lean production

LEAN PRODUCTION
ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ
Середина XIX века. Изготовлены первые автомобили,
машины собираются одиночно, рабочие подносят
комплектующие к месту сборки.
Конец XIX века. Изготавливается первый серийный
автомобиль.
Начало XX века. Форд выпускает первую модель «Т».
40-е года XX века. Toyota создаёт полноценную
автомобильную компанию.
50-е года XX века. Формирование идей бережливого
производства.
Тоичи Оно, основатель Lean Production,
сформулировал основные принципы
производственной системы Toyota (TPS):
• производить только то, что нужно, и только тогда, когда
нужно;
• при появлении ошибки следует сразу же найти ее причину,
устранить ее и не допустить ее появления в будущем;
• все сотрудники и поставщики должны постоянно повышать
качество продукции и совершенствовать производственный
процесс.
ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ
Середина XX века. Автомобильные
компании мира работают по принципам
массового производства:
• Работа большими партиями с большими
запасами.
• Автомобили дорабатываются перед
отгрузкой.
• Главное – никогда не останавливать
конвейер.
60-е года XX века. Toyota развивает
TPS, значительно снизив объемы
партий и увеличив скорость
переналадки оборудования.
80-е года XX века. Toyota создает совместное предприятие с General Motors в США.
90-е года XX века. Возникновение адаптированных методов, объединенных в
концепцию производственной системы Lean Production.
ХХ век
идеология обычной компании
«Продавай то, что производишь»
ЦЕНА ПРОДАЖИ = ПРИБЫЛЬ + ПОТЕРИ
ХХI век
идеология Lean
«Производи то, что продается»
ПРИБЫЛЬ = ЦЕНА ПРОДАЖИ – ПОТЕРИ
Увеличение прибыли
Гарантия процветания
фирмы
Сокращение потерь
Цена продажи
определяется рынком
Возможность влиять
на прибыль
«Бережливое Производство» (LP – Lean Production)
захватывает мир
Термин LP ввел Джон Кравчик в работе «Триумф бережливого производства» в 1988
г. Широкую известность LP получил после выхода книги Джеймса Вомака «Машина,
которая изменила мир. История бережливого производства» в 1990 г.
В этих работах:
•
Исследовалась производственная цепочка автомобилей в Японии
•
Авторы сравнивали организацию производства европейских и японских
автопроизводителей
Термин «lean» появился потому, что японский бизнес - методы использовали меньше людей,
капитальных вложений, производственных площадей, материалов и времени (в пер. Lean – 1)
without fat 2) «наклоняться» (чтобы наклонится, надо быть гибким и динамичным)
Общая идея LP:
Делаем больше, а затрачиваем меньше
(человеческих усилий, оборудования,
времени, производственных площадей),
при этом выпускаем качественную
продукцию, которую хочет потребитель.
LEAN PRODUCTION
Сочетание высоких технологий, позволяющих быстро переналаживать и
перестраивать производство при выпуске партий любого объема,
основанных на использовании информационных технологий и
позволяющих увеличивать характеристики качества при одновременной
снижении себестоимости.
Варжапетян А.Г., д.т.н.,проф. СПбГУАП
Заслуж.деятель науки РФ
Сверхидея Lean – избавление от потерь
Потери («муда») – деятельность, потребляющая ресурсы, но не создающая и
не добавляющая ценности.
Муда I рода – действия, не создающие ценность, но неизбежные в силу ряда
причин (контроль качества).
Муда II рода – действия, не создающие ценность, но которые можно
немедленно исключить из процесса.
Тойити Оно выделил процессы, приводящие к муда :
• излишняя обработка
• ожидание выполнения операций
• лишняя транспортировка
• дефекты, брак
• лишние движения
• перепроизводство (то, что не пользуется
• чрезмерные запасы
спросом)
•наличие сложного технологического оборудования с точки зрения его
обслуживания
•потери творческого потенциала
• наличие тяжелого оборудования,
невозможного сдвинуть с места
Обработка
Добавляет
ценность
Контроль
Элемент процесса
Транспортировка
Ценности
не добавляют,
но не могут
быть
исключены –
Muda I рода
Хранение
Muda II рода – операции, которые могут быть исключены из произв. процесса
5 принципов построения Бережливого Производства
Определение ценности продукта (услуги)
Определение потока создания ценности
Организация движения потока
«Вытягивание» продукта
Совершенствование
На каждом этапе производства необходимо бороться с Muda, а также
Mura (изменчивость, вариабельность процессов) и Muri (сверхурочной
работой людей и перегрузкой оборудования)
1. Что такое ценность?
Понятие «Ценность» определяет полезность конечного
продукта или услуги для потребителя в его терминах,
имеющих определенные характеристики и определяющие их
цену.
2. Определение потока создания
ценности
Совокупность всех действий, которые требуется совершить, чтобы
определенный продукт прошел через три важных этапа менеджмента –
Решение проблемы (план предприятия от разработки до выпуска
изделия), Управление информационными потоками (момент от
получения заказа до построения графиков) и Физическое
преобразование (от сырья до готового продукта).
На всех этапах появляется Muda
Необходимо сосредоточится на тех операциях, которые добавляют ценность
потребителю. Остальные исключить или отдать на аутсорсинг.
3. ОРГАНИЗАЦИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОТОКА
ВСЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ МОЖНО ВЫПОЛНЯТЬ В ВИДЕ ПОТОКА!
Ячейки – расположение операций по обработке в непосредственной близости друг от друга,
позволяющее сократить время перехода оператора от одной из них к другой
1. МЕТОД ФОРДА – БОЛЬШОЙ ОБЪЕМ ВЫПУСКАЮЩИХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ОДИНАКОВЫХ
КОМЛЕКТУЮЩИХ (впервые создана поточная линия - конвеер)
2. РАБОТА ПО ПРИНЦИПУ РАЗДЕЛЕНИЯ НА «ПАРТИИ» И «ОТДЕЛЫ» ПОКАЗАЛА
СВОЮ НЕЭФФЕКТИВНОСТЬ (Тайити Оно, Toyota)
А если надо сделать 100 штук?
А если финансы организации ограничены?
Можно выпускать изделия, не создавая конвеерное производство!
Уход с работы методом «партий» и «отделов» за 1 день с помощью
Сглаживания графика производства , Быстрой Переналадки
Оборудования, системы Канбан, организации Рабочих ячеек
(преобразования в духе «Кайкаку» - радикальных преобразований) и многое
другое
ВИЗУАЛИЗАЦИЯ,
или как можно понять, зайдя в цех, что в
нем творится за 60 секунд
ТРЕБОВАНИЯ К ИНФОРМАЦИИ (пример)
• Доступная пользователям (информация доступна на
каждом рабочем месте, участке, цехе, …)
• Оперативная (изменения в производственной цепочке
отражаются незамедлительно)
• Понятная (пользователи информации – рабочие,
обслуживающий персонал, мастера, …)
• Достаточная (позволяет принимать обоснованные
решения и др.)
СРЕДСТВА ВИЗУАЛИЗАЦИИ
 Управляющие
Запрещающие
Предупреждающие
Оповещающие
Ограничивающие
Результирующие
Примеры переналадок (SMED)
Этот термин используется всегда, когда оборудование готовится
к производству нового продукта. С учетом дневных колебаний уровня
заказов, рассчитывается то количество изделий, которые нужно
сделать за одну смену. Таким образом производится только тот
продукт, который
необходим предприятию на долгосрочную перспективу.
Переналадка (перенастройка) – это время на закрепление и снятие
Новый тип инструмента на обрабатывающем станке
Замена краски в красильном аппарате
Смена литейной формы в машине для литья под давлением
Установка нового программного продукта
Cигэо Синго, Япония, 1970-е гг.
Чтобы сократить время переналадки, необходимо не только разделить ее на
внутреннюю
(когда останавливают
оборудование) и внешнюю
(производится до останова или после запуска оборудования), но и
попытаться преобразовать как можно больше работ
по внутренней
переналадке во внешнюю. Именно это решение позволяет существенным
образом повысить эффективное время использования оборудования путем
сокращения остановок на переналадку.
Недостатками является то, что на SMED требует долгосрочной дисциплины и
значительных управленческих навыков в области перемен. Частота и
длительность пробных прогонов и корректировки зависит от квалификации
инженеров.
4. Вытягивание продукта
«Вытянуть» продукт – уметь предоставить потребителю продукт в момент
его пикового спроса (потребитель получает продукт именно тогда, когда он
этого хочет. Результаты работы необходимы на следующем этапе только в
определенный момент времени.)
Не делай ничего, пока это не потребуется, а если потребуется – делай
быстро!!!
(система КАМ(Н)БАН – система визуального сигнала к производству
Это может быть карточка и др. способы оповещения необходимости в
материалах или отпуска готовой продукции, маркировании места и др.)
- Предоставляет информацию о месте и времени получения и транспортировки продукции
- Предоставляет информацию о самой продукции
- Предотвращает перепроизводство и использование лишнего транспорта
- Используется в качестве заказа на работу
- Предотвращает производство дефектной продукции, выявляя, на каком именно этапе
появляются дефекты
- Обнаруживает существующие проблемы и помогает контролировать объемы
производства
- Канбан эффективно функционирует только совместно с другими инструментами Lean
Уровни Канбан нуждаются в
непрерывном мониторинге и
корректировке:
если Канбан всегда полон,
то уровень лучше уменьшить;
 если Канбан постоянно пустой,
тогда причина этого должна быть
определена и скорректирована
или уровень должен быть
увеличен.
ПРАВИЛА КАНБАН
•Потребляющий процесс потребляет только то, что ему нужно.
•Поставляющий процесс производит только то, что разрешено и когда
разрешено системой канбан.
•Даже в случае наличия всех необходимых ресурсов для производства
(оборудование, персонал, материалы), без разрешения производство не
начинается.
•Дефектные изделия не поставляются потребляющему процессу.
•Система канбан должна отражать изменения в спросе.
•Количество карточек канбан должно уменьшатся с течением времени, так
как любые запасы – это потери в потоке ценности.
•Эти правила не обсуждаются.
Система Just in time
Toyota 1950-е гг.
Идея Тайити Оно. Система обеспечивает непрерывный поток на производстве
только в 2 случаях:
•Возможность сокращений времени переналадки оборудования
•Колебания в дневном графике производства сглаживается с учетом
реального изменения спроса
В противном случае все сводится к банальной организации поставок
от поставщиков на сборочное производство точно в нужное время,
соответствующее постоянно прыгающему графику. Запасы с одного
места перекачиваются в другое.
5. Совершенствование
ДЗЕН
КАЙ
Разбирать
Делать хорошо
РАЗОБРАТЬСЯ, ЧТОБЫ СДЕЛАТЬ ХОРОШО
Кайдзен как стиль мышления
(«совершенствование»)
Это процесс непрерывного совершенствования личной,
семейной, общественной и трудовой жизни. Вовлечены все!!!
Я думал, в Японии две религии – буддизм
и синтоизм. Теперь я знаю, что есть еще
и третья – КАЙДЗЕН!
У. Мэнли, президент Cabot Corp.
К АЙ Д З Е Н О Р И Е Н Т И Р О ВАН Н А Ч Е Л О В Е К А,
И Н Н О ВАЦ И И Н А Т Е Х Н ОЛ О Г И Ю И Д Е Н Ь Г И !
Японское понимание распределения рабочих функций
Высший менеджмент
ИН.
Среднее звено
Мастера
Рабочие
Западное понимание распределения рабочих функций
Высший менеджмент
Среднее звено
ИН.
поддержание
Мастера
Рабочие
Если бы меня спросили о принципиальном отличии японского подхода к
менеджменту по сравнению с тем, что принят на Западе, я бы не
задумываясь ответил, что это Кайдзен и присущее ему мышление,
ориентированное на процесс, на Западе – на инновации и результат.
Масааки Имаи
Проблемы, которые решают Кружки Качества
(примеры)
oУстранение неровностей на поверхности губной помады
oПодача горячей темпуры из креветок 5оо клиентам одновременно
oМетодика запоминания имен клиентов
oЭкономия электроэнергии, канцтоваров
oСнижение ошибок в списках
На 2006 в Японии официально(!) зарегистрировано 170 000 кружков
качества. Они работают в направлении снижения затрат, повышения
производительности и
улучшения уровни безопасности труда
«Poka-Yoke»-защита от непреднамеренных ошибок.
Создание условий в которых трудно сделать ошибку и
невозможно передать ее на следующий этап процесса.
“Ошибаться
свойственно
человеку,
исключать
превращение
ошибок
в
дефектную
продукцию
свойственно
устройствам Poka-yoke”
Сигео Синго
РАЗЛИЧНЫЕ ВИДЫ ОШИБОК
1. Забывчивость: иногда мы за бываем вещи, если не концентрируем на них
свое внимание.
2. Ошибки из-за недоразумения: иногда мы совершаем ошибки, если, не изучив
ситуацию, делаем неправильное заключение.
3. Ошибки в идентификации: иногда мы недооцениваем ситуацию, поскольку
рассматриваем ее либо слишком быстро, либо довольно поверхностно,
поэтому многое не замечаем.
4. Ошибки по неопытности: иногда мы делаем ошибки за счет недостатка
опыта.
5. Ошибки из-за упрямства: иногда ошибки происходят, если мы решаем, что
можно игнорировать правила при некоторых обстоятельствах.
6. Ошибки из-за небрежности: иногда мы рассеянные и делаем ошибки без
анализа их последствий.
7. Ошибки из-за медлительности: иногда мы делаем ошибки, когда наши
действия замедлены задержками реакции или суждения.
8. Ошибки из-за недостатка стандартов: некоторые ошибки происходят,
когда отсутствуют надлежащие инструкции или рабочие стандарты.
9. Ошибки из-за неожиданности: иногда происходят ошибки, если
оборудование работает по-другому, чем ожидалось.
10. Преднамеренные ошибки: некоторые люди делают ошибки преднамеренно.
ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ устройств POKA-YOKE
Дефект существует в одном из двух состояний: он либо
возникает, либо уже возник. Поэтому имеется 2 стадии
дефектности: предсказание
- когда дефект только
собирается произойти и прогнозируется его появление,
обнаружение - когда дефект уже возник и он
обнаруживается.
Устройства Poka-Yoke выполняют 3 основных функции,
направленные против дефектов: остановка, контроль и
предупреждение.
(Пр. – установка фотоэлементов над ящичком с деталями, расположение деталей в
той последовательности, в которой они подвергаются обработке )
В практике ОАО «РЖД» можно найти примеры
Pokа-Yoke.
1. Кабина машиниста оборудована мини-светофором,
дублирующим сигнал с основного светофора. В
условиях недостаточной видимости данное устройство
предотвращает аварийные ситуации.
2. При замыкании стрелки одного пути автоматически
включается запрещающий сигнал светофора на
другом пути, тем самым предупреждая аварийные
ситуации.
TPM – всеобщий уход за оборудованием
(Total Productive Maintance)
TPM направлен на максимум повышения эффективности
оборудования при помощи всеобщей системы
профилактического обслуживания на протяжении всего срока
его эксплуатации.
•
•
•
Поддержание оборудования в рабочем состоянии, устранение
неисправностей
Мероприятия кайдзен по направлению «нуль поломок»
Проектирование нового и модернизация существующего оборудования
ОБЗОР ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА
“БЕРЕЖЛИВОГО ПРЕДПРИЯТИЯ”
Показатели Бережливого Предприятия
разделены на 2 группы:
•Макропоказатели – комплексные показатели, используемые
для мониторинга состояния системы и процессов
производства при организации БП (использует компания
Ford )
•Микропоказатели - предназначены для мониторинга
результативности отдельных действий по улучшению
на состояние процессов
Макропоказатели эффективности
производства
•
•
•
•
Cпособность производить с первого раза
Общая эффективность оборудования
Время от поставки до поставки
Производство по плану
Способность производить с первого раза
Процент изделий, который проходят производственный цикл и
удовлетворяют требованиям качества с первого раза (не включая изделия,
требующие повторной обработки, повторного тестирования,
внеконвеерной обработки, возвращенные изделия и изделия с браком).
FTT
=
(Nобщ – Nдеф)*100% , где
Nобщ
Nобщ - общее количество деталей на входе процесса
Nдеф - брак + возврат + повт.тест. + детали внеконвеерной
обработки
Время от поставки до поставки
Время между разгрузкой сырья (материалов) и поставкой
продукции потребителю
DTD
=
Tмат. + Tп.цикла + Tгот. , где
Tмат. - время нахождения материалов в наличии
Tп.цикла - время между первой и последней операцией процесса (см. далее)
Tгот. - время нахождения в наличии готовой продукции
Мировой опыт – 15 дней от получения заказа до поставки готовой продукции
Производство (соответствие) по плану
Показатель показывает, на сколько хорошо завод выполняет план
производства и поставки продукции (соответствие объему, времени
поставки, номенклатуре)
BSC =
Vфакт. X Vфакт.необ.
Vплан Vплан.
X
K,
где
Vфакт. - объем фактически произведенной продукции
Vплан - плановый объем продукции
Vфакт.необ. - объем фактически произвенной продукции необходимой
модификации
К – показатель постедовательности
Микропоказатели эффективности
производства
Данные показатели процесса эффективности производства
используются для мониторинга результативности отдельных
мероприятий по улучшению. Данные показатели применяются для
отслеживания отдельных действий по улучшению на состояние
процессов.
I. Производительность труда
II. Площадь, занятая производством
III. Расстояние, проходимое продукцией в процессе производства
IV. Время на изменения
V. Объем незавершенного производства
VI. Время производственного цикла
VII. Время простоя(как составная часть OEE)
Производительность труда
Количество произведенных единиц продукции за единицу рабочего
времени. В масштабах завода сможет быть рассчитана усреднением
производительности труда для каждого процесса на количество рабочих,
вовлеченных в соответствующий процесс.
Площадь, занятая производством
Общее количество площади, используемое для производства продукции.
Показатель включает все место, занятое рабочими, оборудованием, а также
помещениями для хранения незавершенной продукции, инструмента и т.п.
Расстояние, проходимое продукцией в
процессе производства
Общая дистанция, проходимая частью, полуфабрикатами или готовой
продукией по мере продвижения от первой до последней
производственной операции. Минимизация расстояния (как следствие,
устранение Muda излишних перемещений на карте потока создания
ценности продукта) – одна из важнейших задач по усовершенстованию
производственного процесса.
Время на изменения
Общее количество времени, когда машина (процесс, станок и т.п.) не
работает из-за производимых на ней изменений (изменения настроек,
калибровка, переналадка, настройка производственной линии и т.п.)
Объем незавершенного производства
Количество материальных ценностей, находящихся между
стадиями и в процессах обработки (добавления стоимости)
WIP
=
Nобщ,
Nср
где
Nобщ - общее количество всех частично завершенных единиц продукции
Nср - средний дневной выпуск
Длительность производственного цикла
MCT – это время, необходимое для производства продукции, начиная с
первой стадии производственного цикла и заканчивая последней. Под
производственным циклом понимается совокупность целенаправленных
действий персонала предприятия по превращению сырья и материалов в
готовую продукцию.
MCT
=
Tосн.оп. + Tвспом. + Tперер. , где
Tосн.оп. - время непосредственного водействия на предмет труда + время
протекания естеств. основных процессов (сушка и др.)
Tвспом. - время различных вспомогательных операций
Tперер. - время, когда станок не работает (плановые остановки,
переналадка и др.)
OEE (Overall Equipment Effectivness )
Общая эффективность оборудования
ОЕЕ – доступность * производительность * качество
Мировой уровень – 85% и более
ОЕЕ исходит от планируемого производственного времени и анализирует
потери времени с целью из уменьшения или устранения.
Он
рассчитывается для конкретной единицы оборудования. Существуют три
основные категории потерь времени на производстве, связанные с
оборудованием – потери на остановках, потери в скорости и
потери в качестве. В каждой из этих групп происходит деление на
несколько видов потерь, которые в сумме специалисты называют «6
больших потерь» см.далее (не путать с 7 основными потерями на
производстве!!!)
ДОСТУПНОСТЬ
Отражает потери от простоя, связанные с неисправностями, поломкой
оборудования, остановками из-за дефицита сырья, отсутствия мест для
складирования, времени переналадок и др. в % от запланированного времени
производства
ППВ = ОВР – ВПО,
где
ППВ – планируемое производственное время
ОВР – общее время работы предприятия
ВПО – время плановых остановок оборудования
Д = ППВ – НВО
ППВ
= ОВ
ППВ
,
Д – критерий доступности
ОВ – операционное время
НВО – неплановое время остановок (см. в определении)
где
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ
Учитывает потери времени работы, возникающие тогда, когда станок работает
медленнее, чем обычно. Может быть связано с износом машины, использования
некачественных материалов, неправильной подачи, неэффективных действий
оператора.
ЧОВ = ОВ – ПС,
ЧОВ – чистое операционное время
ОВ – операционное время
ПС – потери скорости
П = ИВЦ * ВП
ОВ
=
где
ВП __,
где
ОВ * ИНП
П – критерий производительности
ИВЦ – идеальное время цикла – теоретич. мин. время, необходимое для прва ед.продукции
ОВ – операционное время
ВП – выпуск продукции – фактич. кол-во ед. продукции, выпущенное за
операционное время ОП
ИНП – идеальная норма производства – теоретич. макс. кол-во продукции,
производимое в ед. времени
КАЧЕСТВО
Критерий, который учитывает всю производимую продукцию, не соответствующую
стандартам и нормам.
ЧПВ = ЧОВ – ПК,
где
ЧПВ – чистое производственное время
ЧОВ – чистое операционное время
ПК – потери качества
К = ВГП
ВП
,
где
К – критерий качества
ВПГ – выпуск годной продукции – кол-во выпущенной годной продукции по
факту за операционное время ОП
ВП – выпуск продукции
Виды и источники потерь, связанных с
оборудованием (примеры «6 больших потерь»)
• Потери времени:
1.Остановки, связанные с поломкой, сбоями.
2.Время, необходимое для наладки, установки, например, для замены
матриц в штамповке и т.д.
• Потери скорости:
3. Холостой ход из-за блокировки работы датчиками при сокращении
подачи деталей и т.д.
4. Несоответствие расчетной и реальной производительности
оборудования
• Потери от дефектов
5.Возникновение и воспроизводство дефектов в самом процессе.
6.Сокращение выработки в период между запуском оборудования
и выходом на проектные нагрузки
Это интересно
• Видимые результаты усилий по созданию бережливого
производства появляются в среднем только через 2 года после
начала изменений
• В мире не существует ни одного предприятия, реально
отвечающего 100% всех требований, предъявляемых Lean
Production к организации
• Так называемые «Кайдзен-блиц» мероприятия зачастую
приводят к краткосрочным улучшениям. Всегда сохраняется
тенденция возврата к старому статусу при возникновении
любых, даже самых мелких, неудач
• «Ситуация «Нет проблем! – это проблема. Трудности есть
всегда. Задача менеджера на бережливом предприятии –
видеть их».