تولید ناب
طراحی سیستم تولید

اولین کارخانه‌ها که اکنون کارگاه‌های تک‌کاری (job shop) نامیده می‌شوند، در طول دهه ۱۸۰۰ تکامل یافتند. این کارخانه‌های اولیه زمانی که نیاز به ماشین‌های پرقدرت بود، جایگزین صنایع دستی شدند. یکی از طراحی‌های کاربردی به دلیل روش مورد استفاده برای راندن یا نیرو دادن به ماشین‌ها تکامل یافته‌است. در کارخانه‌های اولیه از نیروی آب برای به حرکت شفت‌های قدرت ماشین‌ها استفاده می‌شد. طراحی عملکردی، کارگاهی که مورخان از آن به عنوان سیستم تسلیحات آمریکایی یاد می‌کنند، تکامل یافت. مردم از سراسر جهان برای دیدن این سیستم به نیوانگلند آمدند و این سیستم در سراسر جهان صنعتی تکرار شد.
در اوایل دهه ۱۹۰۰، اولین نشانه‌های طرح دوم کارخانه‌ها پدیدار شد. کارگاه جریانی (flow shop) با تولید خط جریانی برای اقلام کوچک و با خط مونتاژ متحرک در شرکت خودروسازی فورد به اوج خود رسید. درست مانند دهه ۱۸۰۰، جهان دوباره نحوه عملکرد این سیستم را دید و دوباره این روش جدید طراحی در سراسر جهان گسترش یافت. در طول سال‌های بعد، یک سیستم هیبرید که ترکیبی از کارگاه‌های تک‌کاری و کارگاه‌های جریانی بود تکامل یافت. این سیستمی بود که پیشگامان مهندسی صنایع برای بهبود عملکرد و تولید انبوه محصولات یکسان و ارزان روی آن کار کردند. این طرح به تولید انبوه معروف شد. این سیستم تولید ایالات متحده را به پیشگام جهانی در تولید تبدیل کرد. پس از جنگ جهانی دوم، شرکت تویوتاموتور، به رهبری مهندسی نابغه به نام تای‌ایچی اونو، طرح سوم کارخانه‌ای را توسعه داد که در ابتدا به نام سیستم تولید تویوتا (TPS) و بعدها با نام سیستم تولید به موقع یا سیستم کنترل کیفیت جامع (TQC) معروف شد. در سال ۱۹۹۰، سرانجام به این سیستم نام lean production داده شد که امروزه به صورت جهانی پذیرفته شده‌است. lean در انگلیسی به معنای لاغر می‌باشد و به دلیل اینکه این روش با حداقل تلفات و منابع کار می‌کند این نام به آن داده شده‌است که در فارسی تولید ناب نیز گفته شده‌است.
در تولید ناب، مونتاژ نهایی به مدل ترکیبی تبدیل می‌شود تا تقاضا از تامین‌کنندگان برای زیر مونتاژها (subassembly) و قطعات هر روز یکسان باشد. به این کار تسطیح (leveling) یا روانسازی تولید (smoothing) می‌گویند. دوم خطوط زیرمونتاژ به اتاقک‌های U-شکل تبدیل می‌شوند، و معمولاً خطوط نقاله حذف می‌گردند. سوم کارگاه‌های تک‌کاری به اتاقک‌های U-شکل تبدیل می‌شوند. این اتاقک‌ها مانند مونتاژ نهایی بر اساس اصل جریان یک-قطعه‌ای کار می‌کنند. اتاقک‌های تولید و زیرمونتاژ توسط کانبان به مونتاژ نهایی پیوند داده می‌شوند تا یک سیستم کنترل تولید و موجودی انبار شکل بگیرد. نتیجه هزینه‌کم (بازده بالا)، کیفیت برتر (بدون نقص) و تحویل به موقع محصولات منحصر به فرد از یک سیستم انعطاف‌پذیر است.
کنترل کیفیت کامل مسئولیت همه است - از رئیس شرکت گرفته تا هر کارگر تولیدی. این امر از طریق طراحی مجدد سیستم تولید با روش جریان تک-قطعه‌ای انجام می‌شود که در آن هر قطعه و هر مجموعه پس از هر مرحله پردازش، بررسی می‌شود.
کاهش تنوع و تغییر (variation) کلید بهبود مستمر است. انواع تنوعی که باید در نظر گرفته شوند عبارتند از: تنوع و تغییر در کیفیت، تغییر در خروجی، تغییر در زمان پردازش، تغییر در زمان عبور مواد، و تغییر در هزینه. این نوع از تغییرها و تنوع از طریق اجرای تولید ناب و ترکیب آن با تغییر مستمر طراحی کارخانه و اجرای پروژه‌های شش سیگما کاهش می‌یابند.
هدف از طراحی این سیستم کارایی است. حذف تلفات و ضایعات از طریق استفاده کارآمد از فضا، افراد، ماشین آلات و عناصر جابجایی و ذخیره‌سازی مواد، چیزی است که این سیستم را ناب (لاغر و کم‌خرج) می‌کند.
این سیستم برای منحصر به فرد بودن و خلاقیت طراحی شده‌است. مهندسان و کارگران باید فرآیندهای موجود را بهبود بخشند، فرآیندهای جدید را توسعه دهند، خرابی تجهیزات را کاهش دهند، زمان تعویض یا راه اندازی را کاهش دهند و به‌طور مداوم طراحی محل کار را بهبود بخشند (بهبود روش‌ها). قرار دادن فرایندها در اتاقک‌های تولید و مونتاژ نیازمند راه‌حل‌های پردازشی منحصربه‌فردی است تا زمان‌های پردازش را به خوبی زیر زمان تکت قرار دهد.