11.1. Виды производственных операций

Существует несколько вариантов современной классификации производственных операций, известной также как классификация типов производств: в зависимости от объемов и номенклатуры продукции; вида выпускаемой продукции и построения потоков товарно-материальных ценностей; особенностей взаимодействия производства и маркетинга. Традиционно выделяют следующие типы производственных операций (табл. 11.1).

Таблица 11.1

Типы производственных операций

Тенденции развития бизнеса предполагают постепенное размывание границ этой классификации.

Классификация производственных операций в зависимости от вида выпускаемой продукции и построения потоков товарно-материальных ценностей удобна при совершенствовании производства путем управления узкими местами, а также при построении холдингов. Выделяют три группы предприятий (рис. 11.1; табл. 11.2).

Рис. 11.1. Классификация предприятий

Таблица 11.2

Группы и их характеристики

При принятии решений о повышении эффективности бизнеса в целом можно рассматривать производства и с третьей точки зрения. Классификация производств, исходящая из особенностей взаимодействия производства и маркетинга, связывает предыдущие классификации (табл. 11.3).

Таблица 11.3

Взаимосвязь классификаций

Особенности развития рынка и глобализация приводят к необходимости интегрирования различных классификаций. Главная задача, которая должна решаться интеграцией, – получение воспроизводимости параметров, характерной для массового производства при достижении уровня индивидуальности, свойственной единичному производству.

 

11.2. Материальные потоки в производстве и управление ими

Для управления потоками необходимо представить их в виде, позволяющем вести их анализ и синтез с учетом взаимодействий в структуре жизненного цикла продукции, производимой на предприятии (рис. 11.2).

Рис. 11.2. Потоки

Материальные потоки могут рассчитываться для конкретных участков предприятия, для предприятия в целом, для отдельных логистических процессов. Важно помнить о статусе товаров в потоке. Так, товар в материальном потоке, который рассматривается для заданного момента или периода после его закупки и в процессе использования, становится материальным запасом.

Существует большое разнообразие материальных ресурсов, продукции и операций с ними. При проведении расчетов размерностью материального потока является отношение размерности продукции (единицы, тонны, кубические метры и т. д.) к размерности временного интервала (сутки, месяц, год и т. д.). Параметрами материального потока могут быть номенклатура, ассортимент, количество продукции, габаритные, весовые, физико-химические характеристики груза, характеристики тары, упаковки, условия купли-продажи, транспортировки и страхования, финансовые характеристики и др.

 

11.3. Виды процессов в производстве, их структурирование и настройка

В операционном менеджменте, касающемся управления производством, в самом общем виде производственные процессы часто делят на следующие категории:

• процессы переработки (Conversion Processes);

• процессы изготовления (Fabrication Processes);

• сборочные процессы (Assembly Processes);

• процессы тестирования (Testing Processes).

С точки зрения экономического и технологического подходов удобно выделять основные и вспомогательные процессы, а также делить их на следующие группы:

1) процессы переработки, при которых происходит изменение свойств изделия (т. е. добавляющие ценность) и содержание которых не зависит от номенклатуры;

2) процессы переработки, при которых происходит изменение свойств изделия (т. е. добавляющие ценность) и содержание которых меняется при изменении номенклатуры;

3) процессы, при которых не меняется ни одно свойство (параметр) изделия (т. е. не добавляющие ценности), но которые необходимы для существующей ситуации (например, транспортировка между корпусами);

4) процессы, при которых не меняется ни одно свойство (параметр) изделия (т. е. не добавляющие ценности) и выполнение которых можно исключить даже при существующем положении (например, дополнительная обрубка заусенцев из-за ненастроенности станка или дополнительная транспортировка из-за отсутствия места).

При совершенствовании производства часто целесообразно расположить процессы таким образом, чтобы операции, требующие перенастройки при изменении номенклатуры, были сконцентрированы в точках модификации. Тогда мы получим часть операций, выполнение которых можно осуществлять на основе одной базовой настройки, лишь с последующим постоянным усовершенствованием по мере развития фирмы.

Применение инструментов логистики в операционном менеджменте. Очевидно, что огромное количество параллельных, встречных и пересекающихся потоков не позволяет простым способом, даже с использованием методов сетевого планирования, управлять этими потоками централизованным способом. Единственное, что можно гарантированно сделать, – определить точки измерения и мониторинга и постараться наладить процесс сбора данных, их переработки в информацию и доведения в точки принятия решений. Для повышения эффективности управления разнородными потоками в производстве часто целесообразно использовать в рамках операционного менеджмента инструменты логистического менеджмента.

Логистический менеджмент представляет собой такой комплекс функций, который позволяет организовать и поддерживать не зависящее от внутрифирменных преград движение потоков на предприятии.

Практика логистического менеджмента обеспечивает внедрение горизонтальных связей и систем управления на нижнем уровне и исключает разрыв потоков. Применение основных методов и приемов логистики к организации производственных процессов позволяет повысить их эффективность.

Технологическая операция, выполняемая на одном рабочем месте, находится в постоянном взаимодействии с другими процессами, в том числе вспомогательными, обеспечивающими, руководящими. Поэтому определение величины рабочего времени должно включать и время взаимодействий. Последнее увеличивает нерегламентированные перерывы, а также не позволяет оптимизировать время, необходимое для выполнения основных технологических переходов и оптимизации параметров.

Все процессы, не связанные с непосредственной переработкой изделий, полученных на входе, могут в той или иной мере считаться лишними или бесполезными (а иногда и вредными). Соответственно и время, затраченное на выполнение этих процессов, можно считать лишним или бесполезным временем. Но его уменьшение должно быть гармонизировано по всей логистической цепочке, что подразумевает снижение затрат времени и ресурсов на процессы, не относящиеся к обрабатывающим. И главным двигателем в этом процессе должны быть производственные ячейки, сосредоточивающие у себя всю фактическую базу знаний о направлениях оптимизации. При этом могут быть использованы методы централизованного или децентрализованного управления потоками.

Главная цель настройки процессов на производстве – достижение идеальной воспроизводимости всех процессов и минимизация вариабельности.

Вариабельность – статистическое определение изменчивости процессов, отнесенное к конкретным параметрам и определяемое как вариация. Различают управляемые и неуправляемые вариации. Управляемые вариации обусловлены внутренними (общими) причинами, неуправляемые – внешними (специальными) причинами.

Воспроизводимость – статистически точно определенное значение параметра при многократных его измерениях.

При настройке процессов допускам, установленным в конструкторской документации, отводится роль информационных ограничений, демонстрирующих степень консенсуса между различными службами при документировании потока требований.

Считается, что номинал потребительских характеристик, обеспечивающий максимальное удовлетворение потребителя, требует и минимальных затрат для его получения и использования. Об этом говорит кривая потерь Тагучи (рис. 11.3).

Рис. 11.3. Кривая потерь Тагучи

Управление параметрами этой кривой возможно многими способами, для которых общим является применение методологий статистического управления процессами. К настраиваемым компонентам относятся не только оборудование и технологические среды, но и персонал, работающий на оборудовании.

Методология «шесть сигм» направлена на повсеместное и постоянное устранение несоответствий путем анализа их причин и подведения итогов по показателям несоответствий. При статистическом представлении распределения любых параметров одной из важнейших характеристик является среднеквадратичное отклонение – sigma. Суть этого представления видна из рис. 11.3. Методология разработана на основе концепции, исходящей из измерения параметров процесса в количествах несоответствий требованиям (брак). При этом используется представление связи количества сигм и числа несоответствий в виде таблицы (табл. 11.4).

Таблица 11.4

Связь количества сигм и числа несоответствий

Большая часть методологий, применяемых для настройки процессов и повышения эффективности, относится к инструментарию KAIZEN и LEAN.

 

11.4. Инструментарий KAIZEN и LEAN для логистики на операционном уровне

В основе этого инструментария, предназначенного для постоянного повышения эффективности операционного менеджмента, лежит принцип постоянных улучшений, совмещенный с технологиями прорыва. Требования к осуществлению процессов улучшения основаны на измерениях важных (релевантных) характеристик и параметров, накоплении и обработке полученных данных, их преобразовании в информацию и принятии решений о конкретных действиях.

Параметры и характеристики процессов, измеряемые и фиксируемые в местах их выполнения, являются данными . Переработка данных в процессе их анализа и синтеза приводит к появлению информации .

Одно из главнейших положений системы улучшений – применение статистических методов для обработки данных, полученных при измерении процессов и продукции. Наиболее эффективная система получения и обработки данных реализуется с применением семи инструментов качества, поскольку при этом выполняется главное требование к этому процессу: методы должны быть примитивизированными, а результаты – наглядными .

Мониторинг и измерение процессов и продукции. Мониторинг процессов в операционных системах и последующие действия включают:

• мониторинг обеспечения процессов;

• мониторинг настройки процессов;

• мониторинг результативности процессов;

• мониторинг эффективности процессов.

Измерение процессов в операционных системах и последующие действия включают:

• измерение квалификации лиц, ответственных за процесс, как элемента настройки процесса;

• измерение технологических параметров процессов;

• измерение параметров настройки оборудования и инструментов, соответствия требованиям к выходам;

• измерение степени вовлечения исполнителей;

• измерение результативности процессов;

• измерение эффективности процессов;

• измерение данных и преобразование их в информацию;

• измерение стоимости, сопровождающей процессы, и ее компонентов;

• измерение влияния параметров процессов на параметры продукции.

Результаты (продукты) процессов мониторинга и измерений – данные, которые являются начальной точкой всех информационных потоков.

Мониторинг и измерение процессов осуществляются либо в рамках текущего подтверждения стабильности и настроенности процессов, либо с целью приемки, либо с целью улучшений. В любом случае эта процедура должна иметь определенные регламенты по содержанию и последовательности выполнения.

Последовательность и содержание мониторинга и измерений. Последовательность мониторинга и измерений может быть такой (по Исикаве):

1-й шаг – определение параметра, который необходимо исследовать;

2-й шаг – выявление влияющих факторов;

3-й шаг – выделение наиболее значимого фактора;

4-й шаг – постановка цели мониторинга и измерений параметров фактора;

5-й шаг – определение методики измерений, оценка их точности и результативности;

6-й шаг – определение необходимого объема набора данных;

7-й шаг – определение способа сбора и регистрации данных;

8-й шаг – определение методики анализа собранных данных;

9-й шаг – определение способа оценки результатов анализа;

10-й шаг – разработка и проведение мероприятий по улучшению.

К каждому из шагов могут быть применены методы, соответствующие главному требованию к процедуре. На каждом шаге полезно осуществлять:

• анализ процесса на основе данных контрольных карт и гистограмм:

• разбиение на подгруппы (по времени, по инструменту и т. д.);

• определение внутригрупповых и межгрупповых вариаций;

• расслоение – разделение изучаемых показателей по влияющим факторам (слоям): оборудование, операторы, сырье и т. д.;

• анализ различий между расслоениями и подгруппами.

Для анализа данных и перевода их в информацию можно применять какой-либо из инструментов качества в зависимости от этапа и полученных результатов. Семь классических инструментов качества получили широкое распространение во всем мире благодаря простоте и высокой эффективности. В соответствии с представлениями Исикавы и Имаи в набор классических инструментов входят следующие:

1-й инструмент – диаграмма Парето;

2-й инструмент – диаграмма Исикавы;

3-й инструмент – контрольные листки;

4-й инструмент – диаграммы расслаивания или разброса;

5-й инструмент – гистограммы;

6-й инструмент – графики;

7-й инструмент – диаграммы Шухарта (контрольные карты).

Этот набор был разработан для использования на уровне первичных процессов (нижнего уровня). Жизнь показала, что наибольший эффект возникает при их комбинации с новыми инструментами.

Семь новых инструментов качества относятся к более высокому уровню анализа и принятия решений. Главные пользователи – менеджеры различных рангов, разработчики и проектировщики, руководители подразделений:

1-й инструмент – диаграмма связей;

2-й инструмент – диаграмма сродства;

3-й инструмент – древовидная диаграмма;

4-й инструмент – матричная диаграмма;

5-й инструмент – диаграмма анализа матричных данных;

6-й инструмент – блок-схема принятия решений;

7-й инструмент – стрелочная диаграмма.

Перечисленные инструменты могут применяться в различных комбинациях с семью классическими инструментами, при этом матричные и древовидные диаграммы могут насыщаться количественными и статистическими характеристиками.

Пять М. Каждый показатель имеет определенный набор параметров, мониторинг которых дает возможность поддерживать процессы в состоянии, позволяющем двигаться к минимизации несоответствий (табл. 11.5).

Таблица 11.5

Пять М

Окончание табл. 11.5

Первоначальный вариант не включал компонент «измерения», его добавление завершает композицию «внутренняя настройка процессов».

Три MU. Выделяют три параметра операционной деятельности, минимизируя которые каждый работник повышает собственную эффективность:

• MU 1 (муда) – потери, обусловленные действиями, потребляющими ресурсы, но не приносящими ценности потребителю;

• MU 2 (мури) – перегрузка, работа с напряжением, снижающая результативность, эффективность и производительность по ходу выполнения процесса;

• MU 3 (мура) – несоответствия, под которыми понимаются любые отклонения от номинальных параметров процесса.

Пять W и одно H. Необходимое руководство для каждого работающего при анализе процессов. Содержит набор вопросов, которые необходимо задавать себе и соседям для совершенствования деятельности (табл. 11.6).

Таблица 11.6

Пять W и одно H

Окончание табл. 11.6

Применение вышеизложенных методик требует определенных навыков и опыта.

 

11.5. Инструментарий KAIZEN и LEAN, обеспечивающий эффективную работу оборудования

Сегодня самый распространенный метод обеспечения наилучшего использования внеоборотных активов заключается в такой настройке основных средств, при которой гарантируется непрерывная работа оборудования и совершенствование рабочих мест. Считается, что наиболее эффективный вариант такого подхода реализован в методологии, которая имеет аббревиатуру TPM – Total Productive Maintenance (всеобщее высокопроизводительное обеспечение производственной деятельности).

Для достижения главной цели, провозглашаемой ТРМ, необходимо провести полный анализ существующей инфраструктуры на основе понятия «жизненный цикл единицы инфраструктуры» Главной целью TPM является использование каждой единицы инфраструктуры на всем протяжении ее жизненного цикла с максимальной эффективностью.

Особую роль при этом играет изучение и преодоление главных причин потерь на производстве.

Шесть главных причин потерь на производстве. Перед началом внедрения ТРМ необходимо организовать постоянно действующий процесс по выявлению и снижению влияния шести главных причин и источников потерь:

1) убытки от поломок (Breakdown losses);

2) убытки от неправильных настроек и подготовок (Setup and Adjustment losses);

3) убытки холостого хода и незначительных остановок (Idling and Minor stoppage losses);

4) убытки от потери скорости (Speed losses);

5) убытки от потерь качества и доработок (переделок) (Quality defects and rework);

6) убытки на этапе запуска оборудования – сокращение периода стабилизации выпуска продукции на новом оборудовании (Start-up/yield losses – reduced yield between machine startup and stable production).

При разработке генерального плана внедрения ТРМ внедрение каждой составляющей ТРМ планируют с концентрированием внимания на эти причины и источники потерь. Начнем с этого фактора, суть преодоления которого – наведение порядка на рабочих местах и в цехах в целом.

Упорядочение деятельности, наведение порядка и стандартизация производственной среды. Физически для персонала работа по внедрению ТРМ начинается с наведения элементарного порядка и доведения степени чистоты на рабочих местах до высочайшего уровня. Этот этап удобно осуществлять, используя в качестве аналога японский подход 5 S:

• S 1 (сэйри) – упорядочи. Определи необходимое, выдели и убери лишнее, избавься от бесполезного;

• S 2 (сэйтон) – расположи рационально. Расположи все таким образом, чтобы то, что необходимо для работы, можно было найти мгновенно;

• S 3 (сэйсо) – наведи чистоту. Поддерживай чистоту на рабочем месте и вокруг себя, дабы исключить накопление отходов и применение дополнительных процессов очистки;

• S 4 (сэйкэцу) – будь чистоплотным. Соблюдение требований личной гигиены позволяет не только поддерживать высокую отдачу на своем рабочем месте, но и не препятствовать делать это соседям;

• S 5 (сицукэ) – дисциплина. Соблюдай и поддерживай правила работы, обеспечивая согласованность своих действий с действиями внутренних потребителей и поставщиков.

Стандарт рабочего места, органически входящего в систему рабочих инструкций, позволяет внутренним потребителям осуществлять мониторинг степени настройки рабочих мест внутренних поставщиков, сокращая те расходы времени и ресурсов, которые не добавляют ценности.

Следующий этап – совершенствование процессов для защиты от ошибок, исключения незапланированных остановок оборудования и неожиданных поломок.

Защита от ошибок (покэ-йока) подразумевает создание устройств, исключающих несоответствующие и глупые действия, пропуск процессов и непреднамеренные ошибки. Эти устройства предназначены для поддержания действий операторов по недопущению несоответствий. Осознанное повышение качества деятельности достигается только тогда, когда рабочий трудится с использованием автономизации, подразумевающей передачу оператору полномочий на принятие решений о переналадке, мониторинге и измерениях. Для этого оборудование на производстве оснащают устройствами, останавливающими работу при появлении несоответствия.

Внедрение таких устройств происходит на основе анализа процессов, выполняемых лидерами команд, самими хозяевами процессов, и направлено на исключение потерь, связанных с человеческим фактором.

В процессе анализа причин несоответствий в производстве, как правило, выясняется, что они обусловлены увеличением вариабельности характеристик процесса, которое вызвано следующими факторами:

• несоответствия, связанные с документацией;

• некачественная настройка оборудования или применение неподходящего оборудования;

• применение инструментов, не соответствующих требованиям;

• применение материалов, не соответствующих требованиям;

• человеческий фактор.

Для всех этих причин несоответствий можно применять различные методы и инструменты улучшений. Однако анализ глубинных причин показывает, что бóльшая их часть обусловлена человеческим фактором. Самый трудноустранимый вариант такого рода причин связан непосредственно с операторами, предотвратить ошибки которых достаточно трудно.

В основе идеологии покэ-йока лежит утверждение: человеку свойственно совершать ошибки в процессе работы, не связанные с его квалификацией или намерениями. Цель покэйока – найти способы защиты от таких ошибок.

Метод покэ-йока базируется на семи принципах, которые применяются в KAIZEN и для других его составляющих:

1) создавайте эффективные процессы, используя робастное проектирование;

2) работайте в командах: только так можно максимально полно использовать знания сотрудников;

3) устраняйте ошибки, используя робастное проектирование: это позволит приблизить число ошибок к нулю;

4) устраняйте глубинные причины несоответствий, применяя метод «Пять W» (Пять «почему»);

5) анализируйте тщательно и не торопясь, действуйте сразу, используйте все возможные ресурсы;

6) устраняйте деятельность, не добавляющую ценности;

7) внедряйте улучшения и сразу задумывайтесь над дальнейшими улучшениями.

Чтобы оператор при выполнении работы мог сконцентрировать свое внимание не на поиске ошибок, а на повышении качества процесса, для покэ-йока используют сенсорные датчики и другие устройства. Это помогает операторам эффективно выявлять дефекты и добиваться минимизации вариабельности.

Метод покэ-йока можно применять как на входе (проактивный подход) процесса, так и при переработке продукта и его передаче потребителю (реактивный подход). Во втором случае этот метод используется:

• сразу по завершении процесса;

• в ходе выполнения работ оператором;

• при передаче потребителю.

При применении метода покэ-йока выделяют также два варианта его воплощения: контролирующий (оборудование останавливается) и предупреждающий (генерация сигнала, предупреждающего о возможной ошибке).

Для реализации обоих вариантов покэ-йока используют следующие устройства:

• контактные – не позволяют детали занять неправильное положение в ходе процесса. Это могут быть беспроводные передатчики и приемники, фотоэлектрические выключатели, пьезоэлектрические датчики и т. д. Если контакт нарушается, раздается звуковой сигнал. Устройства не обязательно должны быть высокотехнологичными. Чем проще устройства, тем лучше;

• считывающие – фиксируют и просчитывают число операций в процессе или число деталей в изделии, которые должны пройти процесс до его завершения или перехода к следующему этапу. Устройство просчитывает детали и пропускает изделие на следующий процесс только в том случае, если число деталей верно;

• последовательного движения – устройство сигнализирует, что следует остановить оборудование, если операция не выполнена или выполнена неверно.

Такие устройства в KAIZEN известны под названием «Дзидока».

Амортизационные журналы создаются в процессе полной ревизии всего оборудования и инструмента и служат для определения его надежности и вероятности выхода из строя или уменьшения точности. Журнал может иметь простую форму (табл. 11.7).

Таблица 11.7

Форма амортизационного журнала

Такая форма делается для каждой единицы оборудования. С установленного момента операторы и механики (в соответствии с распределением ответственности и полномочий в автономных малых группах и с учетом уровня компетенции) осуществляют мониторинг оборудования и измерения процесса с применением статистических методов. Это позволяет вовремя заметить тенденции (рис. 11.4) уменьшения точности или превышения допусков, что дает возможность исключить незапланированные остановки оборудования и неожиданные поломки.

Рис. 11.4. График определения времени проведения ремонта оборудования

Еще один этап – радикальное сокращение времени переналадки. Технология сверхбыстрой переналадки была разработана Сигео Синго – одним из японских приверженцев идей Деминга, реализовавшим постулаты новой философии менеджмента, относящиеся к процессному подходу в производстве. Она получила название Single Minute Exchange of Die – SMED. Технология основана на четком разделении в каждом процессе внутренних и внешних операций. Ценности создаются внутренними операциями. Внешние операции являются вспомогательными, обслуживающими, подготовительными, заключительными. Чаще всего внутренние и внешние операции в технологических процессах перемешаны. Исключение из внутренних операций тех видов деятельности, которые не создают ценность и позволяет добиться сверхвысокой скорости изменения номенклатуры в точках модификаций.

На основе статистической обработки результатов мониторинга и измерений точно определяют необходимый объем профилактики, а также ремонтов, в том числе замены узлов и деталей. Очень часто такие мероприятия можно легко совместить с мероприятиями планово-предупредительного ремонта, добавив в них предложения по совершенствованию оборудования и повышению его эффективности, исходящие от персонала в рамках системы подачи предложений. Оптимизация оборудования при переходе от циклов к тактам связывается с оптимизацией его размещения и увязывания в потоки. Поэтому можно исходить из оценки соответствия создаваемой в результате внедрения ТРМ логистической системы некоторому набору критериев, которые можно сформулировать в виде набора требований.

1. Потоки должны быть прямолинейными.

2. Перемещения, внешние по отношению к основным потокам, должны быть минимизированы.

3. Зоны обслуживания оборудования должны давать возможность выполнения внешних операций для непрерывного движения потоков.

4. Места для заделов и запасов должны способствовать их постоянному уменьшению, а доставка материалов, комплектующих, ресурсов не должна создавать помех основному потоку.

5. Производственные помещения должны быть хорошо просматриваемыми по всему пути движения потоков, чтобы обеспечить возможность визуализации любого отклонения.

6. Расположение рабочих мест должно обеспечивать быстрое реагирование участников потоков, административного и обслуживающего персонала на визуальные сигналы конкретного хозяина процесса.

Системное внедрение базовых положений KAIZEN выдвигает главные требования к производственному оборудованию:

• осуществление быстрых перенастроек в зависимости от модификаций;

• возможность быстрой перекомпоновки;

• возможность движения потока без задержек и возвратов;

• возможность единичной обработки (переход от больших партий к единичным изделиям);

• возможность модификаций и совершенствований оборудования, присущих конкретному производству;

• не максимальный объем выпуска, а оптимальная организация переработки и уменьшение времени такта.

Такие требования позволяют отказаться от закупки универсального, очень высокопроизводительного оборудования и перейти к гибко перестраиваемым специализированным установкам.

 

Контрольные вопросы и задания

1. Перечислите типы производственных операций.

2. Каковы варианты повышения эффективности узких мест?

3. Что включает мониторинг и измерение процессов в операционных системах?

4. Перечислите классические и новые инструменты качества.

5. Что такое 5М, три MU, пять W и одно H?

6. В чем суть методологии ТРМ?

7. Перечислите шесть главных причин потерь на производстве.

8. В чем суть японского подхода 5S?

9. Поясните содержание метода покэ-йока.

10. В чем суть технологии быстрой переналадки?