Что не охватывает Теория ограничений (ТОС) и чем продолжить его управленцу на производстве.

Вчера в 16:20/ Производство

Что не охватывает Теория ограничений (ТОС) и чем продолжить его управленцу на производстве.

Теория ограничений дает основной инструмент для получения прибыли и победы в конкурентной борьбе компании. Она находит «бутылочные» горлышки в управлении, в рынке и в потоке создания ценности.

1. Инструменты дополнения и пересечения с ТОС.

ТОС не охватывает важные бизнес-области: качество продукции, снабжение, управление человеческими ресурсами (формирование навыков, обучение требуемым знаниям, оргпроектированием), коммуникациями. В ТОС нет приемов технических улучшений, уменьшения выхода оборудования из строя, нестабильности процессов поставок, переналадок оборудования, балансирования потока.

Рис. 1. Что не охватывает ТОС и его продолжения.

Железный ТРИЗ (Теория решения изобретательских задач) и его подраздел – Функционально-стоимостной анализ (ФСА) – очень эффективные инструменты технических и технологических улучшений и свертываний процесса. Lean manufacturing – бережливое производство – оптимизирует производственный процесс, делает его реально регулярным. Две указанных технологии являются оптимальным дополнением и приложением ТОС.

В проектной деятельности должно знать о еще 3 пересечениях с ТОС: само Lean manufacturing вкупе с технологией «6 сигм» позволяют точно определить требуемое качество продукта по исполнению проекта и допустимые отклонения от него,

Рис. 2. Место ТОС в системе управления проектами.

Свод знаний по управлению проектами - PMBOK (Project Management Body Of Knowledge) - стандартные процессы управления проектами, разбитые на группы:

1       Группа процессов инициации (разработка устава проекта и определение участников и заинтересованных сторон).

2       Группа процессов планирования (написание иерархической структуры работ, разработка плана управления проектом, определение операций и их последовательности, определение бюджета, планирование управления качеством, ресурсами, коммуникациями, рисками, закупками и др.).

3       Группа процессов исполнения (управление работами, управление качеством, командой и коммуникациями, проведение закупок и др.).

4       Группа процессов мониторинга и контроля (контроль работ, качества, стоимости, содержания, расписания, рисков, закупок, вовлеченности заинтересованных сторон и др.).

5       Группа процессов закрытия (правила и процедуры закрытия проекта или его этапа).

PMBOK своеобразный предшественник ТОС, создавший само определение системы проекта, точно определивший структуру проектов и инструментарий для построения и отслеживания проектов, разработавший стандартные процессы управления проектами.

Система «6 сигм» помогает при проектном управлении и производстве определить критерии качества и описать это в проекте. 6 сигм дает:

1. Качественный предмет от некачественного отличается в зависимости от диапазона заданного параметра.

2. Четко заданные параметры: от такого до такого - качественно, вышел за эти пределы - уже некачественно.

3. Какой разброс значений устраивает, с такой вероятностью продукт попадает в заданные характеристики (По среднеквадратичным отклонениям - сигме -"шесть сигм").

 

* Грузовик - это инструмент для перевозки груза. Если он в исправном состоянии, то компания на нем зарабатывает, когда он стоит - не зарабатывает. Главные характеристики инструмента - его время работы в заданном режиме, способность перевозить груз заданного объема и тоннажа. Что является основным признаком некачественности грузовика? Не его внешний вид, покраска, чистота, а его неспособность к перевозке груза.

Процедура действий по системе «6 сигм» состоит в:

  1. Систематизация - по линии частоты возникновения этих причин, помноженной на время устранения этих причин.
  2. Принцип приоритетов того, что больше всего влияет на отклонение от заданных параметров.
  3. Причина номер один - допустим, коробка передач дизеля буровой, дальше занимаемся причинами меньшего влияния на отклонение от заданных параметров при: проработке поверхности ствола скважины при вырезании «окна», проблемы в определенных узлах вышкоподъемного механизма.
  4. Деньги за меньшие деньги. Купили бывший в употреблении китайский буровой станок, что и у "фирменного" поставщика, который стоит копейки по сравнению с эффектом - он, скорее всего, "отобьется" за неделю.
  5. Решили эту проблему - и по первой причине серьезно продвинулись вперед.

*В структуре возможных 5 причин проблем (5М) по Lean есть важное среди следующих для использования технологии 6 сигм:

Materials (Материалы) – сырьё, материалы, услуги внешних компаний.

Machines (Машины) – машины, оборудование, станки.

Methods (Методы) – методы, технологии, организации производства.

Man (Люди) – люди, вовлеченные в процесс.

Measurement (Измерения) - измерение важных потребительских характеристик и оценки качества продукции. Здесь очень хорошо работает технология «6 сигм» как указатель достаточности качества, если оно не выходит из диапазона 6 сигм.

 

2. Технология Leanmanufacturing.

Lean устраняет 7 основных потерь на производстве: перепроизводство, дефекты и переналадку, делает передвижения продукта по линии создания ценности правильными и экономными, перемещение материалов становится простым и все быстро можно найти, существенно уменьшает запасы ТМЦ на складах снабжения, сбыта и в производстве, устраняет излишнюю обработку и исправления по качеству, минимизирует ожидания в работах.

Рис.3. Потери, устраняемые Lean.

Lean manufacturing[1] в переводе и традиционно звучит, как «бережливое производство». Более правильно его понимать, как рациональное (минимизированное) – «купили-довоспроизвели», система переводит «массовое производство в штучное».

Само бережливое производство включает в себя большой набор проверенных инструментов оптимизации производства и проведения работ.

 

Попробуем описать назначение и технологии работы этих инструментов, прежде всего, 6-ти наиболее часто используемых.

Инструмент № 1Стандарт - документ с процедурой лучшего опыта выполнения операции для одинакового оборудования: описание каждого действия, время цикла, время такта, последовательность выполнения действий, минимальный запас для выполнения работы. Стандарт используется для анализа и уменьшения потерь в операции (процессе). Стандартные операционные процедуры это:

1. «Как это делать?».

2.  Для каждого места - инструкция.

3.  Документ – картинки, таблицы, графики, схемы, общие символы, тексты.

4.  Хранилище процедур.

 

Инструмент № 2JIT(Just-In-Time) - инструменты производства и доставки продукции в нужное место, в требуемое время и в необходимом количестве, к каковым относятся: поток, вытягивание, стандартная работа (стандартный уровень незавершенного производства), время такта. В основном, это два направления действий:

1. Поставка материалов и ресурсов точно и вовремя на операцию.

2. Система по сдерживанию увеличения запасов перед операциями. 

Для реализации пользуемся рабочим инструментарием:

  • Канбан.
  • Карта потока ценностей.
  • Зонирование.
  • Компоновка ячеек.

Системы JIT ликвидирует простои и скопление материалов между операциями, уменьшает запасы ТМЦ, готовой продукции, размеры занимаемых площадей. Снижение уровня ТМЦ, как результат, увеличивает объем свободных денежных средств.

 

2.1. Канбан – это не так сложно, как кажется. Это либо карточка перемещений изделий или комплектующих, либо схема вытягивающей системы, регулирующая производственную и управленческую деятельность.

Карточка вытягивания «Канбан» прикрепляется на каждую коробку с запасными частями с описанием содержимого. При возвращении пустой коробки с карточкой описания на склад поставки автоматически идет сигнал о дозаказе комплектующих.

Рис. 4. Карточка «Канбан»

Принципы действий по карточке «Канбан» перемещений с одного рабочего места на следующее предельно просты:

Рис. 5. Карточка «Канбан» со штрихкодированием перемещения от одного участка к другому готовых изделий.

По такой схеме – описанному движению от предыдущего станка (процесса 1), с емкостью контейнера заранее определенной, а не произвольной, с понятной моделью контейнера для складывания обработанных деталей к последующему станку (процесс 2) – так работать легко и понятно. У нас одновременно, уменьшаются запасы ТМЦ, нет затоваривания или авралов на участках, и, самое главное, снижается требование к универсальности персонала и его «творческим» способностям, и знанию всего процесса производства (достаточно хорошо делать работу на своем месте).

Рис. 6. «Круговорот» карточек Канбан между процессами 1 и 2.

Круговорот Канбана существенно регулирует и упрощает работу по перемещениям внутри производства.

*Расчет потребности в карточках Канбан также прост и технологичен. Если у нас среднесуточный спрос на деталь «А10» составляет 600 деталей, число их в стандартном контейнере – 20, а число поставок от поставщиков – 10, то нам надо поставлять 3 контейнера в час. Значит, число карточек канбан для детали А10 должно быть 3*10 = 30 карточек.

Рис. 7. Расчет потребности в карточках Канбан.

Так проводится расчет каточек Канбан для всех поставок в рамках производственного процесса предприятия.

Канбан – это карточка в узком смысле слова. В широком смысле – это схема вытягивающей системы, дающая указания на производство (передачу) изделий от одного процесса на следующий, что дает сокращение потерь, складских запасов, исключает перепроизводство, регулирует и офисную задачную деятельность. Инструменты для этого — бирки, карточки, тара, доски Канбан, сообщения по мессенджерам.

Канбан-доска - инструмент управления проектами, где есть много мелких, непродолжительных этапов-задач с разделами «сделать», «работе», «сделано», между которыми передвигаются карточки-работы.

Удобно это делать на доске, где используются магниты, пластиковые фишки, цветные стикеры для представления рабочих элементов и процессов. Каждый из этих «стикеров» есть этап процесса и движется по доске по исполнению. Такое движение соответствует движению процесса производства. 

Рис. 8. Доска «Канбан».

Канбан-доска получила продолжение в Agile-проектах[1] с наглядным представлением задач, что позволило ограничить объем незавершенной работы и добиться максимальной эффективности (скорости работ) и упорядочению работ. Благодаря карточкам и разделам на доске команды по управлению, по техническим вопросам, продажники и сервисные команды могут объем работы для себя, и выполнить этот объем в срок.

Для эффективной работы достаточно пяти составляющих досок Kanban:

  1. Видимые сигналы (карточки - стикеры, листки и пр. – одна карточка – один проект или одна задача).
  2. Столбцы (могут быть простыми и состоять из «Надо сделать», «В процессе» и «Завершено», а могут быть гораздо более сложными).
  3. Лимиты незавершенной работы (наибольшее количество карточек, которое может находиться в одном столбце одновременно – WIP. При WIP = 7 в разделе не должно быть больше 7 карточек. Если лимит достигнут – вся команда сосредотачивается на работе с ними).
  4. Точка принятия обязательств (есть бэклог для занесения идей по проекту от участников команды. В точке принятия обязательств команда принимает решение о выборе той или иной идеи по исполнению проекта, и проект начинается).
  5. Точка поставки продукта (момент завершения проекта, приемка работ, поставка продукта Клиенту).

Для более быстрых и простых действий, особенно в российской операционной среде, нелюбящей ограничивающих правил, достаточно пользоваться в отношении досок Канбана двумя правилами: визуализировать работу и ограничивать незавершенную работу.

 

2.2. Карта потока создания ценности – это графическое представление

последовательности действий по производству и поставке продукции или услуг или «все действия, как создающие, так и не создающие ценность, которые позволяют продукции пройти все процессы от разработки концепции до запуска в производство и от принятия заказа до доставки потребителю»[2].

Сама карта нужна для анализа, проектирования и управления потоком материалов и информации, необходимых для поставки продукта клиенту. При нанесении элементов на карту они обозначаются как ценные или не ценные с точки зрения клиента, чтобы выявить и исключить элементы, которые не добавляют ценности.

*На карте потока ценностей производства гранулята измерим цикл производства от доставки материала, дробления первичных материалов, через их подъем, загрузку компонентов, разогрев, синтез, передавливание, гранулирование, перемещение на склад и складирование и отгрузку заказчику.

Рис. 9. Карта потока ценностей производства гранулята.

После измерения общее время цикла составило 3 920 минут. Операции подъёма, разогрева, передавливания, перемещения не добавляли ценности продукту. И общая длительность временных потерь в цикле составила 360 мин. или 9,2% от общего времени цикла. Сокращение времени на 9%, при соотношении переменных и постоянных затрат 50/50 и стандартной 10% прибыли, дает почти удвоение прибыли компании. То есть, когда благодаря карте потока ценностей мы нашли «пустые прогоны времени», то «убираем» их инструментами ТРИЗ и Lean.

**Когда карта потока ценностей показывает нам обратное соотношение 9,6% полезного использования времени, а 90,4% - время потери ценности, то даже визуализация по системе 5S на участке работы с документами и отборки груза для клиента является простой красивой игрушкой, никак существенно не влияющей на процесс.

 

Рис. 10. Карта потока ценностей процесса поступления продукции на главный материальный склад, хранения и доставки клиенту.

НО здесь, обратной стороной, есть обширная возможность свертывания процесса и существенно снижения себестоимости. Именно такие процессы, после построения карт всех существенных операций, надо подвергать свертыванию в первую очередь.

Карта потока создания ценности используется и для выявления потерь от хранения излишних запасов незавершенного производства и оптимизации этих запасов.

2.3. Зонирование – это разделение рабочего участка (производственного помещения) на точно обозначенные зоны по типам и характеристикам.

Рис. 11. Зонирование.

 

Технология компоновки ячеек предполагает несколько шагов:

  1. Расположение оборудования - удобство пользования им и инструментами, материалами, инструкциями.
  2. В ячейках типа I, T, L, U, V – поток – против часовой стрелки.

Рис. 12. Схема работы U-образной ячейки

  1. Стандартные контейнеры пополнения (ограничение мах веса).
  2. Подача сырья только на 1 час/1 смену/1 день.
  3. Только фронтальная загрузка материалов.

Рис. 13. Стандартизация контейнеров пополнения с соблюдением порядка (свои места для всего).

Инструмент № 3 - Poka-Yoke (защита от ошибки) - методика проведения работ только одним правильным способом, где ошибка не может появиться в принципе.  

Рис. 14. Принцип Poka-Yoke.

Основной принцип «0» ошибки состоит в следующем: допускается минимум ошибок или всего одна. Работа с ошибками носит системный характер: дефекты по забывчивости, случайной перестановке, перепутывания, неправильной, ложной интерпретации, незнания или невнимательности вероятны и обязательно будут приходить – это нормально, важно о них говорить и искать не виновных, а причину явления.

  1. Контроль ошибок у источника.
  2. Средства: выключатели, останавливающие процесс – «материалы подаются неправильно», «неверного типа», «неверного качества», «в работе оборудования есть нарушения» или сенсорные устройства – направляющие, калибры и пр.
  3. Оповещение: звуковой или световой сигнал

 

Инструмент № 4 – Быстрая переналадка - Single-Minute Exchange of Dies(SMED) — первоначально быстрая смена пресс-форм, способ сокращения потерь при переналадке оборудования, применяемые теперь ко всем типам процессов. Операции переналадки состоят из «внутренних» действия по переналадке (выполняются после остановки оборудования) и «внешних» (выполняются во время работы оборудования).

Преобразуем внутренние операции во внешние – это и есть SMED.

Рис. 15. Четыре шага SMED.

Быстрая переналадка включает в себя 4 основных шага:

1. Переналадка –фиксирование всех операций переналадки: внешних (надо останавливать оборудование) и внутренних (сама замена инструментов, штампов, отсортировка болтов крепления. Сверл, сортировка бурильных труб и др. во время работы оборудования).

2. Во внешней переналадке – выделяем все операции, что можно делать при работающем оборудовании (подготовка и последействия).

3. Перевод операций из внутренних во внешние.

4. Сокращение времени на внутренние операции (минуты одним числом) и разрабатываем новые стандартные операционные процедуры:

- Снятие штампов быстро (столы с роликами или конвейеры);

- Подающее оборудование;

- Гидравлические зажимы с направляющими и упорами для выверки вместо винтов;

- Сведение штуцеров вместе;

- Шланги соединять с помощью коллектора;

- Установочные винты – на круглые ручки и защелки для быстрого затягивания.

 

Быстрая переналадка часто соединяют с системой 5Sдля получения синергетического эффекта. Система 5S – это организация рабочего пространства, инструмент визуальной систематизации, быстрого обнаружения отклонений и опасности для здоровья работников, и обеспечения качества производства.

Рис. 16. Основные элементы системы 5S и их прогнозируемый результат.

Включает в себя пять принципов:

  1. Сортировка (выделяем нужное - инструменты, детали и документы, чтобы убрать ненужное (удалить их подальше).
  2. Соблюдение порядка (расположить детали и инструменты на рабочем месте наиболее удобным образом).
  3. Содержание в чистоте (обеспечить чистоту на рабочем месте —для быстрого выявления и устранения проблем).
  4. Стандартизация (регулярно выполнять шаги 1-3 для стандартизации всех улучшений).

Совершенствование (совершенствовать свое рабочее место постоянно).

Рис. 17. Пример «отрезка» системы 5S - соблюдение порядка.

В целом 5S – это система полного упорядочения всего рабочего окружения, позволяющая резко упростить и убыстрить действия работников, уменьшить их утомляемость от бесконечных поисков нужных мелочей.

Рис. 18. Действие системы 5S: до и после.

Систему 5S часто дополняют схемой визуального контроля (мы получаем  6-е S), отслеживание предписаний: по какой полосе ехать, где места передвижения погрузчиков, где развернуться, места хранения, обозначение опасного участка и т.д. В систему включают также визуальные таблички о ремонтах, высоком напряжении и др.

В шестое S входит и система визуального контроля уровня запасов на складах и «отмашки» о необходимости пополнения запасов и определение мест доставки материалов.

Систему 5S дополняют световые сигналы (Доски «Андон» -6-е S) - визуальный инструмент контроля за процессом производства и информирования о проблеме. Сигнал дается при возникновении проблемы. Остановка производства, в этом случае, обязательна для предотвращения массового образования негативных явлений. В системе рекомендовано немедленно обратить все управленческое внимание к месту обнаружения проблемы, быстрое решение проблемы всеми возможными средствами.

Рис. 19. Дополнение 6S визуальным контролем производства и управления

Быстрая переналадка в сочетании с системой 5Sтребует:

  1. Рассортировать и классифицировать штампы и инструменты с помощью ярлычков и визуального контроля на:

          - рабочие;

          - сломанные;

          - подлежащие переделке.

        2. Отвести им число мест и размеченные места хранения.

        3. Возвращать на место по соответствию 1 после каждого использования.

        4. Установить для каждой переналадки стандартный период времени и способ его регистрации.

Инструмент № 5 - Балансировка производства - это инструмент, позволяющий повысить производительность производства за счет равномерной загрузки участников процесса.

Технология балансировки состоит в следующем:

  1. Хронометраж времени каждого процесса и операции на базе производственного обеспечения (минимальное и максимальное время для каждого и для разных работников).
  2. Из этого:

- определяем количество работников и их обязанности по исполнению;

- балансируем производственную линию;

- строим время такта/время цикла[1] (определяем мин и мах время выполнения разными операторами).

Табл. 1. Таблица балансировки производства.

Инструмент № 6 - Столбчатая диаграмма - диаграмма загрузки операторов. Высота ее показывает суммарное постоянно повторяющееся время работы каждого рабочего (время выполнения стандартных операций плюс не производительное время переходов и потерь между операциями). Нужна для визуализации загрузки рабочих определённого участка технологической цепочки по пути добавления ценности продукта и определения времени такта. 

Рис. 20. Столбчатая диаграмма загрузки помбуров для определения времени такта.

 

Другие инструменты, перечисленные выше, имеют вспомогательный характер[1].

  1. Работа основных принципов Lean и применение последней для увеличения прибыли компании.

Основные 4 принципа Lean состоят в нижеследующем:

  1. Определить действия и операции, создающие ценность в Продукте, ценность именно с точки зрения потребителей.
  2. Устранить все операции, не вносящие вклад с создание потребительской ценности. Это:
  • Потери, которые можно немедленно исключить из процесса.
  • Потери, неизбежные да данном этапе в силу технологических причин или особенностей организации поставок. С ними надо справляться методами ТРИЗ и ФСА или методами организации процесса инструментами Lean.
Рис. 21. 1-й и 2-й принципы Lean.
 
         3.
         Необходимо связать «полезные операции и действия в поток создания ценности и обеспечить непрерывное течение этого потока.
         Для этого надо совершить 3 важных этапа:
  • Провести действия по решению проблем от концепции и рабочего проектирования до выпуска готового изделия.
  • Создать правильное управление информационными потоками от получения заказа до поставки товара Потребителю.
  • Провести физические преобразования всего процесса от получения сырья до готового продукта в руках потребителя.

     

Рис. 22. 3-й принцип Lean.

         4. Необходимо создать механизмы, позволяющие потребителю самому "запускать" поток создания ценности и получать нужный товар в нужное время.
            Реализацией этого положения является принцип "вытягивания": никто выше по потоку не должен ничего делать до тех пор, пока потребитель этого не потребует.

Рис. 23. 4-й принцип Lean.

Важно не ошибаться стратегически, проводя изменения по Lean, из-за неправильного толкования «бережливое». Беречь надо время, а о сырье в данной технологии речи не идет. В Lean требуется, во-первых, сокращение времени переналадок производства. Во-вторых, исключение расходов времени, не создающих ценность. 

 

 

Действия по Lean начинаются с двух стандартных мероприятий: определению хорошо ли организованы процессы на производстве с точки зрения 7-ми основных потерь, распределяем их по АВС по весу потерь и замеров эффективности производства.

Рис. 24. Правила начала действий по Lean.

Далее, используем инструменты, ликвидирующие главные из 7 потерь (группа «А» потерь), затем приступаем к ликвидации группы В» потерь времени. Продолжаем процесс совершенствования опять по сокращению в группе «А» потерь и т.д.

Применение технологии Lean имеет несколько особенностей для главной цели – повышения прибыли компании:

  • Самое эффективное средство увеличения прибыли компании применение ББК по ТОС. Эта технологи показывает бутылочное горлышко системы и дает простые и эффективные советы для ее решения. И ТРИЗ, и Бережливое производство должны следовать «в хвосте» ТОС, занимаясь существенными улучшениями в указанной ТОС точке и далее по процессу. Само Бережливое производство такой эффективности не несет.
  • Применение технологий бережливого производства связано напрямую с результативностью в зависимости от национальных культурных традиций. Для «технологичных» наций это прививается легко и дает очень высокую результативность применения, для «творческих» наций это не прививается или не дает каких-либо существенных результатов, а, во многих случаях, приводит к падению производительности.
  • Внедрение технологий бережливого производства – долгий и энергозатратный процесс. Конечно, желанием это сделать должен быть «заражен» весь коллектив предприятия, что предполагает отдельную процедурную HR-часть процесса. На этом пути очень многое хорошее часто становилось формальными процедурами для отчета операционным менеджерам, которым бывает некогда проверять действительность отчетов и исполнение процедур. Для этого должна постоянно действовать стратегическая команда контроля и изменений.

Незнание этих трех фундаментальных особенностей применения указанных технологий – причина многих неудач при больших усилиях их внедрения.

                             

[1] https://bezpoter.com/71-instrument-lean.


[1] Время такта - интервал времени, с которым Клиент спрашивает продукт. Оно дает индикатор производительности каждого производственного участка для удовлетворения спроса Клиента и подсказывает, даст ли наш производственный процесс обеспечить рост спроса.


[1] Электронные доски реализованы в продуктах типа Trello.com

[2] п. 3.2.1. ГОСТ Р 57524-2017. БЕРЕЖЛИВОЕ ПРОИЗВОДСТВО. Поток создания ценности.


[1] Lean – в переводе бережливый, тощий, сухопарый – не слишком отражающее суть действия название.

Рис. 22. 3-й принцип Lean.