Интегрированная система производства «точно в срок»

Схема интегрированной системы JIT представлена на рис. 4, где изображены необходимые для удовлетворения потребностей заказчиков программы и связи между ними. Описание этих программ и их взаимосвязей будет дано на примере эволюции JIT в производственной системе компании Toyota.

Гибкое массовое производство just in time Шинго описывает принятую на Toyota производственную систему как «прогрессивное развитие» системы Форда, улучшения в которой сделаны «для японского рынка, массового производства небольшими партиями, при минимальных запасах» (Shingo, 1989). Главные нововведения Форда — участки с поточной организацией производства и постоянно движущиеся сборочные конвейеры — были сохранены. Они позволяли минимизировать транспортные задержки, однако происходило это за счет создания больших запасов и негибких графиков работы. Эти два вопроса были первыми объектами улучшения, которое состояло главным образом из трех моментов:

a) производство малыми партиями;

b) непрерывный поток как на производстве комплектующих, так и на сборке;

c) производство смешанного модельного ряда.

Ниже мы рассмотрим их в той же последовательности.

1. На заводах Ford каждая деталь или узел производились в больших количествах. Это было вызвано тем, что переналадка оборудования была очень долгой. К примеру, чтобы перейти на выпуск других кузовных панелей, нужно было сменить штампы в прессе, а этот процесс занимал несколько часов. Столь длительное время компенсировалось большими партиями изготавливаемых деталей. В Toyota необходимость в этом была устранена с введением ряда программ, например SMED («смена штампа за одну минуту»). В SMED переключение на выпуск другой детали должно было осуществляться за девять минут или менее — это позволило резко уменьшить объемы запасов и принесло ряд других преимуществ.

2. Из-за больших размеров партий Ford не мог достичь непрерывного потока на производстве комплектующих. При помощи SMEDи уменьшившихся партий деталей Toyota смогла организовать весь процесс, начиная с поступления сырья и материалов и заканчивая выходом готовой продукции, в единый непрерывный процесс, тем самым приблизившись к идеалу на рис. 2. Кроме того, с уменьшением размера партии улучшилось качество. При ритмичном выпуске все комплектующие использовались на сборке вскоре после своего производства. Брак выявлялся, когда деталь была еще «тепленькой», что позволяло вовремя увидеть и устранить причины появления дефектов.

3. Кроме того, время переналадки было уменьшено и на стадии сборки, поэтому завод мог быстрее переходить на выпуск новых автомобилей. Выпускать сразу несколько моделей стало выгодно и отлично вписывалось в специфику сильно сегментированного японского рынка. С выпуском смешанного модельного ряда (mixed model production, MMP) достигалось увеличение гибкости системы Форда. Полученный результат Лазоник назвал «гибким массовым производством» (Lazonick, 1990). Для Ford были характерны долгие непрерывные выпуски каждой модели. План производства на месяц мог выглядеть так: 20 тыс. универсалов в начале месяца, затем 30 тыс. купе, а потом 50 тыс. седанов. Toyota при тех же пропорциях выпуска производила поочередно два универсала, три купе и пять седанов. При производстве смешанного модельного ряда повышается уровень покупательского сервиса и уменьшается запас готовой продукции. Поскольку в один день выпускаются все модели, в случае нехватки какой-то из них ММР позволяет быстро отреагировать. Системе Форда для следующей поставки потребуются две или три недели, пока не будет организован выпуск распроданной модели.

Мы рассмотрели три программы JIT: снижение времени переналадки, производство малыми партиями и производство смешанного модельного ряда. Как показано на рис. 4, действительно интегрированный подход к созданию производственного потока с высокой добавленной стоимостью требует еще нескольких «инструментов». Эти методы посвящены устранению дополнительных трудностей на пути эффективного потока.

При производстве малыми партиями снижается объем незавершенного производства, однако самый главный источник чрезмерных запасов — резервные запасы и заделы между рабочими местами — остается. Поэтому начнем рассмотрение «инструментов» JIT способов минимизации плановых резервных запасов.

Минимизация плановых резервных запасов

Плановые запасы, или запасы на случай непредвиденных обстоятельств, защищают от сбоев в ритме выпуска продукции при остановках сборочного конвейера. Причиной остановок может быть, например, несоответствие деталей, поломка оборудования, нехватка нужных узлов. В таких случаях недостающие детали берут из запаса, а в это время срочно ищут решение возникшей проблемы. Запасы на случай подобных непредвиденных обстоятельств являются самой значительной формой потерь. Они занимают драгоценное место и влекут за собой изрядные затраты на хранение. Что еще важнее, «смягчая» возникающие проблемы, они снимают потребность в поиске действительно надежных решений. При устранении или резком сокращении запасов такие сложности, как поломки оборудования, превращаются из незначительных в длительные простои всего конвейера — это гарантированно привлечет внимание руководства к поиску долгосрочных решений, а не простейших выходов из ситуации.

Для уменьшения потерь в связи с плановыми резервными запасами надо устранить причины остановок оборудования. Для этого применяются несколько «инструментов» JIT:

1.Тотальный планово-предупредительный ремонт: как следует из названия, целью является предотвращение поломок и остановок производства. Для этого нужно неукоснительно следовать графикам планового ремонта. Чтобы сократить время простоя в ожидании ремонтников, основную работу по техническому обслуживанию и незначительную настройку оборудования проводят сами операторы. Изнашиваемые узлы станков, такие как подшипники, подлежат периодической замене во внерабочее время. Это делается для того, чтобы предотвратить поломки и простои всего производства.

2. Управление тотальным качеством: устраняются задержки производства, вызванные проблемами с качеством изделий. Управление тотальным качеством включает в себя ряд известных программ, в которых для предотвращения брака применяются такие методы, как статистический контроль процессов, кружки качества, проектирование сборки (design for assembly DFA) и разработка технологического процесса с «защитой от дурака». Всем им ощутимо помогает непрерывное производство малыми партиями, при котором качество детали проверяется по завершении каждой технологической операции. Каждый оператор выполняет три дополнительных действия: проверяет качество изделия, полученного с предшествующего участка, контролирует качество выполнения своей операции и еще раз проверяет то, что он передает следующему. В обязанности оператора входит остановка сборочной линии, если обнаруживается проблема с качеством, — пока она не будет решена, производство не возобновляется.

Указанные три вида контроля представляют собой концепцию внутреннего поставщика — внутреннего покупателя в действии. У каждого оператора есть как вышестоящий поставщик, так и нижестоящий потребитель; каждый оператор отвечает за «входной контроль» изделий, получаемых от поставщика, и «выходной контроль» того, что он отправляет своему потребителю. Эта цепочка заканчивается внешним покупателем, приобретающим высококачественный готовый продукт. «Качество на источнике» (Quality at the source) — простой, но вместе с тем результативный метод поддержания высокого качества на производстве. При этом также устраняются простои на рабочих местах, связанные с ожиданием инспекторов.

3. Партнерство с поставщиками —JIT-закупки: многие используемые на этапе сборки детали и комплектующие поступают от внешних поставщиков. JIT закупки извне осуществляются в виде партнерств; обычно для каждой части определяется свой единственный партнер. Партнеры выбираются на основе стабильности и качества поставок. Чтобы избежать остановок линии из-за нехватки поставляемых частей, нужно ориентироваться на надежность поставок от партнеров, а не на их частоту. Одно из заблуждений в отношении JIT состоит как раз в том, что он требует частых поставок — порой несколько раз в день. Очевидно, что для фирм с небольшим объемом выпуска или удаленных от источников поставок это невыгодно. В JIT-закупках также устраняются задержки в связи с входным контролем: качество деталей и комплектующих проверяется поставщиками еще до отправки.

4. Подготовка работников и гибкая организация труда: при минимальном размере резервных запасов все рабочие места в технологическом процессе должны быть укомплектованы операторами. Отсутствующих операторов надо срочно заменить другими, квалифицированными работниками. Для этого рабочие должны быть обучены выполнению различных операций, а организация труда должна быть достаточно гибкой, чтобы в случае необходимости можно было быстро осуществить замену.

Если перемещение предметов происходит не в едином темпе движущегося конвейера, уменьшать резервные запасы следует осторожно. При нулевых запасах производительность линии из последовательных рабочих мест будет снижена из-за простоев, вызванных естественными колебаниями в длительности разных технологических операций. Потенциального максимального производства продукции («на выходе») можно достичь только путем «развязки» рабочих мест: создания между ними небольших резервных запасов. При полном отказе от них добавленная стоимость производственного процесса не будет максимальной.

При правильном использовании «инструментов» JIT можно существенно снизить размеры плановых резервных запасов. Теперь рассмотрим потери, связанные с внеплановыми запасами. Минимизация внеплановых резервных запасов Внеплановые резервные запасы возникают, когда из-за несбалансированных темпов выпуска и несинхронизированных потоков между рабочими местами образуются заделы незавершенной продукции. Для создания сбалансированного, синхронизированного потока требуются эффективная цеховая информационная система и соответствующий график производства.

Для обеспечения информационного потока применяется канбан, или система визуальной сигнализации. В канбан контролируется как поток информации, так и поток материалов. Детали и комплектующие транспортируются только в специальных контейнерах. Когда очередной поступивший контейнер опустошается, он возвращается на прежний участок — это служит сигналом к выпуску ровно такого количества деталей, сколько необходимо для заполнения контейнера и отправки его на участок-потребитель. В канбан рабочие места автоматически «запрашивают» пополнение своих запасов заготовок с участков-производителей, отсюда термин «сигналы запроса». Этим канбан резко отличается от «проталкивающего» подхода, используемого в производстве партиями при системе планирования материального обеспечения (MRP). В MRP заказы на пополнение запасов делаются заблаговременно, под будущие потребности. Поступившие детали «проталкиваются» в цеха на основе расчетного времени выполнения заказа. При этом неизбежно возникает разница между прогнозируемыми и фактическими потребностями, а также ожидаемой и фактической длительностью выполнения заказа. В результате может возникнуть значительный внеплановый запас.

Если на следующем участке не требуются детали, у предыдущего не будет пустых контейнеров; работники прекратят производство и займутся уборкой своих участков, обслуживанием техники или помогут на перегруженных участках. Сигналы запроса в канбан обеспечивают своевременное поступление деталей и синхронизированный поток комплектующих вплоть до последнего этапа сборки.

Если проводится регулярное обновление графика окончательной сборки и если номенклатура выпускаемых моделей или модификаций достаточно стабиль на, можно говорить о синхронизированном потоке на протяжении всего производства, т. е. о практически полном устранении внеплановых запасов. С этой целью применяются два «инструмента» JIT. Прежде всего выравнивается (в долгосрочной перспективе) основной план производства, в котором указываются объемы выпуска готовых изделий, что обеспечивает стабильный ритм выпуска продукции. Производство смешанного модельного ряда, о котором уже говорилось выше, позволяет добиться требуемого объема выпуска разных моделей и обеспечивает сбалансированную загрузку на протяжении всей смены тех участков, что выпускают специализированные комплектующие, такие как задние двери для универсалов и складные крыши для кабриолетов.

Получаемый в результате сбалансированный, синхронизированный поток крайне важен для эффективной работы системы канбан. По существу, канбан — это система с непрерывным пересмотром момента заказа. Такая система хорошо работает лишь в том случае, если спрос относительно стабилен и время выполнения заказа предсказуемо, так как в ней предполагается, что тот и другой показатели будут такими же, как в прошлом периоде. Для соблюдения этих требований и применяются выравнивание основного плана производства, выпуск смешанного модельного ряда, что создает стабильный спрос на комплектующие, и производство малыми партиями, что характеризуется коротким и стабильным временем пополнения запасов.

В системе канбан четко сигнализируется потребность в осуществлении той или иной операции, и ответственность за реакцию на эти сигналы ложится на плечи производственных рабочих. Для стабильного потока контейнеров рабочие должны уметь принимать решения быстро и правильно, и их нужно этому научить. Такой рабочий процесс красив в своей кажущейся простоте и гармоничности, но труден в исполнении — как, впрочем, и вся система JIT. Динамичный характер производственной деятельности делает процесс разработки системы канбан итерационным, повторяющимся: постоянно требуется тонкая надстройка, корректировка методом проб и ошибок, в первую очередь силами рабочих. Для функционирования системы сигнализации о потребности в деталях, а также для осуществления непрерывных улучшений, речь о которых впереди, нужна эффективная программа вовлечения работников. Итак, мы рассмотрели весь «инструментарий» JIT— набор программ из рис. 4, что составляют интегрированную JIT-систему. Развитие такой системы в компании Toyota было долгим и трудным. Оно началось в начале 1950-х гг., однако все основные методы работы были доведены до совершенства лишь к началу 1970-х. Кусумано пишет: «к концу 1970-х гг. стало ясно... что Toyota нашла, как извлечь максимум "добавленной стоимости" из своих рабочих» (Cusumano, 1985).

В этом и предшествующих разделах были изучены технические аспекты JIT, действие этих инструментов на производственный поток и их взаимосвязи. Теперь мы переходим к рассмотрению такой важной концепции JIT, как проектирование работы и роли производственных рабочих.