Какие проблемы мы отметим, если опять посмотрим на карту текущего состояния производства кронштейнов рулевого управления на заводе Acme Stamping? Возможно, наиболее поразительными будут большие скопления запасов, разрозненные процессы (каждый работает по собственному графику), выталкивающие свою продукцию в направлении потока, и продолжительные интервалы времени выполнения заказов в сравнении с малым временем обработки. Что можно сделать в связи с этим? Попробуем ответить на ключевые вопросы.

Вычисление времени такта начинается с определения доступного рабочего времени для одной смены сборочного цеха завода Acme, продолжительность которой 28 800 секунд (восемь часов). Из этого времени вы вычитаете все нерабочее время, которое включает два 10-минутных перерыва за смену. Потребитель желает получать 460 изделий за смену. На это число делится доступное рабочее время, и получается время такта 60 секунд.

Такая величина времени такта означает, что для удовлетворения запросов потребителя сборочному процессу завода Acme в течение всей смены каждые 60 секунд надо выпускать один кронштейн рулевого управления. Это время не учитывает вынужденные простои оборудования, время переналадки при переключении производства между левосторонним и правосторонним кронштейнами или производство брака. Если завод Acme не сможет немедленно устранить, например, проблемы простоя, то может принять решение установить темп сборки больший, чем время такта. Однако время такта – это ориентир, определенный на основе запросов потребителя, изменить которые заводу Acme Stamping не под силу.

Выпускаемые заводом Acme кронштейны рулевого управления – это мелкие детали (их легко хранить), имеющие две разновидности. Потребительский спрос растет и становится непредсказуемым, и фирма Acme не уверена в надежности будущего состояния. Поэтому завод Acme предпочел начать с супермаркета готовых изделий, а в будущем перейти к производству напрямую для отгрузки.

Чтобы определить загрузку производства на ближайший период, Acme может использовать 30-дневный прогноз потребительского спроса. (Заводы, работающие по системе бережливого производства, периодически пересматривают число операторов, осуществляющих сборку, и перераспределяют элементы работы, чтобы привести выход продукции в соответствие с изменениями в запросах потребителей.) Acme будет определять текущую загрузку производства с помощью карточек канбан, возвращающихся от супермаркета готовых товаров вверх по потоку в ячейки процессов сварки/сборки.

Поскольку потребитель покупает целое число контейнеров с двадцатью кронштейнами в каждом, это простой выбор для объема канбан. Иными словами, для каждого контейнера с двадцатью левосторонними или правосторонними кронштейнами в супермаркете готовых изделий имеется одна продуктовая карточка канбан. Когда отдел отгрузки забирает контейнеры из супермаркета, чтобы отгрузить их на доставку, карточки канбан из этих поддонов возвращаются обратно в сборочный цех. Каждая из этих карточек, по существу, говорит: «Потребитель только что забрал двадцать левосторонних (или правосторонних) кронштейнов. Пожалуйста, сделайте еще двадцать».

На приведенной ниже диаграмме потребности в операторах подведены текущие общие интервалы времени цикла для каждого процесса. Цикл операции штамповки весьма короткий (одна штука в секунду), ее можно переналадить для обслуживания нескольких продуктовых линий. Поэтому включение данной операции в непрерывный поток потребует увеличения времени ее цикла примерно до времени такта. Соответственно, «прикрепление» штамповочного пресса к процессу производства семейства кронштейнов рулевого управления непрактично. Результатом было бы длительное простаивание пресса на линии кронштейнов, а для работы на других линиях Acme пришлось бы приобрести отдельный пресс. Более разумно использовать штамповочный пресс Acme для работы партиями и управлять его работой с помощью вытягивающей системы супермаркета.

Анализируя два сборочных участка, мы заметили, что время циклов их работы не слишком отличается и весьма близко к времени такта. Эти рабочие участки уже «заточены» для производства семейства кронштейнов рулевого управления, поэтому непрерывный поток в сборке, конечно, возможен. То же верно и для двух сварочных аппаратов, где работа могла также переходить непосредственно от одного этапа сварки к следующему в непрерывном потоке.

Что мешает Acme использовать непрерывный поток на всем пути от сварки до сборки, не создавая запасов (или максимум одно изделие в автоматизированных процессах) между этапами? Фактически ничего. Принципы бережливого производства говорят, что следует разместить эти четыре процесса в непосредственной близости друг от друга (обычно в структуре типа ячейки), чтобы операторы выполняли обработку изделия последовательно, от одного этапа к следующему, и распределить элементы работы таким образом, чтобы время работы каждого оператора было бы чуть меньше времени такта.

Разделив общее время выполнения сварочных и сборочных работ на время такта (187 секунд на 60 секунд), получим 3,12 оператора, необходимых для выполнения всей сварки и сборки в интервале времени такта. Четверо операторов были бы недостаточно загружены, но незначительное перераспределение элементов работы позволит обойтись без участия четвертого оператора.

Затем с помощью кайдзен процесса мы постараемся устранить потери и привести продолжительность всех работ к верхней границе времени такта. Целью кайдзен может быть сокращение времени работы всех операторов до 56 секунд или меньше (или не более 168 секунд общего времени работы). Если этого не получится, может потребоваться сверхурочное время. При любом приближении четвертый оператор и рабочий, который в настоящее время перевозит детали между изолированными процессами, могут быть переведены на другие работы, которые фактически создают ценность.

Чтобы обеспечить производство в соответствии с временем такта и сглаживание номенклатуры продуктов, время переналадки в задающем ритм процессе должно быть очень маленьким или равным нулю, а переналадки – частыми. Поэтому интервалы переналадки сварочного аппарата со сварки левосторонних кронштейнов на правосторонние нужно будет сократить с текущих десяти минут до нескольких секунд. Особое внимание также потребуется для повышения надежности второго участка сварки (возможно, необходимо будет улучшить его техническое обслуживание).

Обратите внимание, что на этой 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.

Завод Acme принял решение производить кронштейны рулевого управления для супермаркета готовых изделий (см. вопрос № 2). Два дополнительных супермаркета – один для штампованных деталей и один для рулонов – стали нужны, чтобы закончить внутризаводской поток создания ценности для кронштейнов рулевого управления.

В идеале мы могли бы представить себе маленький штамповочный станок, предназначенный только для кронштейнов рулевого управления, – так называемый «правильный» станок (в смысле нужного размера) – и включить этот мини-пресс в непрерывный поток сварки и сборки. К сожалению, это невозможно сделать в ближайшем будущем, потому что станков такого типа нет. Поэтому нам нужно создать супермаркет и использовать вытягивание, т. е. изымать изделия из этого супермаркета и таким образом управлять штамповкой деталей для левосторонних и правосторонних кронштейнов. Разработка вытягивающей системы начинается с запросов потребителя, а потребитель штамповочного производства в данном случае – ячейка сварки и сборки. Этой ячейке требуется в день приблизительно 600 штампованных деталей для левосторонних и 320 – для правосторонних кронштейнов. Размеры контейнеров для штампованных деталей должны определяться удобством их размещения в ячейке, так чтобы они всегда были под рукой (например, пластиковые корзины, которые помещаются в опорные стойки рядом с оператором), а не удобством для обработки и складирования. Маленькие контейнеры позволяют Acme держать штампованные детали для левосторонних и правосторонних кронштейнов в ячейке в любое время. Более того, это сокращает время переналадки оборудования при переходе производства с одного типа кронштейна на другой в задающем ритм процессе, в котором очень частые переналадки (выравнивание номенклатуры) – ключ к достижению цели бережливого производства.

Каждый контейнер в ячейке, например магазин на 60 штампованных деталей или кронштейны рулевого управления, собранные в течение примерно одного часа, будет иметь канбан отбора. Когда оператор ячейки берет детали из другого контейнера, он отделяет канбан отбора от предыдущего контейнера и передает его сборщику деталей, для которого это будет сигналом, что надо пойти в супермаркет штамповки и извлечь другой контейнер этих деталей.

Канбан отбора дает сигнал к перемещению деталей. Канбан производства дает сигнал к изготовлению деталей. В супермаркете канбан производства можно прикрепить к каждому контейнеру, содержащему 60 штампованных деталей. Каждый раз, когда рабочий изымает один контейнер из супермаркета контейнеров, канбан будет передан обратно к штамповочному прессу. Это послужит сигналом для процесса штамповки произвести 60 деталей, сложить их в контейнер и отправить на конкретное место (установленное для данного продукта) в супермаркете процесса штамповки.

Штамповочный процесс не получает больше указаний от отдела управления производством. С помощью символов данный поток можно представить следующим образом:

Однако вы могли уже обратить внимание на связанную с этой вытягивающей системой проблему. При времени цикла изготовления одного изделия 1 секунда и времени переналадки оборудования 1 час на то, чтобы произвести 60 изделий (в течение 60 секунд), потребуется переналадка длительностью в целый час! До тех пор пока не будет сильно сокращено время переналадки штамповочного пресса, нецелесообразно переходить на пополнение супермаркета единичными контейнерами.

Из-за большого времени переналадки штамповочному процессу между переналадками необходимо производить партии большего объема, чем 60 изделий. Чтобы достичь цели выпускать «каждую деталь каждый день», целевой объем партии процесса штамповки для производства кронштейнов рулевого управления будет приблизительно равен 600 деталям для левосторонних и 320 деталям для правосторонних кронштейнов (для этого по-прежнему потребуется сокращение времени переналадки оборудования). Штамповочный процесс предусматривает хранение деталей в супермаркете полтора дня, дополнительно понадобится еще половина дня для пополнения задержанных контейнеров и для устранения проблем процесса штамповки.

Поэтому Acme будет использовать для планирования процесса штамповки сигнальный канбан. Такой канбан (часто в виде металлического треугольника) для производства деталей для левосторонних и правосторонних кронштейнов поступает из супермаркета на штамповочный пресс каждый раз, когда число контейнеров, оставшихся в супермаркете, уменьшается до определенной точки пополнения (минимума). Когда треугольник канбан прибывает на пресс, он инициирует переналадку и производство партии заранее определенного объема конкретных деталей. Процесс штамповки по-прежнему не получает указаний от отдела управления производством.

Изображение этого процесса с помощью пиктограмм выглядит теперь следующим образом:

Супермаркет проштампованных деталей, канбан отбора и сигнальный канбан, а также пути движения канбан (пунктирные линии) показаны на карте будущего состояния.

Чтобы спроектировать будущее состояние бережливого потока создания ценности на уровне завода, покажите на карте также третий супермаркет на складе покупных материалов, где хранятся стальные рулоны. Даже если поставщик стали заводу Acme не готов получать карточки канбан и производить продукцию в соответствии с ними, Acme тем не менее может прикреплять внутренние карточки отбора канбан к каждому стальному рулону и посылать их в свой отдел управления производством каждый раз, когда начинает использовать следующий стальной рулон. Отдел управления производством может в таком случае заказывать сталь на основе реального потребления, вместо того чтобы делать это на основе оптимальных прогнозов системы MRP относительно потребности в стальных рулонах. Тем не менее система MRP может использоваться для прогноза планируемой загрузки поставщика стальных рулонов, но каждодневные заказы следует размещать на основе вытягивающей системы.

Обычно поставщик стали отгружает рулоны еженедельно. При объединении нескольких потребителей вдоль пути следования грузовика (по принципу молоковоза) можно получить нужное количество стали на ежедневной основе, даже если поставщик стали не делает ничего, чтобы сократить свой минимальный объем партии рулонов. Один лишь переход к ежедневной доставке устраняет 80 % запасов на заводе Acme, одновременно обеспечивая равномерный устойчивый заказ поставщику.