Инструменты бережливого производства. Построение карт потоков создания ценности

Бережливое производство

Концепция бережливого производства появилась в Японии в 50-х гг. 20-го века после того как Таити Оно (представитель компании Тойота) побывал в США и познакомился с неизвестным тогда в Японии каналом продаж — супермаркетами. На фоне огромного спроса гигантские магазины с большим запасом товаров были рентабельными. Сравнив ситуацию с Японией, где уровень спроса находился на гораздо более низком уровне, он пришел к выводу, что понижение себестоимости производимой на японских заводах продукции посредством эффекта большого масштаба недостижимо. Выход был найден и реализован — производство на заводах «Тойота» должно основываться не на планируемых объемах продаж (стратегия выталкивания), а на реальном спросе (стратегия вытягивания).

Производственная система «Тойота» (ПСТ) стала предметом изучения и западных экономистов. Взяв ПСТ за основу, Джон Крафчик в 1988‑м и вслед за ним Дэниэл Джонс и Джеймс Вумек в 1990 году развили бизнес-стратегию «Бережливое производство». В оригинале это название звучит как «Lean production», где английское слово «lean» означает «тощий, худой» (оптимист сказал бы «стройный»), но переводчики выбрали в русском варианте «бережливый». Безусловно, так звучит лучше. А почему все-таки «тощий»? Дело в том, что основной задачей этой стратегии было избавление процесса производства от всех ненужных, неоправданных, лишних затрат и потерь.

Майкл Ротер и Джон Шук на основе опыта работы с компанией Тойота разработали методологию построения карт создания потоков ценности, с который мы сейчас с вами и познакомимся. Эта методология также описана в их книге «Учитесь видеть бизнес-процессы. Практика построения карт потоков создания ценности», которая также выходила и на украинском языке в издательстве Pabulum в 2017 году.

Необходимость создания этой методологии вызвана самим бережливым производством, который предлагал пошаговую трансформацию описанной в 11 главе книги «Бережливое производство» Джима Вумека и Дэна Джонса.

1. Найти агента перемен
2. Найти сэнсэя (учителя)
3. Воспользоваться кризисной ситуацией или создать ее, чтобы стимулировать трансформацию
4. Составить карту всего потока создания ценности для каждого семейства ваших продуктов
5. Выбрать что-то важное и начать устранять потери

Именно про идеи этой книги и пойдет дальше речь и я буду очень активно ее цитировать 🙂

Что такое карта потока создания ценности

Я уже не один раз на страницах своего блога упоминал основной процесс практически любой коммерческой организации (немного усложним ее добавлением производства)

Поток создания ценности — это все действия нужные, чтобы провести продукт через следующие основные потоки операций:

1. Производственный поток — от сырья до готовой продукции (то есть все то что происходит в прямоугольнике Производство на схеме)
2. Поток проекта — от концепции до выпуска первого изделия

Производственный поток начинается от запросов потребителя и идет назад, к сырью, – именно этот поток мы обычно рассматриваем, когда говорим о бережливом производстве, и именно в этой области многие пытались внедрить методы бережливого производства. Поток проекта же более сложный и начинать с него построение карты создания ценности было бы ошибкой и мы сейчас начнем с более простого — внутри заводского производственного процесса.

Почему так важно строить карты создания ценности? Приведу выдержку из книги:

•  Карта помогает увидеть не только отдельный производственный процесс, такой как сборка, сварка и т. п. Вы можете видеть весь поток.
• Карта помогает видеть не просто потери. Построение карт позволяет видеть источники потерь в вашем потоке создания ценности.
• Карта – это единый язык, на котором можно обсуждать производственные процессы.
• Карта делает многие решения, связанные с потоком, ясными, понятными и простыми для обсуждения. В противном случае многие решения и действия в ваших цехах могут продолжать выполняться так, как и раньше.
• Карта увязывает концепции бережливого производства и методы, которые помогают вам понять все сразу.
• Карта – основа для составления плана внедрения. Помогая вам спланировать движение всего потока – а именно это часто упускается из виду во многих попытках внедрения бережливого производства, – карта потока создания ценности становится чертежом для внедрения бережливого производства. Подумайте, можно ли построить дом без чертежа.
• • Карта показывает связь между информационным и материальным потоками. Никакой другой инструмент не обеспечивает этого.
• • Карта гораздо полезнее, чем многие количественные инструменты и схемы, которые подсчитывают шаги, не добавляющие ценности, время выполнения заказа, расстояния перемещения, объемы запасов и т. д.

Сама карта составляется для текущего и будущего состояния.

Если рассматривать производственный поток, то в нем есть две составляющие: материальный поток и информационный, который сообщает каждому процессу, что производить или что делать дальше. Эти два потока одинаково важны. И надо задать себе следующий вопрос: как мы можем организовать информационный поток таким образом, чтобы каждый процесс выполнял только то, что нужно следующему процессу, и тогда, когда ему это нужно? Чувствуете важность?

Перед тем как начинать строить карту нужно определит на каком семействе продуктов нам нужно сосредоточиться. Для ориентира можно считать, что семейство – это группа продуктов, которые проходят через аналогичные этапы обработки на одних и тех же станках.

Поток создания ценности может проходить через несколько подразделений и можно обнаружить, что при таком раскладе никто не будет отвечать за конкретный поток создания ценности в целом. Чтобы избежать фокусирования на изолированных функциональных островках, нужен один человек, лидер, который возьмет на себя ответственность за понимание потока создания ценности продуктового семейства в целом и его улучшение. Такого человека можно назвать менеджером создания потока ценности.

Что же он делает? (опять приведу выдержку из книги)

• Отвечает за процесс внедрения бережливого производства перед высшим руководством.
• Имеет линейные, а не штабные полномочия, может осуществлять изменения в функциональных и структурных подразделениях.
• Возглавляет разработку карт текущего и будущего состояний потока создания ценности и плана внедрения для перехода из настоящего в будущее состояние.
• Ведет мониторинг всех аспектов внедрения.
•  Ежедневно или еженедельно осматривает и уточняет поток создания ценности.
• Действует так, чтобы внедрение было высшим приоритетом.
• Реализует и периодически пересматривает план внедрения.
•  Настаивает на том, чтобы его продвижение зависело от результатов.

Сама карта составляется для текущего и будущего состояния. О них сейчас и поговорим.

Карта текущего состояния

Проектировать будущее без анализа текущего состояния плохая затея. Поэтому для начала нужно заняться именно им. Оригинальным я не буду и использую для разбора карту предложенную авторами книги.

И давайте начнем с определением нашего потребителя. Кто он и какие у него запросы? Он у нас на схеме располагается в правом верхнем углу.

Далее нам нужно показать основные производственные процессы.

Материальный поток рисуется слева направо на нижней половине карты в том порядке, в котором идет обработка, а не в порядке физического расположения оборудования. В материальном потоке мы выделим шесть процессов:

• Штамповка
• Сварка 1
• Сварка 2
• Сборка 1
• Сборка 2
• Отгрузка

Каждый процесс может иметь такие типовые параметры:

• В/Ц (время цикла)
• Переналадка (время переналадки оборудования)
• Готовность (готовность оборудования начать работу в любой момент)
• КДК (объем партий продукции)
• Число операторов
• Число вариантов продукта
• Объем упаковки
• Рабочее время (все время минус перерывы)
• Процент брака

Памятка по некоторым показателям бережливого производства

Далее нам нужно отобразить материальные потоки. Они у нас могут быть входящие и исходящие. Входящий приходит от поставщика:

Исходящий поток идет на потребителя:

Кроме того у нас есть информационные потоки (на схеме черные стрелки с узкими линиями), которые идут в обратном направлении (чем материальные потоки)

Сырье между подразделениями выталкивается от одного подразделения к другому (на схеме изображено как полосатая стрелка).

Выталкивание – обычный результат работы по графику, составленному на основе предположений о том, что понадобится следующему процессу. К сожалению, делать это последовательно практически невозможно, поскольку графики изменяются, а производственный процесс редко выполняется в соответствии с планом. Когда каждый процесс выполняется по собственному графику, он работает как «изолированный островок», независимо от того, какого рода потребитель находится ниже по потоку. В каждом процессе самостоятельно устанавливаются объемы партий и темп производства исходя из собственного видения, а не видения всего потока создания ценности.

В такой ситуации предыдущие процессы будут иметь тенденцию выпускать изделия, которые не нужны последующим процессам (их потребителям) в настоящее время и которые будут выталкиваться на хранение. При таком способе работы процессов партиями и выталкиванием почти невозможно выстроить гладкий поток работ от одного процесса к другому, характерный для бережливого производства.

Глядя на почти законченную карту, вы можете понять, как в общем виде выглядят все карты потоков создания ценности. Поток материалов изображается слева направо в нижней части карты, а поток информации идет справа налево в верхней ее части. Теперь вы можете понять, чем отличается карта потока создания ценности от другого инструмента визуализации, используемого при анализе операций, – схемы компоновки оборудования. Карта потока создания ценности делает хаос событий, показанный на такой схеме завода, понятным и с точки зрения потока создания ценности, и с точки зрения потребителя продукции.

Что делает поток создания ценности бережливым?

Только что мы с вами познакомились с методологией создания карты текущего состояния. Теперь его надо трансформировать в будущее состояние. Но прежде чем это начать делать давайте вспомним основные принципы бережливого производства.

В чем проблема классических производств? Это мы можем увидеть на нашей схеме. У нас есть отдел управления производства который делает графики для каждого процесса по которым наши процессы производят и выталкивают продукцию от процесса к процессу. Поскольку произведенная продукция пока не нужна, ее надо учесть, хранить и т. д. – чистая муда (потери). Дефекты остаются скрытыми в очередях запасов до тех пор, пока детали не будут наконец использованы следующим вниз по потоку процессом. Именно там обнаружатся существующие проблемы, однако к тому времени уже будет трудно проследить их источник. В результате, хотя время добавления ценности при производстве единицы продукции очень мало, общее время, затрачиваемое на выполнение всех процессов в заводских условиях, весьма и весьма велико.

Общепринятый список потерь разработан во второй половине XX столетия одним из создателей производственной системы Тайити Оно, на основе корпоративной философии кайдзен. Список состоит из 7 муд, не включая мури и мура. Отдельные исследователи дополняют его (так, Джеффри Лайкер в книге «Дао Тойота» говорит о нереализованном творческом потенциале сотрудников как о восьмой потере).

Самый значительный источник бесполезных затрат – перепроизводство, которое означает выпуск большего числа изделий, раньше и чаще, чем это нужно для следующего процесса.

Эта муда означает, что было изготовлено слишком много продуктов или партия поступила слишком рано.

Ряд распространенных причин:

Перепроизводство ведет к увеличению запасов, которые скрывают другие проблемы компании. О борьбе с муда излишнего производства в Toyota задумались еще до начала Второй мировой войны. Тайити Оно, ведущий инженер, а с 1950 г. — и директор компании, решил позаимствовать опыт США. Ему понравились «американское чудо» — супермаркеты, в которых запасы пополнялись по мере необходимости. Посетив заводы Генри Форда, Тайити еще больше убедился, что стратегия выталкивания (производство на основе планируемых объемов продаж) не сработает в истощенной войной Японии. Вместе с Сигео Синго они сделали ставку на стратегию вытягивания Канбан, по которой производство основывалось на реальном спросе продукции.

Бороться с этой мудой можно с помощью:

• WIP-лимит — сокращение количества незавершенных продуктов для большей гибкости производства, работа по системе CONWIP (новое задание только после окончания предыдущего).
• Just-in-Time
• стратегия вытягивания.

Кроме перепроизводства есть следующие виды потерь:

Правила создания бережливого потока создания ценности (более детально про них читайте в книге)

1.  Работайте в соответствии с вашим временем такта. Время такта показывает, как часто вам надо производить одну деталь или продукт в соответствии со скоростью продаж, чтобы удовлетворить запросы потребителя. Время такта вычисляется путем деления вашего доступного рабочего времени за смену (в секундах) на объем потребительского спроса за смену (в штуках). Время такта используется, чтобы синхронизировать темп производства с темпом продаж, особенно в задающем ритм процессе.

2. Создавайте непрерывный поток где только возможно. Непрерывный поток подразумевает, что за один раз производится одно изделие, при этом каждое готовое изделие сразу переходит от одного этапа процесса к следующему безо всякой задержки (и многих других потерь)

3. Когда непрерывный поток нельзя распространить вверх по «течению», используйте супермаркеты для управления производством
4. старайтесь информировать о графике потребления только один производственный процесс
5. распределяйте производство различных продуктов равномерно по всему времени работы задающего ритм процесса. Выравнивайте производство разных продуктов
6. создайте начальное вытягивание путем производства и вытягивания небольших партий, постепенно загружая работой задающий ритм процесс. Выравнивайте объем производства
7. развивайте способность делать «каждую деталь каждый день» (затем – каждую смену, каждый час; или каждую упаковку, или палету), выполняя процессы вверх по потоку от задающего ритм процесса

Карта будущего состояния

Цель построения карты потока создания ценности – обнаружить источники потерь и устранить их путем перехода к будущему состоянию потока создания ценности, который можно осуществить за очень короткий период времени. Цель состоит в построении цепочки процессов, в которой индивидуальные процессы связаны с их потребителями либо непрерывным потоком, либо системой вытягивания, и каждый процесс должен по возможности производить только то, что нужно потребителям, и тогда, когда им это нужно.

КЛЮЧЕВЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ ПЕРЕХОДА К БУДУЩЕМУ СОСТОЯНИЮ

1. Каково время такта? Для ответа на этот вопрос изучите доступное рабочее время ваших процессов ниже по потоку, которые ближе всего к потребителю.

2. Будете ли вы создавать продукцию для супермаркета готовых изделий, из которого ее вытягивает потребитель, или непосредственно передавать ее на отгрузку? Ответ на этот вопрос зависит от нескольких факторов, таких как закупаемые потребителем изделия, надежность ваших процессов и характеристики продукции. Производство продукции непосредственно на отгрузку потребует либо большой надежности и короткого времени выполнения заказа, наличия потока от заказа до доставки, либо больших страховых запасов. К счастью, ваше время выполнения от заказа до доставки включает только процессы от задающего ритм процесса вниз по потоку до доставки.

3. Где вы сможете использовать непрерывную поточную обработку?

4. Где вам понадобятся вытягивающие системы супермаркета, чтобы управлять производством процессов выше по потоку?

5. В какой единственной точке производственной цепочки (задающем ритм процессе) вы будете составлять график производства продукции? (Имейте в виду, что перемещение всех материалов ниже по потоку от задающего ритм процесса надо осуществлять в виде потока.)

6. Как вы будете выравнивать производственные потоки (номенклатуру изделий) в задающем ритм процессе?

7. Какие порции готовой продукции вы будете последовательно производить и отгружать в задающем ритм процессе?

8. Какие улучшения процессов понадобятся, чтобы поток создания ценности формировался в соответствии с установленными вами требованиями к проекту будущего состояния?

Как мы видим внешний вид карты у нас изменился. Что же поменялось? Эта карта построена на основе ответов на вопросы приведенные выше.

В частности мы определили время такта для семейства продуктов. Оно у нас составило 60 секунд (мы поделили доступное рабочее время на желаемое количество изделий 27600/460)

Далее мы приняли решение об изготовлении для супермаркета или непосредстванно для отгрузки.

Затем даем ответ на вопрос «А где мы можем ввести непрерывный поток?«. Обратите внимание, что на нашей карте будущего состояния четыре прямоугольника процессов сварки и сборки объединены в один процессный прямоугольник, указывающий на непрерывный поток. Маленький рисунок ячейки внутри прямоугольника указывает, что производство организовано в виде ячеек.

Потом решаем где нам необходимо использовать вытягивающие системы супермаркета. В нашем примере было принято решение производить кронштейны рулевого управления для супермаркета готовых изделий. И два дополнительных супермаркета – один для штампованных деталей и один для рулонов – стали нужны, чтобы закончить внутризаводской поток создания ценности для кронштейнов рулевого управления.

После этого даем ответ на вопрос «в какой единственной точке производственной цепочки (задающем ритм процессе) заводу надо осуществлять планирование производства». Ответ в сварочно-сборочной ячейке.

Ну и так далее….

После проведенных изменений мы видим следующий эффект:

Как мы видим он довольно впечатляющий. Легко ли такое сделать на практике. Ответ очевиден — очень тяжело, но результат от таких изменений сделает ваше производство более эффективным.

Как составить карту потока создания ценности (инструкция)