«Узкие места» в производстве, или как увеличить пропускную способность всей системы

Подробно: как этот проект было реализован в ЗАО ВолгАэро.

Благодарим Пресс-службу АО «ОДК» за предоставление данного материала.

Автор: Вячеслав Илюхин, Директор по персоналу и операционной эффективности ЗАО «ВолгАэро»

В терминологии Lean (Бережливое мышление) «узким местом» принято считать «явление, при котором производительность или пропускная способность системы ограничена одним или несколькими компонентами или ресурсами» . 

Иными словами, это место (операция, ресурсы или этап процесса), после которого процесс производства продукции замедляется. На предприятии «узким местом» считается «недостаток производственных мощностей в общей цепочке технологического процесса» . Когда система в целом действует с максимальной отдачей, то один из ее элементов всегда работает на пределе возможностей.

Все самое интересное и уникальное мы публикуем в альманахе «Управление производством». 300+ мощных кейсов, готовых к использованию чек-листов и других полезных материалов ждут вас в полном комплекте номеров. Оформляйте подписку и получайте самое лучшее!

Мы можем представить производственный процесс в виде цепи. Если постоянно увеличивать натяжение этой цепи, то в конечном итоге цепь порвется. И разрыв произойдет в какой-то одной точке – самом слабом звене. Такое звено может быть только одно. Это звено и есть ограничение, определяющее прочность всей цепи.
 

Представление системы в виде цепи

В таком случае, если мы хотим увеличить выпуск продукции, а производство уже работает на пределе возможностей, управленческие усилия нужно сосредоточить на снятии необходимых ограничений именно в этом месте, не забывая об обязательном последующем влиянии на другие звенья «цепи».

При устранении  ограничения система будет работать эффективнее, чем при попытке воздействовать на всю систему сразу. Поэтому процесс совершенствования производства необходимо начинать с определения «узких мест». 

«Узкие места» на предприятии можно классифицировать по продолжительности:

1. Краткосрочные (возникают из-за временных проблем). 
2. Долгосрочные (присутствуют практически постоянно). 

На предприятии ЗАО «ВолгАэро» мы ведём систематическую работу по выявлению и устранению как краткосрочных, так и долгосрочных «узких мест», так как это имеет решающее значение для выполнения своих обязательств и ведёт к удовлетворённости заказчика. 

Как правило, краткосрочные «узкие места» лежат на поверхности и не требуют принятия дополнительных мер по их выявлению. Хорошим примером является насущная проблема многих знакомых нам предприятий: кратковременное отсутствие уникальных сотрудников, когда никто в команде не может полноценно заменить их, и работа останавливается до момента выхода данных специалистов. Краткосрочное негативное влияние на процесс производства может оказать поломка оборудования, приводящая к полной или частичной остановке производства той или иной детали, что, несомненно, тоже будет являться «узким местом».

В таких случаях устранить проблему по факту возникновения практически невозможно, поэтому необходима качественная оценка рисков, а также разработка мер по их смягчению. Но данный метод будет работать лишь в том случае, если его проводить на регулярной основе. 

Приведу пример. Чтобы предупредить возникновение кратковременных «узких мест», связанных с персоналом, ЗАО ВолгАэро нацелено на расширение поливалентности персонала посредством составления и анализа матрицы компетенций сотрудников, своевременной организации обучения, системный подход к составлению графика отпусков таким образом, чтобы отпуска взаимозаменяемых сотрудников не пересекались.

Долгосрочными «узкими местами» являются проблемы, повторяющиеся регулярно, либо постоянно продолжающиеся. В ЗАО ВолгАэро мы ведём систематический анализ пропускной способности оборудования и загрузки производственного персонала по отношению к потребности заказчика в рамках производственного индустриального комитета, который организуется ежемесячно. Такая периодичность позволяет своевременно принимать меры по предупреждению появления «узких мест». 

Способы поиска узких мест.

На производственных линиях в ЗАО ВолгАэро применяется несколько способов поиска «узких мест», как основанных на наблюдении, так и с применением специальных инструментов.

Начнём с наиболее простых способов, основанных на наблюдении. Для выявления «узких мест» необходимо внимательно присмотреться к производственным процессам и увидеть их внешние проявления.

• Скопление незавершенного производства. «Узким местом» на линии скорей всего будет являться процесс, который собирает перед собой наибольшую очередь единиц продукции. Подобное скопление хорошо видно невооруженным глазом. Если на линии несколько мест скопления, то ситуация сложнее и нужно использовать дополнительные методы, чтобы определить степень влияния каждого из этих мест.

Доска визуального управления движением ДСЕ в производственном цехе ЗАО ВолгАэро

• Простои и ожидания оборудования. «Узкое место» на оборудовании можно выявить, обратив внимание на время простоев и ожидания. Оборудование долго простаивает из-за того, что не получает достаточно материала, чтобы работать непрерывно. Таким образом, если выявлен станок с продолжительным временем ожидания, то на предыдущем шаге находится предполагаемое «узкое место».
• Переналадка оборудования. «Узкое место» может возникнуть там, где операторы перенастраивают оборудование для производства другого продукта или выполнения другой операции. 

Любое из этих проявлений дает повод задуматься о том, что в процессе возникли проблемы. Задайте себе вопросы: Как мы можем сократить простои? Можем ли мы изменить график производства? Как мы можем уменьшить количество переналадок или уменьшить их влияние на процесс?

Кроме наблюдения за производством для выявления «узких мест» мы используем инструменты бережливого производства для визуализации процессов:

– Карта потока создания ценности (КПСЦ). Это наглядное представление движения потока материалов и информации от поставщика к потребителю через организацию. Такой способ позволяет с одного взгляда увидеть задержки в процессе, любые препятствия и избыточные запасы. Карта текущего состояния потока создания ценности – первый шаг в работе по выявлению узких мест. 

Организация командной работы при построении КПСЦ

Построение карты потока создания ценности – это работа для команды, и в ней должны участвовать представители всех участков описываемого процесса. Направлять и вести эту работу должен эксперт, который имеет опыт в построении карты потока создания ценности. Карту лучше строить вручную «в карандаше» и вовлечь в эту работу специалистов из разных служб. Результат построения КПСЦ только одним экспертом не всегда будет достоверным ввиду рассмотрения процесса с точки зрения лишь одного участника. 

Фрагмент карты потока создания ценности 

– Диаграмма выравнивания. Этот инструмент позволяет оценить равномерность загрузки персонала и повлиять на неё либо сравнить мощность каждого шага производственного процесса, наглядно демонстрируя узкие места.  С помощью данного инструмента возможно выполнить следующие виды анализа: 

1. Общий анализ. При его проведении не учитывается деление на операции и их ценность. Единицей измерения выступают отдельные станции. Данный метод применим в случае, если необходимо выявить среди большого количества рабочих мест те, что задерживают общий производственный цикл для их последующего более детального анализа.
2. Анализ операций. В данном случае проводится исследование с учетом фиксирования каждой операции, однако не учитывается, приносят ли они ценность. Как правило, данный вид анализа используется в том случае, когда на предприятии нет деления на источники временного цикла, или, по определенным причинам, его проведение затруднительно.
3. Полный анализ. Предполагает фиксирование всех операций и их конечной ценности для потребителя. Этот вид анализа наиболее эффективен, поскольку позволяет оценить эффективность каждого рабочего места, а также каждого работника. Помимо этого, полный анализ может быть использован для  процесса сокращения потерь, балансировки линии, а также для оценки уже внесенных изменений. 

Инструкции, шаблоны и алгоритмы для старта проекта LEAN вы можете найти в практическом руководстве по внедрению бережливого производства.

В ЗАО «ВолгАэро» мы применяем полный анализ, так как используем комплексный подход к выявлению «узких мест».

Пример Диаграммы выравнивания 

Последствия появления «узких мест»

Потенциальные или выявленные «узкие места» ограничивают эффективность всей системы производства в целом. 

Во-первых, – это блокировка производства, возникающая, когда больше нет места для хранения незавершенного производства или резервных запасов, скапливающихся перед «узким местом». В итоге линия останавливается, пока запасы не будут удалены с нее или переработаны.

Во-вторых, возникает «голодание» процесса в результате замедления шага, следующего за «узким местом», пока оно не сможет поставить им материалы. 

В-третьих, из-за наличия «узких мест» сотрудники не могут выполнять свою работу, а компания оплачивает это непродуктивное время. 

В результате из-за «узких мест» может сорваться своевременная отгрузка заказа, а неудовлетворенные заказчики могут сменить поставщиков. Поэтому недостаточно выявить «узкие места». Необходим более глубокий анализ причин и реальные проекты по повышению эффективности производственного процесса. 

Управление «узкими местами» в ЗАО ВолгАэро

Для управления «узкими местами» в ЗАО ВолгАэро организована проектная деятельность, так как такую работу невозможно проводить без привлечения команды специалистов различных служб. Нельзя полагаться только на экспертное мнение. Важен обмен информацией.

На предприятии в год запускается и реализуется порядка 7-10 проектов по улучшению в зависимости от задач и сроков реализации. Все из них направлены на предупреждение, устранение или смягчение предполагаемых «узких мест», возникающих в связи с потенциальным увеличением потребности заказчика. 

Отчет о прогрессе реализации проектов по улучшению

В рамках проектов потенциальные «узкие места» и причины их возникновения подвергаются детальному анализу при помощи следующих инструментов бережливого производства:

• «5 почему»
• Диаграмма «Исикава»
• Диаграмма «Спагетти» 
• Диаграмма «Дорожки бассейна»
• Хронометраж 
• Карта потока создания ценностей
• Быстрая переналадка SMED и др.

Грамотно выполненный рабочей группой анализ важен для выявления истинных «узких мест», т.к. помогает избежать потенциальных ошибок и как следствие – ненужных инвестиций. 

Типовые инструкции, шаблоны и алгоритмы для внедрения системы 5S вы можете найти в практическом руководстве по внедрению 5S.

Как только первопричина «узких мест» обнаружена, команда проекта намечает корректирующие действия для ее устранения, оценивает будущую эффективность и целевое состояние системы «После». 

Вот несколько способов повышения производительности производственных процессов: 

1. Усовершенствование процесса именно в «узком месте». При помощи КПСЦ найдите и устраните действия, не добавляющие ценности – избавьтесь от потерь. Вы получите более короткое время цикла.
2. Увеличение мощности существующих «узких мест». Перераспределите нагрузку, разделите операцию на части и назначьте их на другие ресурсы. 
3. Добавление ресурсов в ограничивающий процесс. Необязателен найм новых сотрудников. Обучение персонала дополнительным навыкам поможет уменьшить влияние «узких мест». В таком случае рабочие могут обслуживать сразу несколько станков и облегчат прохождение «узких мест».
4. Обеспечение бесперебойной подачи деталей на «узкое место». Необходимо следить за количеством незавершенного производства перед «узким местом», управлять подачей на него деталей для обработки. 
5. Работа в «узком месте» только с качественными деталями. Это позволит избежать трат мощности и времени на обработку возможного брака и приведет к повышению пропускной способности процесса.
6. Проверка графика производства. Если в процессе выпускается несколько разных продуктов, которые требуют разного времени работы «узкого места», скорректировать график производства так, чтобы общий спрос на ограничивающее оборудование уменьшился.
7. Увеличение времени работы. Пусть «узкое место» работает дольше, чем другое оборудование. Назначьте оператора, который будет обслуживать процесс во время обеденных перерывов, плановых простоев и, если нужно, сверхурочно. Этот способ не уменьшит время цикла, но поддержит работу ограничивающего оборудования, пока остальное будет простаивать.
8. Сокращение простоев. Если оборудование на «узком месте» выходит из строя во время рабочего процесса, немедленно организуйте работу по его починке и запуску. Наладьте систему профилактических осмотров во избежание непредвиденных остановок. Проведите работу по сокращению времени переналадки этого оборудования с одного продукта на другой.

«Узкие места» в производстве и менеджменте — это точки потенциальных улучшений. Лишь комплексный подход по предупреждению, выявлению и расширению «узких мест», а также организация командной деятельности помогут избежать ошибок, неоправданных вложений, добиться значимых результатов и получить ощутимый прирост производительности и эффективности. Пренебрегать ограничивающими элементами системы — значит недополучать прибыль и работать хуже своих возможностей.