1 - Полуавтомат выдува ПАВ-600

2 – Стол розлива

3 – Термоусадочный автомат ТПЦ-550

4 – Машина упаковочная

Рис. 1 План-схема  расстановки оборудования в цехе розлива питьевой воды

 Рис. 2 Схема движения материального потока в цехе розлива питьевой воды

Эти недостатки организации потоков являются причинами увеличения  длительности цикла производства питьевой воды, снижения коэффициента использования производственной мощности цеха, затруднения контроля  производственного процесса и, в целом, роста себестоимости выпускаемой продукции. В данной статье предлагается подход, позволяющий разработать рекомендации по реорганизации внутрипроизводственных материальных потоков с целью обеспечения выпуска продукции, соответствующего спросу на нее с минимальными производственными и логистическими издержками. В основе подхода лежит предположение о том, что не обязательно лишь системное применение всех составляющих конкретной логистической концепции позволит достичь эффекта от ее внедрения. По мнению авторов, разумное использование отдельных элементов, инструментов, технологий, методик и т.п.,  предлагаемых той или иной концепцией, в том числе и в различном сочетании, применительно к конкретным условиям  производства обеспечит повышение эффективности его функционирования.

Основными концепциями логистики производства, подробно описанными в литературе и широко применяемыми в настоящее время в практике работы производственных предприятияй (в большей степени зарубежных) являются Lean Production (бережливое производство), Six Sigma (шесть сигма), Кайдзен, QRM – Quick Response Manufacturing (быстрореагирующее производство), ТОС – Theory of Constraints (теория ограничений Э. Голдрата) [2, 4, 6, 7, 12]. Эти концепции возникли и эффективно применялись в производственных системах различных типов, отличающихся по своим характеристикам, включая и особенности технологических процессов изготовления продукции, что, безусловно, нужно учитывать при разработке рекомендаций в области  организации и управления   внутрипроизводственными материальными потоками. 

Исследуемая в данной статье производственная система характеризуется непрерывностью производственных процессов и поточной формой их организации. Поэтому для устранения выявленных проблем было предложено:

• реорганизовать внутрипроизводственные материальные потоки в соответствии с принципами Lean Production с использованием такого инструмента, как «карта потока создания ценности» (Value Stream Mapping - VSM);
• для анализа и оптимизации производственных процессов применить методологию REFA[1];
• для управления материальным потоком с целью согласования объемов производства продукции со спросом на нее использовать известный в теории ограничений подход «барабан-буфер-веревка» (Drum-Buffer-Rope - DBR).

Основные принципы Lean Production включают: работу в команде, коммуникацию, эффективное использование ресурсов и сокращение затрат, постоянное совершенствование [3]. Производственная система, сформированная в соответствии с данной концепцией, как правило, включает такие элементы, как JIT (Just in Time - точно вовремя), Канбан,  TQM (Total Quality Management - всеобщее управление качеством), TPM (Total Productive Maintenance - всеобщее обслуживание оборудования), Flow Manufacturing (организация потока) и др. Lean Production нацелено на выявление и устранение так называемых «скрытых потерь», к которым относятся:  перепроизводство, дефекты и переделка, передвижения, перемещения материалов, запасы, излишняя обработка и ожидание. Эти потери увеличивают издержки производства (не добавляя потребительской ценности), срок окупаемости инвестиций  и, в целом,  ведут к снижению мотивации рабочих[1].

Элементом Lean Production,  обеспечивающим работу производственной системы в соответствии с концепцией JIT, является  Канбан - система, использующая карточки[2] для передачи   информации о потребности в сырье, материалах, полуфабрикатах, деталях, узлах, инструменте и т.п. соответствующим поставщикам (внутренним и внешним). В карточке (канбан) содержатся необходимые данные о продукции, месте ее изготовления, хранения и применения; типе используемого контейнера и его вместимости и др. В соответствии с правилами «канбан»:

• последующий технологический этап должен «вытягивать» необходимые изделия с предшествующего этапа в необходимом количестве, в нужном месте и строго в установленное время;
• любое перемещение изделий без карточек «канбан» запрещается;
• любой отбор, превышающий количество карточек «канбан», запрещается;
• количество карточек «канбан» должно всегда строго соответствовать количеству продукции.
• на участке производства выпускается такое количество изделий, какое «вытягивается» последующим участком;
• производство в больших количествах, чем указано в карточках «канбан», запрещается;
• различные детали должны изготавливаться на производственных участках в той последовательности, в какой подавались карточки «канбан»;
• бракованная продукция никогда не должна поступать на следующие производственные участки[8].

Одним из самых важных инструментов, помогающих исследовать операционную (производственную) систему в целом и осуществлять шаги по ее преобразованию, является карта потока создания ценности, которая позволяет «идентифицировать каждый процесс в потоке, «вытягивать» их из организационной суматохи и строить целостный процесс в соответствии с принципами бережливого производства» [10]. Карта потока создания ценности помогает определить операции, создающие и не создающие добавленную ценность. Известные американские специалисты Дж.  Вумек и Д. Джонс характеризуют этот метод как «эффективный и наглядный метод работы с ценностью и с ее компонентами» [2]. Карта потока создания ценности позволяет одинаково успешно изучать процессы, которые происходят в различных учреждениях и сферах деятельности. На пути от склада сырья до поставки товара материальный поток проходит через множество рабочих мест. Поток информации также движется, начиная от заказа на изготовление продукции до ее приемки заказчиком. При составлении карты потока создания ценности информационные потоки считаются такими же важными, как и материальные. В первую очередь составляется карандашный набросок схемы текущего состояния, а в процессе сбора и фиксирования значимой информации возникает  карта  фактического состояния. Затем при помощи этой карты формируется видение того, каким мог бы стать данный процесс в будущем (карта будущего состояния). Затем, когда будущее состояние станет реальностью, разрабатывают новую карту будущего состояния, что подразумевает процесс непрерывных улучшений. Сначала совершенствуют операции, не добавляющие ценности, затем те, которые нужны только для бизнеса, далее принимают меры для улучшения процессов, добавляющих ценность с точки зрения клиента.

Методология REFA  - набор практически отработанных техник организации работы предприятия, сфокусированных как на оптимизации производственного процесса, так и на выявлении и определении операционных показателей. Отдельные методы могут быть использованы в качестве самостоятельных инструментов или в комплексе как дополняющие  друг друга, что позволяет рассматривать операционный процесс целостно и системно, анализировать и оптимизировать всю цепь создания ценности в организации [16]. В соответствии с методологией  REFA организация рабочей системы нацелена на рабочее задание. Комплексные задания разделяют на частичные задания и далее на, так называемые,  под задания, пока их содержание не становится однозначным, т.е.  четко понимается людьми, которые должны их выполнить (рис.3).

Рис. 3. Принцип разделения задания

Разделение задания – это необходимый предварительный этап планирования процессов. Однако он не дает понимания того, насколько важно отдельное задание в общем комплексе заданий. Такую возможность предоставляет ABC–анализ,  результатом которого является оценка заданий в соответствии с определенными критериями (время выполнения; расходы на работника в год; затраты на средства производства и информацию и др.) и присвоение им приоритетности с точки зрения необходимости их более интенсивного изучения с целью совершенствования.

Теория ограничений Э. Голдрата представляет собой подход к  управлению производством (операциями), обеспечивающий увеличение пропускной способности производственной системы за счет «расшивки узких мест» и поддержания их максимальной работоспособности. В целях управления все ресурсы производственной системы разбиваются на три группы: ресурсы недостаточной мощности, или «узкие места»; ресурсы избыточной мощности и ресурсы ограниченной мощности. «Узкое место» – любой ресурс, пропускная способность которого меньше, чем потребность в нем, т.е. меньше рыночного спроса на производимую им продукцию. Для удовлетворения спроса на выпускаемую продукцию необходимо провести мероприятия, направленные на устранение ограничений, т.е. осуществить «расшивку узких мест». Далее необходимо обеспечить непрерывную работу такого ресурса.  Ресурс избыточной мощности - любой ресурс, пропускная способность которого превышает потребность в нем (больше рыночного спроса). Этот ресурс не должен работать непрерывно. Заниматься устранением простоев избыточного ресурса не имеет смысла. Ресурс ограниченной мощности – ресурс, пропускная способность которого практически соответствует потребности в нем (рыночному спросу) и который, при условии, что его работа не будет четко спланирована, может стать недостаточным ресурсом («узким местом»). Для управления производственным потоком необходимо определить контрольные точки (одну или несколько). Если в производственной системе есть «узкое место», то именно оно являются лучшей контрольной точкой, которая называется «барабаном», так как «выдает дробь», используемую как ритм для управления  всей  системой. «Узкое место» должно работать все время, необходимое для  обеспечения соответствия его пропускной способности уровню рыночного спроса на продукцию. Для исключения перебоев в работе «узкого места», связанных с возможными сбоями в предыдущих рабочих центрах, необходимо перед ним создать резервные запасы незавершенной продукции –  временной «амортизатор», или «буфер». Во избежание накопления излишних запасов необходимо установить информационную связь с предыдущими звеньями производственной цепочки (рабочими центрами или складом, отпускающим материальные ресурсы в производство) для координации объемов выпускаемой продукции. Такая связь называется «веревка».При отсутствии в системе «узких мест» в качестве «барабана» используется ресурс ограниченной мощности. В этом случае можно создать запас готовой продукции («буфер»), а «веревка» должна  обеспечить соответствие  выпускаемого «барабаном» объема продукции уровню спроса на нее [9].

Для управления материальными потоками на исследуемом предприятии используется метод, названный Шрагенхаймом и Детмером Simplified Drum-Buffer-Rope(S-DBR), или «упрощенный барабан-буфер-веревка» [15]. Предлагаемый подход оперирует теми же базовыми понятиями, что и традиционный метод DBR.Разница в том, что основным системным ограничением в S-DBRвсегда считается рыночный спрос, даже тогда, когда существуют внутренние ограничения мощности. Предполагается, что если полностью не удовлетворять требования рынка в настоящем, то в будущем спрос снизится. Основные правила метода S-DBR:

• работа барабана строится от поступающих заказов. Если ресурс не загружен, заказ немедленно принимается к исполнению, в противном случае принимаются меры к высвобождению мощности;
• единственный существующий буфер – это запас готовой продукции;
• расписание отпуска материалов в производство напрямую задается получаемыми заказами.

Связь существует с рыночным спросом, а не с графиком работы задающего такт ресурса. При этом осуществляются меры по управлению рыночным спросом для регулирования загрузки ресурса. Таким образом, основными особенностями применения данного метода являются обеспечение реакции производственной системы на изменение объемов продаж и легкость  внедрения на практике.

Методы исследования и оценки  производственных процессов, описанные выше, позволили составить четкое представление о том, как практически был организован процесс производства питьевой воды в компании «Росинка». На первом этапе исследования  была составлена схема движения материального потока в цехе розлива (рис. 2). Она определила общее направление работы на следующем этапе. С использованием методологии построения карт потоков создания ценности, была разработана карта текущего состояния сначала только для цеха, а затем и компании в целом (рис. 4 и 5).

Рис. 4 Карта потока создания ценности в цехе розлива питьевой воды

Рис. 6 План разделения заданий

Проведенный ABC-анализ  (рис. 7, Таб. 1) позволил определить долю каждого задания в общем времени работы (одна смена - 8 часов).

Рис. 7 Фактическое распределении рабочего времени по действиям

Таблица 1

ABC-анализ рабочего времени 

Дополнительные замеры и хронометраж операций позволили окончательно выявить причины низкой производительности и потерь: нерациональная схема планировки производственных ресурсов; нарушение принципов организации производственного процесса (прямоточность, непрерывность, пропорциональность); перепроизводство. В процессе изучения и анализа  рабочей системы, были предложены решения по реорганизации материального потока: изменение планировки производственного процесса; механизация и автоматизация процесса производства, (использование  транспортера, этикетировщика и принтера); внедрение «тянущей» системы управления материальным потоком с использованием принципов бережливого производства и теории ограничений. Новый план расстановки оборудования представлен на рисунке 8.

1 - Полуавтомат выдува ПАВ-600

2 – Стол розлива

3 – Этикетировочный аппарат

4 - Принтер

5 – Термоусадочный автомат ТПЦ-550

6 – Машина упаковочная

Рис. 8 План расстановки оборудования в цехе розлива после реорганизации

Соответственно, изменяется и схема материальных потоков (рис. 9).

Рис. 9 Схема  материального потока  в цехе розлива питьевой воды (после  реорганизации)

Таким образом, обеспечивается непрерывность производственного процесса, темп которого зависит от работы задающего ритм процесса -  процесса выдува бутылки на полуавтомате; работа всей системы выстраивается в соответствии с тактом, который зависит от потребительского спроса – объемов продукции, ежедневно отгружаемой по заявкам потребителей. Следствием упорядочения  материального потока и подчинения его интенсивности спросу стало упрощение информационных потоков, обеспечивающих процесс управления предприятием.  Карта будущего состояния потока создания ценности в компании представлена на рис. 10. Основным принципом работы производственной системы становится принцип вытягивания продукта потребителем. Отгруженные со склада товары восполняются буферным запасом готовой продукции, находящимся в производственном цехе («супермаркет»). При этом пополнение происходит партиями в несколько паллет, как только необходимое число карточек (канбан) отбора продукции скапливается в ящике выравнивания загрузки на складе. Отгрузка продукции с мест хранения в «супермаркете» дает сигнал к производству партии продукции. Реорганизованная система хранения готовой продукции и перемещение питьевой воды на склад, оснащенный стеллажными конструкциями, позволяет на 75% сократить  используемую площадь хранения. В результате проведенной реорганизации производительность цеха выросла в 3 раза, запасы готовой продукции сократились более, чем на 80%, что в целом привело к снижению себестоимости производимой продукции и росту прибыли предприятия.

Рис. 10 Карта будущего состояния потока создания ценности в компании