One Ford. One Manufacturing. Шесть сигм и снижение затрат

Статья из архива альманаха «Управление производством».

Основы Производственной системы Ford закладывались еще в начале XX века, когда Генри Форд создавал автомобильное производство, основанное на минимальных затратах человеческих и материальных ресурсов при высоком уровне качества и безопасности, и за прошедший век компания не изменила своим принципам. Как сегодня компания повышает эффективность и сокращает собственные затраты? 

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

Справка о компании:

Американская компания Ford Motor Company, основанная в 1903 году, специализируется на конструировании, разработке, производстве и обслуживании легковых и грузовых автомобилей на шести континентах под брендами Ford и Lincoln. Кроме того, компания занимается ремонтом, обслуживанием по расширенной гарантии и производит аксессуары под брендами Genuine Ford Parts, Ford Custom Accessories и Motorcraft. Компания имеет 62 завода по всему миру, штат насчитывает около 187 000 человек, штаб-квартира расположена в Дирборне, штат Мичиган. 

One Ford. One Manufacturing.

Единая команда, единый план, единая цель – именно так заявлено в глобальной стратегии компании, которая носит название «One Ford». Сформулированная еще в 2006 году, она направлена на сплочение географически разбросанных подразделений компании и предложения глобальному рынку «глобальных» автомобилей, первым примером которого стал Ford Focus III, построенный на единой для всех континентов платформе. Если раньше Ford North America, Ford Asia Pacific и Ford of Europe работали с собственным модельным рядом и техническими решениями, то сегодня универсализация моделей и стандартизация процессов позволили оптимизировать затраты компании и обеспечить единство подходов к созданию качественных и безопасных автомобилей с минимальными потерями для компании. 

Для снижения расходов на разработку новых моделей Ford постепенно сокращает число платформ: если в 2007 году их количество составляло рекордные 27, то к 2011 – было сокращено до 14, а к 2016 – их будет не больше 8. Экономия от консолидации дала возможность быстрее представлять на рынок обновленные модели и повысила прибыли компании: с 2009 по 2012 год Ford заработал 35,2 млрд долларов после того как в течение трех предыдущих лет нес убытки в размере 30 млрд.

В 2012 году в дополнение к стратегии «One Ford» компания запускает программу «One Manufacturing» (Единое производство), внедряемую на всех заводах компании. Ее первоочередные задачи заключаются в повышении эффективности компании за счет оптимизации издержек, унификации деталей и стандартизации технологических процедур. 

В настоящее время Ford расширяет свое присутствие в странах Африки и Азиатско-Тихоокеанского региона и планирует ввод в эксплуатацию девяти новых предприятий; производственные мощности в регионе составят 2,9 миллиона автомобилей в год. Все эти изменения внедряются в соответствии с программой One Manufacturing. «Очень важно, чтобы наши линии сборки – независимо от их местоположения – работали «в унисон», если мы хотим производить высококлассные автомобили безопасным и эффективным путем», – заявил Джон Флеминг, исполнительный вице-президент компании.

One Manufacturing в значительной степени основана на применении и постоянном совершенствовании лучших практик в области контроля себестоимости сырья, работы, поставок, техобслуживания, а также снижения негативного влияния на окружающую среду. Во главу угла этого подхода поставлены стандартизация процессов и обеспечение гибкости производства. По данным 2011 года, 55% всех операций проводилось в так называемых «гибких» цехах. К 2012-му их количество возросло до 65%, а каждое новое производство сопровождалось созданием многофункционального сборочного цеха. Постоянное повышение гибкости производства должно привести к тому, что, согласно планам компании, в 2015 году количество модификаций уже существующих моделей, создаваемых на единой платформе, на каждом заводе увеличится на 25% по сравнению с 2011 годом.

Новый подход позволяет компании не только быстрее выводить на рынок новые модели автомобилей, но и более эффективно использовать производственные мощности и площади благодаря эффекту масштаба. В 2016 году коэффициент использования производственных мощностей в две смены на предприятиях Ford по всему миру должен увеличиться на 27% по сравнению с 2011 годом. 

Следуя цели оптимизации затрат, Ford опирается новые технологии и методики, внедряемые в стандартизированные производственные процессы. Компания активно использует современное программное обеспечение для расчета и сокращения расходов, связанных с введением в эксплуатацию новых предприятий, запуском в производство новых или модификацией старых моделей автомобилей. Современное ПО дает возможность смоделировать процесс сборки автомобиля и создать такие сборочные линии, на которых риск возникновения дефектов или аварий будет сведен к минимуму. По словам автопроизводителя, с 2006 года количество проблем, возникающих при запуске новой модели и сборке первого автомобиля, сократилось почти на 90%. Кроме того, с 2009 года использование инструментов моделирования процессов привело к уменьшению затрат на сборку автомобиля почти на 20%, а расходы на производство модификаций уже существующих моделей сократились на 60%. Ожидается, что активное использование современных технологий и совершенствование стандартных процедур будет сокращать расходы компании на 8 и более процентов в год.

Инновационность проявляется и в самих производственных процессах. Так, в 2013 году Ford внес серьезные изменения в процесс создания прототипа, а именно перешел от привычной автопроизводителям штамповки деталей к использованию роботов и компьютерных программ. Теперь нужную форму листу металла придает не пресс, а роботизированные инструменты, синхронно продавливающие и изгибающие металл с двух сторон и за несколько часов создающие корпус автомобиля из CAD-файла. 

«Проектирование такого рода имеет аналогичные принципы работы с 3D-принтером, – поясняет Радж Сомшетти, технический эксперт Центра исследований и инжиниринга Ford, расположенного в Дирборне, США. – Мы используем алгоритмы для создания каждой детали». 

Создание и испытание прототипа – один из самых долгих и затратных этапов запуска новой модели, а новая технология, по заявлению компании, сокращает время разработки и производства мелкосерийных деталей до трех дней, что представляет колоссальный успех в сравнении с 2-6 месяцами, которые уходили раньше на создание прототипа и запуск в производство. Это не только сокращает затраты компании, но и дает серьезное преимущество перед конкурентами, ускоряя выпуск на рынок новой продукции. 

Технология, разработанная в сотрудничестве с компанией Boeing и Массачусетским технологическим университетом, была запатентована как Ford Freeform Fabrication Technology (F3T) и позволила компании сократить затраты на производство прототипа на 80%, как и время, требуемое на его создание. Кроме того, этот шаг расширил возможности компании создавать автомобили по индивидуальным заказам клиентов.

Шесть сигм и сокращение затрат 

Стратегия сокращения затрат компании Ford заключается не только в революционных изменениях своих подходов к производству, но и в регулярном контроле и постоянном улучшении процессов, для чего в рамках Производственной системы Ford внедряется множество инструментов. Один из них – методика Шесть сигм – предполагает регулярный анализ основных показателей с целью выявления тенденций в развитии предприятия и устранения отклонений и «узких мест».

Завод Ford Motor, расположенный в немецком промышленном городе Зарлуи, специализируется на производстве моделей Kuga и с 2011 года Ford Focus для европейского потребителя. За три смены завод выпускает до 1850 автомобилей ежедневно; численность персонала – около 7000 человек.

Осенью 2009 года в ходе стандартной проверки сотрудники завода обратили внимание на повышенное потребление краски для базового слоя. Это приводило не только к росту издержек производства, но и к повышенному потреблению растворителя, что в свою очередь обусловило более интенсивное выделение летучих органических соединений (ЛОС). Решением проблемы лишних затрат и повышенного выброса вредных веществ занялась команда по внедрению Шести сигм.

Используемая компанией сбалансированная система показателей позволяет ежемесячно сравнивать текущие и плановые показатели деятельности предприятия и выявлять области, где требуются улучшения. В такой системе приоритетов используются следующие цветовые обозначения:

• Зеленый: показатели на уровне или выше;
• Желтый: показатели ниже плановых, но выше аналогичных за предыдущий год;
• Красный: показатели ниже или на уровне показателей за предыдущий год.

Осенью 2009-го показатели потребления краски для базового слоя моделей Focus и Kuga были отмечены красным: как показал анализ архивных данных, в 2007 году расход краски составлял 3,74 кг на машину, а в 2009 – уже 4,18 кг.

При выявлении расхождения в данных необходимо ответить на следующие вопросы:

• Проект предполагает повторяющиеся события?
• Масштаб проекта относительно узок?
• Существуют ли контрольные показатели? Возможно ли провести измерения в короткие сроки?
• Осуществляется ли на предприятии контроль процессов?
• Повысится ли в ходе реализации проекта уровень удовлетворенности клиентов?

Если все ответы на вышеприведенные вопросы утвердительны и проблема определена, необходима разработка мер по ее устранению. Таким образом, руководство завода приняло решение о привлечении «Черных поясов» к решению выявленной проблемы. Старт проекта состоялся в октябре 2009 года, и начался он с отбора участников. Из сотрудников завода более 50 относятся к категории «Черных поясов» и еще 400 – к «Зеленым поясам», что исключило необходимость приглашения стороннего консультанта. Лидер команды и «Черный пояс» Мартин Фишер отбирал участников на основании их навыков, знаний по теме и опыта. Кроме того, учитывались коммуникативные навыки претендента и способность работать в команде. Избранные 12 членов команды приведены в Таблице 1.

Таблица 1. Члены команды и их роль в проекте.

1. Определение.
Решение выявленной проблемы осуществлялось при помощи модели DMAIC (Определение-Измерение-Анализ-Совершенствование-Контроль), поэтому первым шагом стало определение всех лиц в той или иной степени, задействованных в процессе при помощи анализа SIPOC. В результате анализа удалось выявить три группы участников – внутренние, внешние и смешанная группа, которая включает в себя не только покупателей, приобретающих автомобили, но и владельцев процессов, в данном случае покрасочный цех и группу контроля качества.

Были определены следующие цели проекта:

1. Сокращение затрат: сокращение расхода краски и сокращение производственных издержек;
2. Повышение уровня удовлетворенности клиента: повышение возможностей технологического процесса и улучшение качества покраски;
3. Уменьшение экологического воздействия: сокращение потребления растворителя и улучшение баланса летучих органических соединений.

Любой проект Шесть сигм в компании Ford начинается с оценки потенциального эффекта мероприятий. Для каждой цели команда рассчитала возможные результаты:

• Сокращение затрат: ежегодная экономия может достичь 1,5 млн. долларов;
• Уровень удовлетворенности клиента должен повыситься вследствие снижения частоты дефектов при покраске на 127 000 на миллион;
• Влияние на окружающую среду: сокращение выбросов ЛОС на 50 000 кг в год.

2. Измерение.
Инструменты, которые использовались на стадии «Измерение» представлены в таблице 2. Например, картирование потока создания ценности способствовало большей наглядности и помогло команде визуализировать поток материалов и процесс нанесения краски. Статистические инструменты помогли отфильтровать и оценить информацию, предоставив команде тем самым качественные данные для анализа. Причинно-следственные диаграммы оказались полезны для определения коренных причин проблем с потреблением и производственными показателями, а для определения всех потенциальных причин использовался мозговой штурм.

Таблица 2. Инструменты, использованные на стадии измерения.

Следующим шагом является разработка плана сбора информации в целях сокращения списка потенциальных причин проблемы. Основными критериями при этом являются следующие:

1. Ежедневный объем потребления краски для базового слоя: наблюдаются ли колебания в объемах потребления в какой-то определенный день или смену?
2. Толщина слоя краски: наблюдаются ли какие-либо колебания и по какой причине?
3. Расход краски в расчете на один роботизированный модуль: есть ли какие-либо различия в показателях на разных модулях?
4. Расход краски в расчете на одного работника: есть ли какие-либо различия в расходе краски и производственных показателях?
5. Процент изделий, принимаемых с первого раза: насколько количество брака и необходимость доработки повышают потребление краски?
6. Оборудование для нанесения краски: проверка на предмет неисправностей и технических проблем.

3. Анализ. 
При помощи контрольных испытаний и методики «5 почему» команда по внедрению Шести сигм проанализировала проблему по шести вышеописанным критериям. Результаты показали, что факторы 1,2,4 и 5 несущественны. С факторами 3 «Расход краски в расчете на один роботизированный модуль» и 6 «Оборудование для нанесения краски» ситуация обстояла иначе. Исследование выявило повышенный расход краски на модуле по покраске двери багажника, а в ходе изучения оборудования для покраски было обнаружено повреждение клапана рекуперации растворителя, которое приводило к попаданию краски из устройства смены цвета в рекуператор и, как следствие, к ее повышенному расходу. В норме клапан рекуперации растворителя открывается только при очистке для того, чтобы растворитель снова попал в рекуператор.

4. Совершенствование.
Для устранения выявленных причин повышенного расхода краски команда использовала самые разнообразные инструменты. Картирование потока создания ценности и сравнение результатов работы с аналогичными процессами на лучших участках позволили оценить состояние клапана и влияние его дефекта на ход процесса. Кроме того, команда более внимательно присмотрелась к автоматизированным операциям в процессе покраски и, после оценки их целесообразности, и приняла решение перейти к ручной покраске дверцы багажника. Также в ходе бесед с коллегами по отрасли было выдвинуто предложение перейти на электростатический способ нанесения краски.

Выбирая мероприятия и подходы, команда всегда отталкивалась от целей проекта – повышения уровня удовлетворенности клиента, сокращения затрат и снижения негативного экологического воздействия, т.е. сокращения выбросов ЛОС. При этом важно было оценить и максимально точно рассчитать целесообразность мероприятий и определить эффективные и неэффективные решения.

По результатам проведенной работы для решения проблемы с клапанами были запланированы следующие мероприятия:

1. Замена пластиковых клапанов на клапаны из нержавеющей стали.
2. Внедрение системы автоматического контроля состояния клапанов.
3. Еженедельная проверка клапанов.
4. Устранение процесса рекуперации растворителя.

Для отбора оптимальных мероприятий команда использовала четыре метода: контрольные испытания для определения рациональности замены пластиковых клапанов на стальные; техническое исследование с целью разработки системы автоматического контроля состояния клапанов; мозговой штурм и картирование потока создания ценности в целях определения эффективности еженедельных проверок состояния клапана и устранения процесса рекуперации растворителя.

Одно из первых контрольных испытаний включало в себя сравнение износостойкости пластикового и стального клапанов. Оказалось, что замена пластиковых клапанов на стальные приведет к увеличению их надежности на 48%. В ходе мозгового штурма и анализа карты потока создания ценности в критических областях было принято решение о замене клапанов до того, как риск возникновения дефекта достигнет показателя 5%. После этого в ходе испытаний на износостойкость команда определила, через какой промежуток времени клапаны достигнут этого показателя.

Результаты тестов показали, что быстрая и не требующая серьезных затрат замена пластиковых клапанов на стальные повлечет за собой повышение производительности на 45%. Тестирование также показало, что система автоматического контроля состояния клапанов будет рациональным капиталовложением и поможет предотвратить поломки. Два других решения были отклонены, поскольку еженедельная проверка клапанов оказалась слишком затратной, а устранение процесса рекуперации растворителя шло вразрез с экологической политикой компании.

Для решения проблемы с покраской двери багажника были предложены следующие шаги:

1. Разработка новой программы очистки;
2. Замена роботизированных модулей ручной покраской;
3. Переход на электростатическое нанесение краски.

В ходе тестирования основной упор был сделан на улучшение существующей программы очистки и сравнение данных по потреблению краски при ручном и автоматизированном нанесении. Команда также провела сравнительный анализ затрат и результатов в целях определения целесообразности перехода на электростатический способ нанесения краски. Расчеты показали, что новая система очистки не приведет к существенным изменениям, однако переход на ручную покраску позволит компании сократить потребление краски на одно изделие на 0,28 кг. Переход на электростатический способ нанесения краски оказался не оправданным с экономической точки зрения.

Определив целесообразные мероприятия, команда занялась разработкой плана внедрения нововведений, состоящего из 3 этапов:

1. Думать: Планирование всех мероприятий по улучшению.
2. Действовать: Внедрение нововведений.
3. Контролировать: Проверка правильности внедрения нововведений.

Не обошлось без некоторого сопротивления нововведениям со стороны персонала, но его удалось преодолеть при помощи эффективной коммуникации. Команда представила результаты своей работы, пояснила необходимость внесения изменений и их потенциальные выгоды, а также обсудила с работниками возможные опасения.

5. Контроль.
В результате внедрения мероприятий команде удалось достичь всех поставленных целей проекта и даже превысить ожидаемые результаты, что отражено в таблице 3. Например, потребление краски сократилось с 4,18 до 3,3 кг на изделие.

Таблица 3. Полученные результаты.

По мнению Альберта Айзеля, «Черного пояса» Шести сигм и одного из ведущих участников проекта, своим успехом команда обязана использованию DMAIC, а также эффективной работе в команде: «Все участники работали слаженно, как единый механизм, внося посильный вклад в общее дело, что и определило такой выдающийся результат. Помимо измеримых результатов команде удалось достичь большего, а именно внедрить систему мониторинга всех процессов и повысить моральное состояние сотрудников, укрепив их навыки командной работы».

Новая система мониторинга и усовершенствованные рабочие стандарты стали залогом успеха завода в Зарлуи. Подобная система обеспечивает возможность детального и своевременного анализа уровней потребления краски в каждой из четырех окрасочных камер. Все рабочие стандарты завода соответствуют ISO 9001 и постоянно проверяются, что позволяет обеспечивать постоянный уровень потребления краски. Реализованный проект был представлен на международном конкурсе International Team Excellence Awards в 2011 году.

Многогранность подходов, единство стратегии, работа по сокращению затрат как на глобальном, так и на бытовом, каждодневном, уровне позволяет компании Ford успешно справляться с вызовами рынка и сохранять позиции одного из ведущих автопроизводителей в мире. 

Текст: Наталья Коношенко. Фото Ford Media 

Материал подготовлен на основании данных:

1. Ford: New Manufacturing Process Cuts Costs, the Wall Street Journal;
2. Ford Develops Advanced Technology to Revolutionize Prototyping, Personalization, Low-Volume Production, The Ford Motor Company MediaCenter;
3. Ford Adopts ‘One Manufacturing’ System to Reduce Production Costs, Improve Flexibility, Automotive Fleet;
4. Janet Jacobsen, Ford Team Uses Six Sigma to Reduce Costs While Improving Environmental Impact;
5. Официальный сайт Ford Motor;
6. Официальный сайт Fortune.