Атомный эксперт 0 комментариев

ПСР и научная мысль: как ученому применить принципы бережливого производства?

Выдержки из книги Сергея Обозова «В поисках идеального потока. История Производственной системы Росатома».

Мы публикуем выдержки из книги Сергея Обозова «В поисках идеального потока. История Производственной системы Росатома». Книга была выпущена в 2020 году. В ней автор собрал материалы об истории создания и развития производственной системы в Росатоме. 

Росатом — прежде всего инновационная корпорация, конкурентоспособность которой во многом зависит от прорывных технологий, новых идей, НИОКР. Применимы ли к рабочему процессу ученого принципы бережливого производства? Споры о систематизации научного процесса ведутся не первое десятилетие. Попробуем разобраться в этом с позиций ПСР.

Что касается отраслевой науки, первый шаг здесь мы сделали на рубеже 2010 года. Один из пилотных проектов был реализован в Новоуральском научно-конструкторском центре (ООО «ННКЦ»). Эта компания разрабатывает центрифуги для обогащения урана.

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!

Стартовали мы там традиционно, с понятного всем инструмента 5С: наводили порядок на рабочих местах в лабораториях и конструкторских подразделениях, на производственных участках.

Тут же перешли к основной деятельности. Управляющая компания, ТК «ТВЭЛ», поставила перед конструкторами амбициозную цель: уменьшить длительность разработки оборудования в два раза. Так что в числе первых мы запустили в ННКЦ проект, направленный на сокращение цикла разработки одного из вариантов нового изделия — с 201 дня до 165. Проект охватывал практически все основные подразделения — от расчетно-конструкторских отделов до отделов испытаний макета.

Ключевые специалисты:

  • разложили по полочкам все этапы и подэтапы процесса разработки;
  • изучили взаимосвязи подразделений;
  • увидели потенциальные потери, влияющие на сроки.

Все это стало возможным благодаря картированию потока — инструменту, который отлично зарекомендовал себя на производстве. В результате удалось в сжатые сроки провести испытания целой линейки вариантов оборудования, более широкой, чем планировалось. Макет был представлен руководству ТВЭЛа уже в августе 2011 года, а не в декабре, как предполагалось. Но это был только первый опыт.

Поток НИОКР: найти и удержать

Эффективные НИОКР стали следующим этапом, новой волной расширения производственной системы. И на старте мы снова столкнулись со скепсисом японских консультантов. Хаяси считал, что надо сначала разобраться с производством и только потом, может быть, в 2013—2014 годах осваивать высший пилотаж — работу с НИОКР. Мы же понимали, что времени на раскачку нет.

Задачи, стоящие перед отраслью, сопоставимы с задачами атомного проекта СССР. Тогда наука и производство шли рука об руку, и это определило результат. Сегодня тема НИОКР на острие глобальной экспансии. Сроки, стоимость, качество наших продуктов и услуг — до 70% этих параметров закладываются на этапе разработки.

Крупные проекты атомной отрасли, связанные с большим количеством НИОКР, как правило, реализуются в кооперации множеством участников из разных организаций. По мере работы команда рассматривает и отсеивает различные варианты. Каждый этап требует вдумчивости и быстрых решений, как на уровне отдельных игроков, так и по всему циклу разработки.

В качестве примера можно привести разработку технологии производства плотного нитридного смешанного топлива для быстрых реакторов в рамках проекта «Прорыв», который стартовал летом 2012 года. Сроки разработчикам проекта были поставлены жесткие: 180 суток. И в них удалось уложиться, во многом благодаря применению подходов и инструментария производственной системы.

Проект «Прорыв» — комплексная программа Росатома, направленная на создание ядерных энергетических технологий нового поколения.

Всего к проекту было привлечено 19 организаций, создана межфункциональная команда специалистов с разных предприятий, а центр координации всех участников был создан на базе НПО «ЛУЧ».

Особенность этого проекта в том, что методы ПСР применялись уже на подготовительном этапе. Процесс строился следующим образом.

Совещания рабочей группы проводились ежедневно. Они позволили решить следующие задачи:

  • сбор информации по проекту и управление ею;
  • постоянная актуализация и видоизменение потока;
  • выявление проблем и рисков;
  • обсуждение оптимальных путей их решения.

В оперативных совещаниях принимали участие не только специалисты ФГУП «НИИ НПО „Луч“», но и представители других предприятий.

Рабочая группа свела на карте потока все возможные проблемы и риски проекта, а также варианты решения возникающих проблем. Таким образом участники проекта смогли увидеть, как он продвигается, понять картину целиком, существенно повысить эффективность коммуникации участников. Сотрудник из своего кабинета не всегда видит, на какой стадии прямо сейчас находится проект, какие проблемы возникают. А наша схема позволила сформировать единое проблемное поле для всех участников, вовлеченных в работу.

Следует отметить, что при внедрении ПСР в НИОКР экономический эффект — далеко не единственный результат. Например, при поиске проблем в процессе разработки технологии плотного топлива выяснилось, что запланированная ранее работа (производство и аттестация уникального аналитического оборудования для изготовления макета установки) нецелесообразна до получения результатов всех исследований. Было решено провести макетирование производства таблеток на имеющемся оборудовании — и мы сэкономили миллионы рублей. «Выявить проблему не составило труда, мы просто заглянули чуть дальше», — сказал Алексей Баранов, сотрудник АО «ПСР», который вел этот проект.

Очень важно выявить проблему или риск в начале проекта и приложить все усилия для их минимизации; на этапах подготовки и опытного производства цена ошибки многократно возрастает, ее исправление может повлечь дополнительные затраты материальных и человеческих ресурсов и, как следствие, срыв договорных обязательств перед заказчиком или увеличение стоимости проекта.

Также необходимо отметить, что проекты НИОКР отличаются большим числом факторов, учитываемых при построении прогнозов. Иными словами, в таких проектах есть несколько сценарных развилок как организационного, так и технического характера.

Примеры организационных развилок: выбор площадки для строительства опытно--демонстрационного центра; вопрос участия отдельных организаций в изготовлении таблеток твэлов и ТВС.

Примеры технических развилок: выбор технологии, оборудования, материалов и многих других факторов, способных повлиять на содержание, стоимость и сроки проекта.

По результатам проекта в 2012—2013 годах была разработана методика повышения эффективности НИОКР, прошедшая апробацию на 19 проектах. Это был непростой процесс, но нам удалось получить результаты, которыми можно гордиться.

В отличие от производственных процессов процессы НИОКР, как правило, характеризуются значительным количеством взаимодействующих субъектов, множеством сценариев развития событий в зависимости от результатов экспериментов, необходимостью принятия решений с учетом альтернатив. Картирование позволяет визуализировать процесс НИОКР, увидеть связи между его элементами, выявить проблемы, потенциальные риски, а также спрогнозировать технологические развилки, которые неизбежно появляются в процессе реализации проекта.

Чтобы стать глобальным лидером на мировом рынке ядерных технологий, надо выходить на внешние рынки с принципиально новыми инновационными продуктами. Одним из таких продуктов могут стать атомные станции (как электрические, так и тепловые) малой мощности, в том числе основанные на использовании свинцово-висмутового теплоносителя. Конкуренты Росатома уже сейчас «наступают ему на пятки».

Именно поэтому проект ПСР, направленный на сокращение сроков сооружения ОПЭБ с РУ СВБР 100, был актуальным и стратегически важным для Росатома. На старте было выявлено отставание проекта от графика на 15 месяцев, и оно продолжало нарастать с каждым месяцем. Дата физпуска блока прогнозировалась уже не на 2017 год, согласно графику, а на конец 2018 года и даже, по более «реалистичным» прогнозам, на 2019 год. До начала применения ПСР не была организована системная работа по поиску, анализу и устранению проблем. Неэффективным было взаимодействие между участниками проекта. Перед нами руководство корпорации поставило цель: выявить резервы для сокращения отставания от графика и определить пути ускорения на шесть месяцев получения лицензии на сооружение ОПЭБ.

Амбициозность поставленной цели, помимо сложностей технического характера (таких как отсутствие целого ряда принципиальных решений и требований к будущей АС), заключалась в том, что нам необходимо было переломить ситуацию в условиях, когда каждый участник стремился снять с себя ответственность за «пробуксовки» и винил в них других. Отсутствовал командный дух, каждый отстаивал свои интересы в ущерб приоритетам проекта в целом.

Для повышения эффективности взаимодействия участников проекта было решено сформировать междивизиональную рабочую группу (МРГ), куда вошли представители пяти предприятий ГК «Росатом», а также управляющей компании — «АКМЭ инжиниринг».

На первом этапе главными задачами проекта ПСР были выявление и устранение ключевых проблем, мешающих выйти на лицензирование в намеченные сроки. Основным инструментом, который помог в решении этой задачи, стало построение диаграммы ключевых работ («карты потока создания ценности») с учетом их взаимовлияния и взаимодействия участников проекта.

Основная работа по оптимизации процессов и устранению проблем велась на совещаниях МРГ и технических совещаниях, проходивших параллельно. Проделанная на первом этапе работа позволила выявить более 40 ключевых проблем. Их анализ и последующая расстановка приоритетов обеспечили участникам возможность сфокусировать внимание на 14 проблемах, решаемых в короткие сроки.

Вот несколько наиболее острых проблем, которые удалось решить благодаря активизации взаимодействия участников в рамках межфункциональной рабочей группы: выдача исходных данных и ускорение заключения договоров. Эти проблемы были серьезными сдерживающими факторами, особенно в части инициации новых работ. Решение их, по экспертным оценкам участников, дало выигрыш по срокам — четыре месяца.

В ходе работы по проекту естественным образом возникла идея о внедрении системы недельно--суточного планирования и контроля с одновременным оперативным анализом и решением проблем (производственного анализа) по наиболее трудоемким и затянувшимся работам критического пути. Вначале их надо было выявить. Это оказались детерминистические расчеты аварийных последовательностей и их вероятностное моделирование (работы ОКБ «Гидропресс»). Внедрение производственного анализа дало возможность избежать огромного количества отчетов перед заказчиком.

Подходы к производственному анализу позволили рационально спланировать разработку проектной документации в ОКБ «Гидропресс» и ВНИПИЭТе, более эффективно управлять ресурсами и оперативно реагировать на отклонения от графика работ.

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

Опытным путем

Опыт ВНИПИЭТа и ОКБ «Гидропресс» в части внедрения производственного анализа был тиражирован на другие проекты НИОКР в отрасли («Элегия», «Прорыв», МБИР и др.).

Например, в рамках реализации отраслевого ПСР проекта «Повышение эффективности разработки, изготовления и опытной эксплуатации тепловыделяющих элементов со смешанным уран-плутониевым нитридным топливом для перспективных реакторов на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД 300 и БН 1200» удалось существенно сократить сроки разработки за счет применения инструментов картирования и производственного анализа.

В проекте был применен инструмент картирования потока, выявления и ранжирования проблем; по результатам картирования удалось выявить ключевые причины отставания от сроков разработки проекта и конструкторской документации — и устранить отставания за счет параллельного проведения работ наряду с организацией производственного анализа, позволившего более эффективно планировать загрузку ресурсов и своевременно реагировать на отклонения. В результате удалось снизить время разработки конструкторской документации на таблетки с 53 до 7 дней, а также сократить время разработки технорабочего проекта с 93 до 53 дней. Сокращение сроков позволило приступить к изготовлению таблеток на СХК в установленные директивным графиком сроки.

Как правило, в инновационных проектах время разработки — один из главных показателей, напрямую влияющих на конкурентоспособность инновационного продукта. Это говорит о том, что чем быстрее ГК «Росатом» будет разрабатывать и коммерциализировать инновационные продукты, тем больше конкурентных преимуществ он как глобальная компания получит на мировом рынке.

В качестве примера проекта ПСР в НИОКР, направленного на сокращение сроков сквозного потока разработки инновационного продукта, можно привести проект создания компактного источника нейтронов нереакторного типа для производства радиоактивных изотопов медицинского назначения и нейтронной терапии («Элегия»). Обычно разработка сложных наукоемких диагностических установок с прицелом на медицину — от концепции до ввода в эксплуатацию — занимает 7−10 лет. Руководству ГНЦ РФ-ФЭИ была поставлена амбициозная цель — пройти этот путь за 60 месяцев.

Вначале мы не были уверены, что сможем уложиться в отведенный срок. Отсутствовало видение общей картины процесса, его ключевых событий. На помощь пришло картирование, позволившее спланировать ключевые события и установить взаимосвязи между ними, выявить потенциальные проблемы и риски.

Однако, не зная требований конечного заказчика, качественно спланировать процесс было затруднительно. Один из принципов ПСР гласит: «Думай о заказчике»; в этом проекте он стал актуален как никогда. Мы порекомендовали рабочей группе изменить тактику и начать построение карты потока от заказчика и от его требований. Применили инструмент QFD (Структурирование функций качества), суть которого — в переводе требований заказчика на инженерный язык цифр и параметров. Для участия в разработке был привлечен потенциальный конечный потребитель — Обнинский медицинский радиологический научный центр. По итогам совместной работы были определены и уточнены требования к будущей установке: интенсивность нейтронного потока, его плотность на пациенте, необходимая для облучения различных видов опухолей, а также требования к помещению (габариты).

По итогам первого этапа картирования команда проекта пришла к выводу, что в существующих условиях для создания прототипа потребуется 72 месяца. В процессе анализа карты потока команда увидела, что общий срок разработки можно сократить, если организовать параллельное расчетно-экспериментальное обоснование модели и разработку комплекта документов для подачи заявки в инвестиционный комитет.

Благодаря оптимально спланированному потоку удалось снизить целевое время разработки прототипа с 72 до 60 месяцев без привлечения дополнительных ресурсов.

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

Наряду с проектной деятельностью в 2012—2016 годах была разработана методология развития ПСР в НИОКР. Она легла в основу брошюры «ПСР в НИОКР», содержащей обзор инструментов повышения эффективности процесса разработки продукции и качества продукта, а также инструментарий ПСР в НИОКР на этапах разработки продукции.

В 2017 году на базе ФГУП «НИИ НПО „Луч“» начались работы по комплексному анализу процессов НИОКР; были определены типовые процессы, повторяющиеся в разных заказах, время которых не зависит от тематики и специфики заказа, и уникальные процессы — процессы создания ценности для заказчика, время которых определяется спецификой и тематикой заказа, другими словами — зоны неопределенности.

В результате были значительно упрощены типовые процессы, что позволило существенно снизить время НИОКР и повысить ценность создаваемых продуктов.

На постоянной основе организованы работы по оптимизации зон неопределенности.

Уже сейчас, в 2019 году, можно констатировать: подходы к совершенствованию НИОКР, примененные в приоритетных проектах корпорации, доказали свою эффективность и жизнеспособность как в направлении оптимизации процессов НИОКР, так и в повышении ценности создаваемого продукта.

В настоящее время идет поиск новой версии заказа на проекты повышения эффективности разработки продукции в отрасли. Учитывая новые вызовы Росатому по созданию новых продуктов для российского и международного рынков в условиях высокой конкуренции, актуальность темы ПСР в НИОКР очень высока.

Фото: Росатом

0 комментариев
Отправить
обсуждения
Нам повезло - для нас экскурсию и дегустацию проводила бывший главный пивовар этого завода, было реа... Промышленный туризм: побывай на пивоварне, которой уже более 155 лет!
Подскажите как понять какая методика лучше всего подходит для товара. Есть например три модели попол... Управление запасами
Толковая статья автора-практика. Полная версия - в крайнем номере альманаха "Управление произво... Из личного опыта: как вовлечь сотрудников в процесс непрерывного совершенствования
Узнайте больше Бережливое производство Сборник уникальных алгоритмов и дорожных карт для внедрения бережливого производства
Бережливое производство