1. Определение “узких мест” в бережливом производстве
В терминологии бережливого производства термин «узкое место» является достаточно распространённым и популярным. Большая часть деятельности бережливого производства направлена на выявление и устранение потерь и проблем, препятствующих идеальному выполнению той или иной работы, функционированию того или иного процесса. В любом процессе и в любой работе даже невооружённым взглядом всегда можно найти множество проблем и потерь. Термин «узкое место» отвечает на вопрос «с чего же начать?» Рассмотрим этот термин подробнее.
В переводе с английского, узкое место или “bottle neck” переводится как «горлышко бутылки». Это отличная аналогия для того, чтобы понять суть термина. Представим, что мы хотим вылить воду или высыпать песок из бутылки. Мы не сможем сделать это быстро, бутылка будет медленно опустошаться по мере вытекания воды (высыпания песка) через узкое горлышко бутылки. Чем уже горлышко, тем медленней скорость опустошения бутылки. Если проделать то же самое со стаканом (опустошить его), подобных проблем мы не встретим. Цилиндрическая форма стакана позволит выплеснуть всё содержимое без каких либо задержек. Возвращаясь к бутылке, представим, что она имеет искажённую форму, например в виде песочных часов, то есть у неё есть несколько таких горлышек разной величины (разного диаметра). При опустошении такой бутылки, или для того, чтобы высыпать песок из песочных часов нам понадобится не меньше времени, так как придётся ожидать, пока всё содержимое пройдёт через самое узкое горлышко (узкое место). Этот же принцип применим к любому процессу.
В производстве узкое место – это место (операция, работник или этап процесса), после которого работа обрывается и замедляется. Если взять несколько последовательных операций, то узким местом будет являться та операция (или несколько операций), время цикла которой превышает время такта, определённого потребностью заказчика. Например, если время цикла трёх операций составляет 10, 15 и 10 секунд соответственно, время такта составляет 12 секунд. Следовательно, операция №2 является явным узким местом, т.к. как бы безупречно не работали две другие операции, в конечном итоге они будут ожидать операцию №2, а заказчик будет получать единицу готового изделия не через 12, а через 15 секунд.
Результатом появления узких мест являются простои в производстве, избы-точные поставки, давление со стороны клиентов и низкая мотивация сотрудников. Узкое место относится к ресурсу, который требует наибольшего количества времени в производственных операциях для удовлетворения определенного спроса.
Существует два типа узких мест:
1. Краткосрочные узкие места вызваны временными проблемами. К примеру - больничный или отпуск ключевых сотрудников. Никто в команде не сможет полноценно заменить их, и работа останавливается. На производстве это может быть поломка одной из группы станков, когда ее нагрузка распределяется неравномерно.
2. Долгосрочные узкие места действуют постоянно. Например, постоянная задержка месячных отчетов в компании из-за того, что один человек должен обработать огромное количество информации, которая поступает к нему в самом конце месяца.
Существует несколько способов поиска узких мест на производстве разного уровня сложности, с применением специальных инструментов и без. Начнем с более простых способов, основанных на наблюдении.
1. Очереди и заторы
Процесс на производственной линии, который собирает перед собой самую большую очередь из единиц незавершенного производства, обычно является узким местом. Такой способ поиска узких мест подходит для штучного конвейерного производства, например, на линии разлива. Хорошо видно, в каком месте линии скапливаются бутылки, и какой механизм имеет недостаточную мощность, часто ломается или обслуживается неопытным оператором. Если на линии несколько мест скопления, то ситуация становится сложнее, и нужно использовать дополнительные методы, чтобы найти самое критичное узкое место.
2. Пропускная способность
Пропускная способность всей производственной линии прямо зависит от вы-хода оборудования в узком месте. Эта характеристика поможет найти главное узкое место процесса производства. Увеличение выпуска единицы оборудования, которая не является узким местом, существенно не повлияет на общий выпуск линии. Проверив поочередно все оборудование, можно выявить узкое место — то есть тот шаг, увеличение мощности которого больше всего повлияет на выход всего процесса.
3. Полная мощность
Большинство производственных линий отслеживают процент загрузки каждой единицы оборудования. Станки и станции имеют фиксированную мощность и в процессе производства используются на определенный процент от максимальной мощности. Станция, которая задействует максимум мощности, является узким местом. Такое оборудование сдерживает процент использования мощности другого оборудования. Если мы увеличим мощность узкого места, то мощность всей линии возрастет.
4. Ожидание
Процесс производства также учитывает время простоев и ожидания. Когда на линии есть узкое место, то оборудование, идущее сразу за ним, долго простаивает. Узкое место задерживает производство, и следующий станок не получает достаточное количество материала, чтобы работать непрерывно. Если мы обнаружим станок с длительным временем ожидания, то следует искать на предыдущем шаге узкое место.
Последствия узких мест в производстве
Узкие места ограничивают эффективность производства, что выливается в увеличение производственных издержек и недополучение прибыли. Когда сотруд-ники не могут работать из-за узкого места, им оплачивается время, в котором они не продуктивны. Если мы не в состоянии вовремя отгрузить заказ из-за узкого места, неудовлетворенные потребители могут сменить поставщиков.
Последствия узких мест — это ряд негативных эффектов, связанных друг с другом:
1) недовыпуск — мы выпускаем меньше, чем могли бы, потому что не можем нарастить объемы производства из-за ограничивающего оборудования;
2) простои и длительное ожидание — в это время мы несем производственные из-держки, но не создаем ценность, которую можно продать потребителям;
3) замедление выпуска — из-за длительных простоев заказчики получают продук-цию гораздо позже;
4) повышение себестоимости продукции — издержки, которые мы несем во время простоя оборудования, ложатся на себестоимость продукции;
5) затоваривание — запасы незавершенного производства, которые образуются пе-ред станциями с узким местом, нужно где-то хранить, а содержание складов потре-бует дополнительные расходы;
6) демотивация рабочих — неравномерность нагрузки между операторами одной линии вызывает недовольство и зависть.
Узкие места не только замедляют и ограничивают мощность процессов, но и ведут к более серьезным последствиям:
- Блокирование производства возникает, когда больше нет места для хранения незавершенного производства или резервных запасов, которые скапливаются перед процессом с узким местом. В итоге, линия остановится до тех пор, пока запасы не будут удалены с нее или переработаны.
- Голодание процесса возникает, когда следующие за узким местом шаги принуди-тельно останавливаются или простаивают до тех пор, пока процесс узкого места не сможет поставить материалы на следующий шаг. Такая ситуация ограничивает мощность всего процесса.
Выше мы говорили о том, как определить узкое место в производственном процессе. Узкие места могут быть результатом накопительного эффекта или полностью зависеть от одного компонента процесса.
Если эффект накопительный, то сразу несколько станций на линии производят немного больше, чем может пропустить через себя оборудование на следующем шаге. В итоге на каждом узле образуется небольшое переполнение, которое выливается в полную перегрузку линии. Поэтому нужно учитывать, что узкое место может быть не одно.
Управление узким местом заключается в снижении его влияния на процесс и результат производства или устранении причин появления заторов, как учит канбан и система бережливого производства.
Как только мы выясним причину или причины узких мест, нужно определить действия для его расширения и наращивания производства. Возможно, нам понадобится переместить сотрудников в проблемную зону или нанять дополнительный персонал и закупить оборудование.
Узкое место может возникнуть там, где операторы перенастраивают оборудование для производства другого продукта. В таком случае нужно подумать, как сократить простои. Например, изменить график производства, чтобы уменьшить количество переналадок или их влияние.
Существует несколько способов увеличить мощность узких мест:
1. Добавить ресурсы в ограничивающий процесс, при этом необязательно нанимать новых сотрудников. Кроссфункциональное обучение персонала может уменьшить влияние узких мест с незначительными затратами. В таком случае, рабочие будут обслуживать сразу несколько станций и облегчать прохождение узких мест.
2. Обеспечить бесперебойную подачу деталей на узкое место. Всегда следить за не-завершенным производством перед узким местом, управлять подачей ресурсов на станцию с узким местом, учитывать овертаймы, в течение которых оборудование также всегда должно иметь детали для обработки.
3. Убедиться, что узкое место работает только с качественными деталями. Не тра-тить мощность и время работы узкого места на обработку брака. Размещать точки контроля качества перед станциями с узким местом. Это повысит пропускную спо-собность процесса.
2 Конкретизация текущих проблем на производстве
За основу возьмем приборостроительное предприятие, успешно наращиваю-щее объемы производства военной продукции и постепенно вводящее в производ-ство гражданскую. Часть выпускаемых изделий не является серийной, а предназна-чена для разовых заказов с различными модификациями под конкретных заказчи-ков.
На данный момент предприятие стабильно и ежегодно увеличивает выпуск продукции, стремясь успеть за растущим спросом. Особенностью спроса является то, что некоторые заказчики стремятся получить разовые изделия, модифицированные под их конкретные требования. Увеличение объема выпуска, достигнутое в основном экстенсивными методами, позволяет выпускать предприятию по 100 – 150 изделий в месяц. При существующих методах управления и физических (технологических) ограничениях пропускной способности производства это близко к предельному значению. Но нужно было выйти на выпуск в 200 изделий, с возможностью увеличения до 250.
Сложившаяся система управления производством, выпускающая по 150 изделий в месяц, характеризуется следующими особенностями:
1. Проблемы с формализацией номенклатурных позаказных цеховых планов производства.
2. Сдельная оплата труда и оценка работы цехов по валовому (в н/ч) плану.
Все это приводит:
1) к постоянному перепроизводству, а, следовательно, в условиях высокой загрузки производства – к потере полезной пропускной способности производства и выпуска готовой продукции;
2) к затягиванию общего цикла производства изделия;
3) к потере времени реакции на внутренние (брак, дефициты, срывы сроков произ-водства) и внешние (изменение приоритетов заказов, изменения конструкции в по-следний момент) причины, и, как следствие, в условиях сложной производственно-логистической модели — к классическому «эффекту кнута»;
4) к неоправданно большим (временным, стоимостным) затратам на администрирование производства:
• чтобы добиться выпуска цехами нужных деталей (не учитывая синхронизации выпуска деталей цехами) необходимо постоянное и крайне дорогостоящее (с точки зрения времени руководителей) «ручное» управление: через планерки, совещания и так далее;
• огромное время на выяснение происходящего, так как у каждого цеха было свое видение ситуации и свой стиль работы.
Цель нововведений: обеспечить условия для выхода предприятия на уверенный выпуск 200 изделий в месяц к концу года, с возможностью роста в следующем году до 250.
Так как предприятие входит в большой производственный холдинг, ситуация омрачается постоянным вводом обязательной отчетности, которая отнимает большое количество времени, введением новой системы отделов и добавлением единиц управленческого персонала, а также сменой руководства.
По результатам анализа основными узкими местами конкретно сборочного производства были определены (по приоритетам):
1) главный сборочный цех (далее — ГСЦ);
2) методы планирования и управления производством;
3) механический цех (МЦ) – мигрирующее узкое место.
3. Устранение “узких мест” в сборочном производстве
Потенциальным узким местом, традиционно для данного типа производственно-логистической модели, является цех ГСЦ - основной в последовательности этапов сборки изделий. В ГСЦ из агрегатов, ПКИ собирается изделие, точнее – его корпус. Далее оно передается в остальные сборочные цеха. ГСЦ является основным цехом во внутризаводской цепочке поставки, а также потребителем остальных цехов (ОЦ). Или – началом перемещения изделия по цепочке сборки.
Любая проблема, возникающая в цехе ГСЦ и ограничивающая начало сбор-ки/выпуска изделий, автоматически приводит к ограничению всего выпуска. И, следовательно, – к потерям оборотов предприятия. На конец 2019 года цех ГСЦ являлся как раз таким, классическим узким местом, со средним, гарантированным выпуском в 150 изделий в месяц. Редко выпускалось 170-180 изделий, при заводском плане (портфеле заказов) примерно в 180. При этом, по мнению руководства цеха, 180 корпусов в месяц - это предел при существующей численности и сменности работы, и этот предел достигается работой в авральном режиме.
Причинами этого являются:
1) несинхронность поставок деталей и сборочных единиц от других цехов и отдела закупок в адрес цеха ГСЦ (и постоянные дефициты на сборке), обусловленная фактическим отсутствием расчетного позаказного (помашинного) плана поставок;
2) крайне неэффективная внутренняя организация работы в цехе.
Но первая, а частично и вторая причины являются следствием проблем в управлении и организации производства всего предприятия. И из них, прежде всего, хотелось бы выделить фактическое отсутствие синхронизированного помашинного номенклатурного плана, что приводит к выпуску ненужных изделий, и, как следствие — к работе по дефицитам и срыву графика сборки.
Система планирования на предприятии устроена следующим образом:
1. В цеха спускается периодически (не чаще, чем раз в квартал) план выпуска изде-лий на текущий год.
2. ПДБ и ТБ цехов, получив план, выписывают ДСЕ, которые им нужно будет сде-лать на год.
3. Далее, на основании групп опережения вычисляют, когда эти ДСЕ нужно сдать. Вычисление происходит по правилу: месяц выпуска минуc группа опережения. При этом, для некоторых деталей (например: мех.обработка цеха А – термическая обработка, механообработка цеха Б – гальваника) на каждый заход берется также месяц. В результате, ДСЕ с общим временем обработки в десятки минут перемещаются по производству месяцами.
