Value Stream Mapping (VSM) applied to aerospace manufacturing: a bottleneck-oriented analytical approach

Abstract

The identification of production bottlenecks remains one of the most critical challenges in aerospace manufacturing, given the complexity inherent to production flows, the strong interdependence among processes, and the stringent requirements related to quality and safety. While Value Stream Mapping (VSM) is widely adopted for flow analysis, its conventional application shows limitations in capturing systemic capacity constraints, particularly in environments subject to high operational variability. This paper presents a structured analytical approach, organized into six stages, developed through the integration of Lean Manufacturing principles, the Theory of Constraints, and capacity analysis. The approach was applied to a real case study of aerospace structural assembly, allowing the identification of bottlenecks that had not been previously recognized and leading to an approximate 38% reduction in total process lead time. The findings indicate that the explicit incorporation of variability and capacity into value stream analysis supports more robust diagnostics and contributes to improved operational stability in complex aerospace systems.