ze echter in plaats daarvan de werkprocessen als uitgangspunt. Soortgelijke analyses werden bij elkaar geplaatst in een werkcellen, met alle hulpmiddelen daar vlakbij in de buurt. Bovendien werden de analisten multidisciplinair opgeleid, zodat zij iedere werkcel konden bemensen. Op die manier kun je namelijk makkelijker pieken in de vraag opvangen.'

Werkcel, met alle benodigde hulpmiddelen daar vlakbij in de buurt (foto Greig, Baptist Medical Center South)

Zelf doen
De afslankkuur die de Mayo-kliniek onderging, werd uitgevoerd onder supervisie van een team van consultants. In Greig's geval was daarvoor echter geen geld beschikbaar. Zij moest het dus helemaal zelf doen, maar ze had één voordeel: Ze kon haar nieuwe laboratorium helemaal naar eigen wens inrichten. 'Een ander pluspunt dat ik had, is dat het Baptist Medical Center ook op veel andere terreinen innovatief is. Het is bijvoorbeeld één van de eerste volledig papierloze ziekenhuizen. Medische dossiers worden hier elektronisch opgeslagen, en er is veel elektronische communicatie tussen de operatiezalen en ons laboratorium.'

Greig startte haar lean-project met het lezen van de bekende boeken op het gebied van lean manufacturing, the machine that changed the world en lean thinking van James P. Womack en Daniel Jones. Vervolgens verdeelde zij de werkzaamheden in haar laboratorium over drie typen werkcellen: automatische, halfautomatische en handmatige werkstations. Tenslotte liet zij het laboratorium bouwen, en nam zij personeel aan om de werkcellen 24 uur per dag te bemensen. Het personeel kreeg een multidisciplinaire opleiding, zodat elke analist nu op elke werkcel kan werken. 'In principe werk je bij ons iedere week aan een ander werkstation. In noodgevallen kunnen de analisten echter elkaar vervangen. Bijvoorbeeld bij ziekte, of als er vanuit de intensive care ineens extra vraag is naar bepaalde analyses. Je werkt dus in teamverband, je moet elkaar durven vertrouwen.'

Wasteful footsteps
Niet iedereen blijkt even geschikt om op die manier te werken. Greig: 'Je moet flexibel en energetic zijn, en verantwoordelijkheid willen dragen.Alle sollicitanten kregen te horen wat ze te wachten zou staan, maar toch heeft éénderde al weer ander werk gezocht.'

Volgens Greig komt dat niet doordat je in haar laboratorium harder moet werken. 'Je doet wel meer dingen, maar die doe je ook efficiënter, zodat je even snel klaar bent. En je hoeft minder vaak te schakelen tussen sterk verschillende taken. Alle werkzaamheden in één werkcel lijken namelijk sterk op elkaar.'

Het doel van lean manufacturing is om verspillingen zoals wachttijden, transport, overtollige voorraden en fouten uit het werkproces te verwijderen. Greig: 'Dankzij de werkcellen worden er bij ons relatief weinig wasteful footsteps gezet, zoals iemand die voortdurend heen en weer loopt naar een centrifuge-apparaat. Verder hebben we, door het bijéénbrengen van soortgelijke werkzaamheden, minder hulpmiddelen nodig zoals pipetten. Bovendien is ook de voorraad disposables zoals pipetpunten relatief laag.'

ValuMetrix
Paul Button is sinds kort consultant bij ValuMetrix, de in 2004 opgerichte adviesafdeling van Ortho-Clininal Diagnostics (OCD). De naam ValuMetrix verwijst naar de specialisatie: het meten en daarna maximaliseren van de waardetoevoeging in laboratoria.

Button:  'Ik werk al 22 jaar bij OCD, dat onderdeel uitmaakt van Johnson & Johnson.  Wij  produceren klinische testkits, én we leveren de instrumentatie om die tests te kunnen uitvoeren. Het is dan een logische stap om je klanten te gaan helpen, die apparatuur zo optimaal mogelijk in te zetten. Vandaar dat we zijn gestart met ValuMetrix.'

Binnen OCD werken veel mensen met praktijkervaring op het gebied van lean manufacturing. Dat geldt ook voor Paul Button. 'In mijn vroegere functie van operations development manager heb ik de lean-principes toegepast in de productielocatie van OCD in Cardiff. Daar worden  immuno-diagnostische testkits gemaakt voor het vaststellen van ziekten zoals hepatitis en HIV.'

Volgens Button begint elk lean-project met courage to call things waste. 'Overtollige voorraden, afval in de vorm van testkits die te veel zijn geproduceerd of die niet voldoen aan de eisen, dat is allemaal verspilling. Door dit soort zaken te voorkómen, wisten we de productie maar liefst te verdrievoudigen, tot 45.000 testkits per medewerker per jaar in 2004.  Tegelijkertijd onderzochten we, hoe we waarde konden toevoegen voor onze klanten. Die bleken vooral behoefte te hebben aan een kortere levertijd, daarom hebben we die teruggebracht van 45 tot 4 dagen.'

De klanten komen wel eens langs om te kijken hoe hun testkits worden gemaakt. 'Tijdens zo'n bezoek bleek Steve Davis zeer onder indruk van wat wij bereikt hadden. Hij is principal biochemist bij het pathologisch laboratorium van het Royal Glamorgen Hospital. Davis vroeg mij,  of ik hem wilde helpen om lean manufacturing in zijn laboratorium toe te passen.'

Button stemde toe. 'Ik heb dat bij wijze van goodwill gedaan. Bij Johnson & Johnson is het namelijk gebruikelijk, dat we onze klanten zo veel mogelijk helpen. Ik geef echter toe, dat we ook graag wilden aantonen dat lean werkt in een klinisch laboratorium in Europa. ValuMetrix was tot voor kort namelijk alleen actief in Amerika.'

Het project in het pathologische laboratorium vond plaats tussen juni en oktober 2005. 'Wij zijn daar begonnen met 5S. Die term verwijst naar de vijf Japanse woorden seiri, seiton, seison, seiketsu, shitsuke. Die woorden staan voor richtlijnen om werkplekken lean te maken. Opruimen is daarbij een vast  onderdeel, en alles krijgt een vaste plek. Zoeken is immers verspilling van tijd.'

Minder lopen in het laboratorium:  Lay-out voor (links) en na (rechts) een lean-project

Value stream mapping
Vervolgens werden de werkprocessen in kaart gebracht middels value stream mapping. Daarbij bleken er  dagelijks drie verschillende monsterstromen te bestaan. ‘Ten eerste de spoedaanvragen, dit zijn er gemiddeld 80. Ten tweede de stroom van zo’n 300 “interne” bloedmonsters. En ten derde een stroom van zo’n 700 “”externe” bloedmonsters, aangeleverd via onder meer huisartsen.’

De doorlooptijd van de interne én externe monsters bedroeg allebei 20 uur. 'En dat is niet goed, want dan is er geen rekening gehouden met de klantwensen. Voor de specialisten in het ziekenhuis is die 20 uur te lang. Een huisarts kan echter best langer wachten op de uitslag van een bloedonderzoek.  Daarom hebben we een prioriteringssysteem ontwikkeld, waarbij de afhandeling van de interne monsters voorrang krijgt. Die worden nu binnen 58 minuten geanalyseerd.'

Load Leveling
Eén van de vaste onderdelen van lean manufacturing is het invoeren van stroomsgewijs werken, waarbij pieken en dalen in de werkbelasting zo veel mogelijk worden vermeden. 'Deze load leveling is op dit moment het belangrijkste punt van aandacht. 's Ochtends is het relatief rustig in het lab, maar vlak na de lunch komt het leeuwendeel van de externe monsters binnen, met als gevolg een chaos op de werkvloer.'

De directeur van Valumetrix, Maria Foster, laat weten dat dit consultancybedrijf al 60 laboratoria in de VS en Canada een afslankkuur heeft doen ondergaan. Sinds eind 2005 is er bovendien een aparte afdeling actief in Europa en Azië, die inmiddels lean-projecten uitvoert in een laboratorium in Denemarken en bij een bloedtransfusiedienst in Portugal. 

Foster legt uit hoe ValuMetrix te werk gaat: 'Als je een gemiddeld lab binnenkomt, dan zie je meestal overal papieren, de materialen hebben geen vaste plaats, de analisten leggen meters af, en er wordt niets gemeten omtrent de werkefficiëntie.  Eerst brengen we in kaart hoeveel verspilling dat oplevert, zodat we gericht verbeteringen kunnen gaan doorvoeren. De analyse-apparatuur blijkt vrijwel nooit de bottleneck. Automatisering is dus meestal geen goede oplossing. Je automatiseert dan namelijk slechte en inefficiënte werkprocessen.'

One piece flow
Bij de meest lean-projecten wordt de lay-out van het lab aangepast, er wordt opgeruimd, en de hulpmiddelen worden zo dicht mogelijk rond de werkcellen geplaatst. Daarmee ben je er echter niet, benadrukt Foster. 'Een gemiddeld adviestraject duurt  bij ons zo'n 12 weken. Om de voordelen van lean production te behalen, moet je namelijk tenminste  tien stappen doorlopen. Een cruciaal onderdeel dat vaak wordt vergeten, is de invoering van one piece flow. Monsters stromen daarbij één voor één door het laboratorium, en daarbij geldt dan het principe first in, first out. Op die manier is de doorloopsnelheid gemiddeld het grootste.'

Standaardisatie is een ander onderdeel dat volgens Foster te weinig aandacht krijgt. 'Door standaard werkprocedures in te voeren, krijg je minder fouten en dus minder verspilling. Bovendien moet je een meetsysteem invoeren. Neemt de doorlooptijd dan plotseling toe, dan kun je achterhalen waardoor dat komt.'

De kosten van een adviestraject zijn in zo'n 18 maanden terugverdiend, verzekert Foster. 'Dat komt doordat de voordelen zo duidelijk zijn. Bij Alegent Health in Omaha signaleerden we een sterk fluctuerende werkstroom. Soms hadden de analisten niets te doen, en soms kwamen ze om in het werk. Bovendien stond de apparatuur daar zodanig opgesteld, dat de monsters gemiddeld 300 meter aflegden door het laboratorium! Hierdoor werd maar 4% van de gemiddelde doorlooptijd besteed aan waardetoevoeging, de rest van de tijd werd verspild aan zaken zoals transport en wachten. Door lean production en one piece flow in te voeren, konden we de doorlooptijd terugbrengen van 133 naar 53 minuten.'

Nederland
In Nederland zijn er (nog) geen adviesbureaus actief¹, die zich specifiek richten op het 'lean' maken van laboratoria. Toch heeft Andree de Miranda daar in de praktijk wel ervaring mee. Met vier andere zelfstandige lean-adviseurs werkt hij samen onder de naam 'Partners in Lean'. De Miranda: 'Vier jaar geleden heb ik in het klinisch laboratorium van De Weezenlanden, tegenwoordig onderdeel van de Isala-klinieken in Zwolle, een waarde-stroom analyse gedaan. Eén van mijn bevindingen was toen, dat de monsterbuisjes voortdurend van het ene rek naar het andere werden verplaatst. Per buisje vraagt dat slechts seconden, maar als het gaat om honderden van dat soort handelingen, dan kan dat een FTE-plek schelen. De monsters worden daarom nu direct na de bloedafname in het blok gezet, dat later de centrifuge ingaat.'

Soms komen zo tegenstrijdigheden aan het licht. 'In de Weezenlanden bleken er aparte afdelingen te bestaan voor bijvoorbeeld de chemische bepalingen en de hematologie. Lean production schrijft voor dat je die afdelingen opheft en overstapt op een procesmatige werkindeling, waarbij iedereen alle typen werkcellen kan bemensen. Ik kreeg eerst te horen dat dat niet kon, maar later bleek één persoon in het lab 's nachts al het werk te doen!'

De meest opzienbarende vinding in De Weezenlanden was, dat de doorlooptijd in het lab voor spoedbepalingen langer was dan in het laboratorium voor 'gewone' bepalingen. 'Dat kwam, doordat het laatste laboratorium veel groter is, zodat daar veel meer volautomatische apparatuur staat. In de Weezenlanden hebben ze daarom hun aparte spoedlaboratorium opgeheven.'

Kort geleden is De Miranda begonnen aan een nieuw lean project, bij een Duits voedingsmiddelenbedrijf. 'Ik heb die mensen eerst een spel laten spelen, waarbij een fabriek wordt gesimuleerd, en waarbij iedereen een bepaalde taak krijgt toegewezen. Eerst wordt daarbij op traditionele wijze geproduceerd. Er moeten dan regelmatig zaken worden getransporteerd door de zaal. Daarna stel ik de mensen zo op, dat hun taken zo goed mogelijk aansluiten bij die van hun buren. Hierdoor ervaren de deelnemers vanzelf, dat produceren in flow veel sneller gaat.'

De laboratoriummedewerkers van het voedingsmiddelenbedrijf zijn inmiddels bezig om hun waardestroom in kaart te brengen. 'Volgende week kom ik terug om de resultaten te bespreken', besluit De Miranda.

De waardestroom maximaliseren
Een lean project begint met het in kaart brengen van de waardestroom: op welke momenten wordt waarde toegevoegd aan het product, en op welke momenten niet. 

In het laboratorium wordt daartoe de weg die een monster aflegt gevolgd, bijvoorbeeld met een videocamera.
Als je vervolgens de video afspeelt, dan zie je het laboratorium vanuit het gezichtspunt van het monster. Soms blijkt dit dan over enorme afstanden te worden verplaatst, of het blijft juist urenlang onaangeroerd liggen!

Is de waardestroom bekend, dan kan worden gewerkt aan verbeteringen. Daarbij ligt de focus op het reduceren van de volgende zeven categorieën van verspilling: overproductie, voorraden, fouten, verstoringen, wachttijden, transport en onnodige bewegingen. Onder dat laatste valt ook het zoeken naar materialen of hulpmiddelen op de werkplek.

Een vast onderdeel van lean production is de invoering van stroomsgewijs werken. De grondstoffen en halffabrikaten bewegen zich daarbij in een zo regelmatig mogelijke stroom over de werkvloer, gedicteerd door de vraag van de klant. Het achterliggende idee daarbij is, dat de klant dan zo snel mogelijk zijn product krijgt, en dat het ontstaan van voorraden (= verspilling) wordt voorkomen.

In een manufacturing-omgeving worden de machines daarom vaak op volgorde van de bewerkingen geplaatst. De seriegrootte wordt bovendien zo laag mogelijk gehouden (liefst one piece flow), zodat de klant zo snel mogelijk zijn product krijgt. In laboratoria kan de invoering van cellulaire werkstations, die worden opgesteld langs de route die een monster aflegt, de waardestroom vergroten. Rond zo'n werkcel is dan alles aanwezig (mensen, materialen, apparatuur) om een bepaalde categorie van monsters te kunnen analyseren. Tijdverspilling door zoeken en lopen wordt dan zo veel mogelijk voorkomen. Om de productiecellen optimaal in te zetten, is het belangrijk dat de analisten op de werkvloer samenwerken als een team.

¹) voor zo ver bekend bij de auteur, die intensieve (internet)research gedaan heeft naar lean manufacturing (het betreft hier de situatie in 2006)

Zie ook: Six Sigma in Klinische Laboratoria