Путеводитель по карте создания ценности

Статья из архивов журнала «Логистик&система»

Владимир Морской

Старший тренер-консультант компании CBSD

Построить дом, не составив при этом архитектурного проекта и не оформив чертежей, невозможно. Также невозможно изменить производственные процессы в соответствии с идеологией Lean Production без карты текущего и будущего состояния производства

В одном из предыдущих номеров (см. «Логистик&система» №7/июль 2005) мы уже рассказывали вам о производстве, в основе которого лежит вытягивающая система. Согласно идеологии Lean Production («бережливого производства»), революционные методы являются в большей степени разрушительными, нежели созидающими. Все изменения должны быть планомерными, проходить небольшими шагами и в несколько этапов. Но прежде чем приступать к каким-либо подвижкам и изменениям, необходимо разобраться, понять и обрисовать полную картину того, что происходит на предприятии, поскольку любые уточнения и преобразования должны касаться всего производства, а не отдельных его процессов. На практике же, как правило, приходится сталкиваться именно с точечными улучшениями отдельных процессов (например, сварки, сборки, покраски и т. д.), что не позволяет получить полноценного преобразования и преображения предприятия или отдельного продукта. Более того, зачастую новаторские идеи и желание «оптимизировать вот здесь» приводят лишь к дисбалансу производства, поскольку какой-то отдельный процесс или производственный участок начинает работать много лучше, а смежные участки или процессы за ним просто не поспевают.

Ценность

Ее можно определить как продукт или услугу, предоставленные клиенту в нужное время по приемлемой цене. Цепочка создания ценностей – последовательность всех видов действий, которые требуются для изобретения, разработки, производства и поддержания конкретного продукта, от концепции до запуска в производство, от заказа до доставки и от сырья до конечного продукта в руках клиента. Любой заказчик почти всегда готов заплатить за те действия, которые добавят ценности продукту (например, механообработка, литье, окраска, сборка, составление инструкции по эксплуатации и т. д.), так как их игнорирование понижает ценность продукта в глазах клиента, а это уже чревато потерями.

Потери первого порядка

Это те потери, от которых практически невозможно избавиться, потому как от избранного процесса или технологической операции зависит работоспособность всего предприятия (например, расчет заработной платы). С точки зрения клиента, этот процесс не добавляет ценности продукту, однако его исключение из общего цикла наверняка приведет к полной остановке предприятия. Такие процессы или операции нельзя ликвидировать, их можно только оптимизировать.

Потери второго порядка

К этому блоку относятся потери, при обнаружении которых необходимо незамедлительно принять меры по их устранению. Врагов надо знать в лицо, а потому мы перечислим их.

Перепроизводство. Как правило, это тяжкое последствие и следствие образа мышления руководителей, во главу угла ставящих наиболее полную загрузку оборудования и наличного персонала. А в результате все это ведет к:

• преждевременному расходу сырья и материалов;
• неоптимальному использованию рабочей силы;
• закупке дополнительного оборудования;
• увеличению используемой площади;
• росту процента отчислений (например, налог на имущество);
• увеличению запасов;
• увеличению транспортных и административных издержек.

Масаки Имаи в своей книге «Гемба Кайзен» указывает, что перепроизводство – наихудший вид потерь, который дает обманчивое ощущение безопасности, помогает скрывать всевозможные проблемы и «затуманивает» информацию, которая могла бы помочь реализовывать положительные изменения на производстве.

Избыточные запасы. Сырье и материалы, готовая продукция, запасные части для ремонта оборудования и помещений, хранящиеся на складе, отнюдь не добавляют ценности продукту. Но для подавляющего большинства предприятий, работающих на постсоветском пространстве, запасы являются защитой от неопределенности внешних факторов (спроса и цикла поставок). Безусловно, есть еще один, иной вид запасов, который служит защитой от внутренних факторов – бесхозяйственности, неквалифицированного баланса работ, плохого качества изделий, завышенных сроков переналадки оборудования, недостаточного обмена информацией между подразделениями и т. п. И если запас от внешних факторов «дрессуре» и регулированию почти не поддается, то страховым запасам оптимизация просто-таки прописана (существуют методики расчета оптимального страхового запаса в условиях неопределенности). А с факторами, влияющими на величину запасов, необходимо бороться не покладая рук, до полной их ликвидации.

Брак. Очевидные потери, оттягивающие на себя материальные и человеческие ресурсы. Философия Lean говорит о том, что следует построить такую систему, в которой любое отклонение от нормы будет немедля бросаться в глаза. Еще Деминг в 30-е годы прошлого века, работая в компании AT&T и выстраивая концепцию «встроенного» качества, писал: «...возникновение дефектов по ходу процесса на 95% зависит от качества самого процесса и только на 5% – от человеческого фактора». Компания «Тойота» пришла к следующему выводу: нужно выстроить процесс таким образом, чтобы работник, выполняя операцию, не мог произвести ее неправильно. Задача эта не из легких, и над ее решением корпят специальные многофункциональные группы специалистов, состоящие не только из инженеров, но и самих рабочих. То, чем они занимаются, японцы называют poka yoke, или «защита от дурака». Советскому Союзу опыт компании «Тойота» был классово чужд, однако в деле не только валяния, но и «защиты от дурака» мы все же преуспевали во многом благодаря аналогичным японским группам, организованным в конце 70-х – начале 80-х годов на оборонных предприятиях СССР. В настоящее же время подобная практика применяется на очень многих российских предприятиях.

Еще одно достижение «Тойоты», вот уже 50 лет активно используемое на производстве, – тотальный контроль качества товара и недопущение перехода продукции с дефектом на следующий участок. Устранение дефекта производится в месте его обнаружения своими силами и с помощью специальных групп реагирования (те же группы, которые занимаются разработкой «защиты от дурака»). Затем производится анализ дефекта, выявление причин его возникновения и разработка мероприятий по предупреждению повторного его появления. Самое главное во всем этом – ответственность за качество на всех уровнях, сверху донизу, а для этого требуется полное изменение сознания персонала, принятие философии качества. Это как раз то, что называют TQM (Total Quality Management – «всеобщее управление качеством»).

Лишние движения на рабочем месте. Если работник занимается поиском нужного документа или идет за инструментом за несколько метров от своего рабочего места, это также не добавляет ценности продукту. Верный способ избежать этого – правильная, то есть рациональная организация рабочих мест.

Излишняя обработка. Как ни удивительно и высокопарно это звучит, но основу этого вида потерь составляетѕ «банальный» перфекционизм, то есть желание сделать товар лучше, чем заказывал клиент. Например, руководитель производства может пренебречь спецификацией заказчика и установить более жесткие допуски на механическую обработку деталей. И все бы хорошо, да только более точная обработка повышает возможность возникновения брака, требует другого, как правило, дорогостоящего инструмента, в том числе и для контроля выполнения операции, и более высокой квалификации исполнителя. И в конце концов, зачем платить больше, если клиент просит изготовить совершенно конкретный продукт?! Обеспечение качества, как и любые производственные мероприятия, имеет свою стоимость. Превышение заданной стоимости – это уже потери, которые неизбежно возникают при излишней обработке. Кроме того, при анализе производственных потоков обнаруживаются операции, без которых вполне можно обойтись, при этом ничуть не ухудшив качество продукта.

Простои (время ожидания прибытия продукции с предыдущего процесса). Верные спутники дисбаланса между производственными участками, рабочими местами и цехами. Но могут также возникать из-за поломок оборудования, несвоевременных поставок сырья и материалов. Усилия в данном случае следует направлять на поддержание сбалансированной работы оборудования и осуществление превентивных мероприятий, позволяющих предупредить неплановую остановку оборудования. Наличие на предприятии сверхпроизводительного оборудования на отдельных участках не всегда есть благо, поскольку именно оно чаще всего и приводит к дисбалансу. От простоев по вине поставщиков ваше производство может защитить поддержание оптимизированного страхового запаса или переход на работу с поставщиками по принципу just in time.

Излишние транспортировка и перемещения. Без слова «излишние» эти операции – существенная часть производственного процесса, правда, с точки зрения клиента, часть эта никакого отношения к пирогу ценности товара не имеет – клиенту все равно, на какие расстояния и какими способами перемещается продукт. Одним из основных показателей карты потока создания ценности является длина потока «от ворот до ворот» – чем она меньше, тем очевиднее сокращение общего времени производства, запасов, производственных площадей и потерь от ущерба вследствие транспортировки.

Утеря сотрудниками творческого подхода. Весьма серьезный вид потерь, влияющий на общее положение компании. Если человеку все равно, чем он занимается, то ждать от него ответственности за результат не приходится, не говоря уже об ответственности за качество выполняемой им работы.

Вот и получается, что если на входе труба наполнена на всю мощность, то, пройдя сквозь череду потерь, на выходе поток снижается более чем наполовину (см. рисунок 1).

рисунок 1. Цепочка создания ценности

Карта создания ценности

Помочь выявить шаги и действия, которые не добавляют ценности, и объективно обрисовать состояние производственных процессов может карта текущего состояния производства (см. рисунок 2). Графическое изображение позволит критически оценить рост ценности на каждом этапе и выявить ту деятельность, которая не приносит ценности продукту. Это важный инструмент, позволяющий:

• видеть не только отдельное действие (например, сварку, сборку или покраску), но весь поток изготовления какого-либо продукта целиком;
• обнаруживать не только потери, но и их источники в потоке ценности;
• делать решения, связанные с потоком, понятными и доступными для обсуждения, в противном случае решения и действия в цехах будут выполняться так же, как и раньше, то есть никак или кое-как;
• показать связь между информационными и материальными потоками (никакой иной инструмент этого сделать не в состоянии).

рисунок 2. Процесс создания ценности

Являясь фактически чертежом, основой для внедрения бережливого производства, карта помогает спланировать движение всего потока – именно этот факт очень часто упускается из виду, обрекая на неудачу попытки внедрения Lean Production. Карта гораздо полезнее, чем многие количественные инструменты и схемы, которые просто подсчитывают шаги, не добавляющие ценности, время выполнения заказа, расстояние перемещения продукта, объемы запасов и т. д. – это качественный инструмент, с помощью которого детально описывается, как необходимо организовать работу цеха и отдельного участка, чтобы появился непрерывный поток.

Создание непрерывного потока – долгосрочный и, как правило, дорогостоящий проект, потому как требует не только усилий и людских ресурсов, но и финансовых вложений в новое оборудование. А с учетом того, что даже передвижение оборудования в цехах требует времени и материальных затрат, о малых расходах и скупердяйстве можно забыть. Поэтому на устранение потерь на каком-либо одном участке производства может уйти не один год. И прежде чем запускать проект такого масштаба, нужно определить, почему этот проект должен быть успешным и чего можно добиться в результате изменений. Точкой отсчета должна быть карта текущего состояния.

Карта потока создания ценности

Изготовление карты потока создания ценности является одним из самых важных инструментов построения Lean-организации. Этот процесс делится на два этапа.

Построение карты текущего состояния:

• анализ существующих процессов в потоке создания ценности
• выявление источников потерь.

Построение карты будущего состояния (то, что мы хотим получить):

• создание плана по ликвидации источников потерь;
• назначение руководителя проекта по внедрению изменений в данном потоке;
• определение ключевых показателей работы по реализации проекта;
• определение сроков реализации проекта.

Карта потока создания ценности представляет собой как бы фотографию того, что происходит на предприятии в реальности, а не в нашем представлении. Зачастую при построении карты текущего состояния выявляются очень грубые нарушения технологии, а время выполнения тех или иных операций значительно отличается от описанного в документах (техпроцессе). Карта потока позволяет увидеть весь поток в целом с высоты птичьего полета.

Данные, фиксируемые при построении карты потока:

• название оборудования или процесса;
• время выполнения операции или процесса (фактическое время, а не время, указанное в существующей на данный момент документации);
• надежность оборудования (время работы оборудования без поломок, %);
• количество операторов или сотрудников, выполняющих ту или иную операцию или обслуживающих процесс;
• наличие запасов на складе сырья и материалов для данного потока (в днях), количество готовой продукции (в днях), количество межоперационных и межцеховых запасов незавершенной продукции в данном потоке (в днях);
• порядок и сроки размещения заказов у поставщиков по данному потоку;
• порядок отгрузки и сроки формирования заказов от клиентов на данный вид продукции или группы продуктов;
• время такта – время, за которое должна быть изготовлена единица продукции. Рассчитывается исходя из потребности клиента (в день или в смену). Пример: полное время рабочего дня или смены, деленное на количество готовой продукции, которое необходимо отгрузить заказчику за этот же период;
• время цикла, то есть время выполнения одной операции (должно быть меньше или равно времени такта);
• порядок планирования производства на предприятии, а также уровень детализации этих планов и порядок прохождения этих документов.

Основная задача этой работы – оценить эффективность потока. Эффективность потока рассчитают как суммарное время операций, добавляющих ценность продукту с точки зрения клиента, деленное на полное время прохождения изделия по всему потоку и умноженное на 100%. На российских предприятиях этот показатель составляет менее 2%, так что работы еще предстоит непочатый край.

Карта текущего состояния, пожалуй, самый эффективный инструмент для анализа работы любого предприятия, включая сферу услуг, банковскую деятельность, здравоохранение и тем более производство. Она наглядно позволяет увидеть основные источники потерь и разработать план по их ликвидации или значительному снижению.

Информация о компании

В качестве примера возьмем компанию TWI Industries, производящую ряд компонентов для тракторов. Мы рассмотрим только одну группу продуктов – рулевые рычаги (тяги), выпускаемые в различных конфигурациях. Заказчиками данного семейства продуктов являются как производители тракторов, так и различные ремонтные организации.

Из-за разнообразия конфигураций требования клиентов от заказа к заказу меняются. Цикл производственного процесса выполнения заказа занимает 27 дней. Длительность изготовления и незавершенная работа по уже полученным заказам заставляют компанию объявлять срок выполнения заказа в 60 дней. Но клиенты компании не могут точно указать объем потребности раньше, чем за две недели до отгрузки заказа. Постоянные корректировки приводят к тому, что все заказы, поступающие в цеха, всегда оказываются срочными. Отдел контроля производства передает заказы клиентов в той последовательности, в которой они поступают, но в цехах они группируются в партии в соответствии с конфигурацией деталей, чтобы по возможности сократить время переналадки оборудования, что также приводит к спешке и возникновению авралов.

Информация о продукте

Рулевой рычаг представляет собой металлический стержень с отштампованными наконечниками, приваренными с каждой стороны. Компания изготавливает рулевые рычаги разных размеров, двух диаметров, с тремя типами наконечников (с каждой стороны рулевого рычага могут быть разные наконечники). Таким образом, компания выпускает 240 вариантов рулевых рычагов. Стальные стержни на производство поставляются компанией Michigan Steel Co (срок изготовления составляет 16 недель, отгрузка производится 23 раза в месяц). Заготовки для наконечников поступают от компании Indiana Castings (срок изготовления – 12 недель, отгрузка – два раза в месяц).

Итак, требования клиентов сводятся к следующему: они хотят получать 24 тыс. штук товара в месяц, но при этом минимальный объем заказа должен быть предельно низким – от 25 до 200 штук, в среднем – 50 штук, а готовая продукция должна быть упакована в коробки из гофрированного картона по пять рулевых рычагов в коробке и доставляться несколько раз в день на грузовиках. В свою очередь, TWI, принимая во внимание частую смену пожеланий клиентов, требует от них, чтобы заказы делались за 560 дней до даты отгрузки готовой продукции. Однако это никак не мешает клиентам корректировать объем заказа за две недели до даты отгрузки.

Производственные процессы

Процессы TWI по производству рулевых рычагов включают в себя резку металлического стержня, приваривание на него наконечников, удаление заусенцев (зачистку на стенке выступающих следов сварки), окраску у внешнего субподрядчика и сборку наконечников. Кованые втулки наконечников также производит TWI. Готовые рулевые рычаги собираются в комплекты и отгружаются клиентам ежедневно.

Смена длины рычага требует 15-минутной переналадки оборудования на операциях резки, сварки и зачистки. Смена диаметра стержня требует уже часовой переналадки оборудования, что в большей степени обусловлено критерием контроля качества. Смена между тремя типами кованых наконечников требует двухчасовой переналадки на операции машинной штамповки.

Рабочее время

20 дней в месяц. Все производственные подразделения работают в две смены, длительность которых составляет восемь часов и при необходимости предусматривает сверхурочное время. В каждой смене есть два перерыва по 15 минут, во время которых обработка вручную не производится. Время обеда не оплачивается.

Отдел контроля производства

Отдел контроля получает заказы клиентов за 60 дней, готовит заказ-наряд на каждого клиента и передает их в производство. Размещает заказы поставщикам на стержни и наконечники за шесть недель до предполагаемого получения заказа. Ежедневно передает список приоритетов руководителям производства, которые упорядочивают последовательность выполнения нарядов на изготовление в соответствии с этим списком. За две недели до отгрузки отдел получает от клиентов уточнения по объемам заказа и указывает на необходимость ускорения исполнения этих заказов. График доставки выдается в отдел отгрузки готовой продукции ежедневно.

Информация о процессе и операциях

Операция «нарезка» выполняется вручную одним оператором специальной пилой (для различных продуктов TWI). Время цикла – 15 секунд. Время переналадки – 15 минут при измерении длины и час при измерении диаметра. Надежность – 100%. Наблюдаемые товарно-материальные запасы – на 20 дней до нарезки, на пять дней после нарезки.

Операция «сварка I». К стержню приваривается первый обработанный наконечник. Процесс выполняется автоматически, оператор осуществляет внешнюю загрузку и выгрузку. Время цикла: оператор – 10 секунд, станок – 30 секунд. Время переналадки – 15 минут при изменении длины и час при изменении диаметра. Надежность – 90%. Наблюдаемые товарно-материальные запасы – на три дня после проведения операции.

Операция «сварка II». К стержню приваривается второй обработанный наконечник. Процесс выполняется автоматически. Все показатели совпадают с показателями операции «сварка I», за исключением надежности – она чуть ниже и равна 80%.

Операция «снятие заусенцев». Процесс выполняется автоматически. Оператор осуществляет внешнюю загрузку и выгрузку. Время цикла: оператор – 10 секунд, станок – 30 секунд. Время переналадки – 15 минут при изменении длины и час при изменении диаметра. Надежность – 100%. Наблюдаемые товарно-материальные запасы – на пять дней после снятия заусенцев.

Операция «окраска» производится внешним субподрядчиком. Время окраски – два дня. Ежедневно грузовик отвозит неокрашенные рычаги и привозит окрашенные. Наблюдаемые товарно-материальные запасы – на два дня у субподрядчика и на шесть дней после окраски.

Операция «сборка». Процесс выполняется вручную шестью операторами. Общее время на единицу продукции – 195 секунд. Время переналадки – 10 минут при изменении типа наконечника. Надежность – 100%. Наблюдаемые товарно-материальные запасы – на четыре дня на складе готовой продукции.

Операция «механическая обработка наконечников». Процесс выполняется автоматически одним оператором. Время цикла – 30 секунд. Время переналадки – два часа. Надежность – 100%. Наблюдаемые товарно-материальные запасы – на 20 дней до обработки, на четре дня после обработки.

Операция «отдел отгрузки». Забирает готовую продукцию со склада и комплектует заказы для доставки заказчику.

Итак, данные собраны. По этим данным составляем карту текущего состояния (см. приложение 1).

Карта будущего состояния

Цель системы бережливого производства заключается в создании последовательности единичных операций: сделал – передай дальше. Графически отображенное состояние производства далее необходимо проанализировать и разработать шаги по изменению процесса, обязательно согласуя их со стратегией компании. Насколько это важно, видно из примера с авторучками «Паркер». Это элитный продукт, дорогой, подарочный. Один из менеджеров решил серьезно увеличить выпуск продукции так, чтобы «Паркер» присутствовал во всех магазинах канцтоваров. В результате ручки и вовсе перестали продаваться, поскольку они позиционировались как элитный, не повседневный товар, а имиджу компании был нанесен серьезный ущерб.

На карте текущего состояния выделяем участки, где уже сейчас можно сократить потери. Где же этого сделать невозможно, устанавливаем супермаркеты – склады со строго регламентированным запасом. После чего составляем план действий, назначаем ответственных и устанавливаем сроки.

Все должно быть конкретно. Например, если мы решили начать выстраивать поток на каком-либо участке производства, где это возможно, то каждое действие в этом направлении должно быть регламентировано по времени, определены и выделены необходимые средства, назначен ответственный за это действие.

Итак, цеха TWI завалены заказами, которые слишком быстро запускались в производство. Их тасовали и перетасовывали, чтобы оптимизировать переналадку оборудования и выполнить наиболее срочные заказы клиентов. Поскольку первая операция сварки занимает всего 30 минут на одну партию, а затем она обрабатывается по принципу FIFO вплоть до отгрузки, время выполнения заказа клиента можно сократить на три дня. Необходимо сократить время перенастройки оборудования на операциях сварки и удаления заусенцев до пяти минут и менее, чтобы рулевые рычаги разной конфигурации можно было производить за сроки, приближенные к последовательности поступления заказов от клиентов.

Требования клиентов к конфигурации рулевых рычагов тракторов варьируются, а время на пополнение заказа длительное, поэтому весьма непрактично хранить готовые рычаги по принципу супермаркета в самом конце цепочки создания ценности. Нужно составлять график работы снизу вверх по цепочке вплоть до первой операции, где проявляется различие в конфигурации (в данном случае – первой сварки), а затем уже использовать принцип FIFO. В этой точке планирования за счет потери 30 минут с шагом планирования в 30 минут можно избежать перепроизводства и «проталкивания» по потоку FIFO.

рисунок 5. Условные обозначения к приложениям 1 и 2

Компания может разработать непрерывный поток между операциями сварки и удаления заусенцев. Один оператор будет обслуживать эти процессы, загружать и переносить детали с одного автоматического станка на другой. TWI потребуется организовать время цикла сварки/зачистки быстрее, чем время такта в 45 секунд – приблизительно до 39 секунд, – чтобы оставить запас времени на 12 перекладок за смену. Поскольку при сборке готовых изделий переналадка не требуется, цикл может быть близок к времени такта, что позволит производить сборку силами пяти операторов.

В данном случае длительность шага в 30 минут основана на том, что средний объем заказа составляет 50 единиц и на переналадку между заказами для сварки/зачистки требуется пять минут. При объеме заказа клиента в 600 единиц в смену при длительности цикла в 39 секунд остается час на 12 перенастроек между партиями. Для организации шага отдел управления производством будет объединять малые заказы и разбивать большие заказы на партии по 50 единиц. Отдел контроля производства должен также найти равновесие в комплексе продукта, чтобы снизить запасы по типу супермаркета на расположенных в начале цепочки операциях нарезки и штамповки. Таким образом, TWI не будет выполнять заказы в той последовательности, как они поступают, но очень близко к этому.

С учетом сделанных замечаний клиенты TWI могут размещать свои заказы за две недели. Изготовление нарезанных стержней и штамповка наконечников могут управлять вытягивающей системой по принципу супермаркета. Аналогичным образом неразрезанные стержни и заготовки для наконечников можно заказывать по мере их расходования и запаса сырья по принципу супермаркета. Это устраняет необходимость контроля производства, при котором заказы клиентов вызывали бы немедленный заказ сырья у поставщиков. Учитывая сделанный анализ, изменения на карте будущего состояния можно отразить так, как показано в приложении 2.

Из карты видно, насколько сократились межоперационные запасы, информационные потоки, рабочие места, время на выполнение заказов и вместе с этим увеличилась производительность

приложение 1. Карта текущего состояния

приложение 2. Карта будущего состояния