Система разработки продукции в Toyota. Люди, процессы, технология

Кодзокейкаку (K4) – соединить части в единое целое

Кодзокейкаку, или K4, – это один из основополагающих документов, в котором итоговый комплект кентодзу по отдельным компонентам кузова сводится в единый чертеж кузова как системы. Термин K4 появился в среде американских инженеров, работающих в Toyota, – им было трудно выговорить слово кодзокейкаку, в котором содержится четыре буквы «к». K4 включает основные сечения, информацию о принципах крепления, зазорах и сопряженных деталях. Кроме того, документ содержит конкретные требования к сборке, критические допуски и иные указания, касающиеся производства и возможных отклонений от стандартного процесса. K4 – это план создания кузова как системы. Он определяет требования к составляющим данной системы, включает важнейшие указания по выполнению проектно-конструкторских работ и служит неоценимым подспорьем для обеспечения совместимости до завершения разработки. Этот документ сводит воедино множество эскизных чертежей, разработанных в период кенто. K4 рассылается на утверждение всем функциональным группам отделов разработки продукции и организации производства. K4 разрабатывается в конце периода кенто и выпускается примерно через месяц после завершения работы над внешним обликом автомобиля. Данный документ становится основой для первичного анализа системы, планирования производства и выполнения детальных чертежей.

Правильный человек, правильная работа, правильный момент

К сожалению, во многих компаниях начальные этапы разработки продукции плохо продуманы и не структурированы. В результате им уделяется недостаточно внимания, а обеспечение ресурсами оставляет желать лучшего. Менеджмент таких компаний неохотно выделяет лучший персонал для работы на ранних стадиях проекта, предпочитая, чтобы квалифицированные специалисты тушили пожары на завершающих этапах. В итоге бесцельно тратятся корпоративные ресурсы, а потенциалу и моральному духу грамотных и умелых специалистов наносится непоправимый ущерб. Разработкой продукции должны заниматься талантливые люди, а талант обычно предпочитает идти вперед, а не латать тонущий корабль. Сотрудники долго не задерживаются там, где слабо продуманы процессы разработки продукции и выпускаются посредственные продукты.

Чтобы извлечь из таланта максимум, нужно эффективно использовать процесс, людей, инструменты и технологию. Компании, которые начинают уделять должное внимание разработке лишь после анализа готового проекта, или того хуже, после изготовления опытных образцов, постоянно сталкиваются с огромным перерасходом средств и бесконечными задержками с выпуском на рынок новых изделий. Отчасти проблема в том, что такие компании весьма смутно представляют, каким должен быть начальный этап работы над проектом, и придерживаются принципа «потом разберемся». Однако если разработка концепции должным образом не регламентирована, то в ней нет порядка. С точки зрения бережливого мышления такой бессистемный подход ведет к задержкам, перерасходу средств и непредсказуемости, что приводит к серьезным сбоям в разработке продукции и других видах деятельности.

В последнее время концепции параллельного проектирования и правильного старта стали более популярными. В результате некоторые компании, стремясь ускорить процесс разработки продукции, стали наращивать объем работ на начальных этапах, не вполне осознавая последствия такого решения. Такие попытки решить задачу в лоб – назначение окончательной цены поставщикам до завершения разработки, работа с непродуманной конструкцией, слишком поспешный переход к разработке отдельных узлов, – неизбежно ведут к ошибкам. Подобные промахи увеличивают объем последующих доработок и замедляют процесс в целом.

Toyota придерживается совершенно иного подхода. Здесь заботятся о том, чтобы правильная работа выполнялась правильным человеком в правильный момент. Это отчасти объясняет феномен, открытый Уордом, Лайкером, Собеком и Кристиано (Liker, Sobek and Cristiano, 1995). Они обнаружили, что отсрочка принятия решений в Toyota обычно способствует ускорению разработки продукции в целом.

В следующей главе мы поговорим о втором виде потерь при разработке продукции – потерях, обусловленных процессом разработки, – и инструментах, которые помогают избавиться от этих потерь.

Резюме принципа 2

Обеспечить правильный старт процесса разработки, чтобы на ранней стадии проектирования досконально изучить альтернативные варианты

Именно на ранних стадиях реализации проекта определяется, будет ли продукт качественным и экономичным в производстве. Технология управления несколькими проектами включает управление ассортиментом продукции, технологическое планирование, платформенное проектирование, управление ресурсами системы разработки продукции и управление общим содержанием проектов. Все это способствует успеху каждого отдельного проекта. Для реализации проекта формируются межфункциональные команды из наиболее опытных специалистов. Они собираются вместе на ранних стадиях проекта и анализируют широкий круг альтернативных решений, выявляя и устраняя потенциальные проблемы, заблаговременно принимая контрмеры для обеспечения качества и технологичности. Они изолируют вариацию, присущую процессу разработки продукции, что способствует безупречному выполнению работы на следующем этапе. В Toyota это происходит на начальной стадии реализации проекта, получившей название кенто. В этот период создаются сотни кентодзу, и самые опытные инженеры Toyota решают около 80 % технических проблем, что значительно снижает количество технических изменений на поздних этапах.

Глава 5
Обеспечить выровненный поток процесса разработки продукции

В Toyota мы стараемся сделать из каждого процесса цепочку прочно связанных звеньев, где отдельные операции объединяет информация и поток материала. Проблеме попросту негде спрятаться. Работа этой цепочки не безупречна. Но поскольку мы видим свои упущения, а наши люди обучены исправлять ошибки, с каждым днем мы становимся сильнее. Это заставляет нас быть активными и бдительными и помогает выявлять муда, которую мы устраняем с помощью метода пяти почему.

Гленн Умингер, Toyota Manufacturing Corporation, Северная Америка

Потенциал потока

В 1913 году Генри Форд и его команда совершили революцию в производстве, создав линию непрерывной сборки модели T и продемонстрировав миру возможности потока. Поразительные результаты, которых добился Форд, не прошли мимо Toyota, которая, перенимая опыт компании Ford, вышла в лидеры применения поточного производства в самых разных сферах. При этом в Ford не было и речи ни о каком потоке за пределами сборочной линии. После станочной обработки, штамповки и литья крупные партии деталей выталкивались на сборочную линию (а не вытягивались ею).

Используя производственные ячейки, Toyota распространила концепцию потока единичных изделий или выровненного потока на все операции, включая работу поставщиков. Там, где было невозможно организовать поток единичных изделий, Toyota создавала небольшие запасы деталей, которые иногда называют супермаркетами. Такой производственный супермаркет действует по принципу реального супермаркета: потребители «вытягивают» нужные им товары с полок, а хозяин или менеджер по мере необходимости пополняет запасы на полках. С помощью системы вытягивания на производстве поддерживается непосредственная связь между потребителем и поставщиком материала. Чем меньше размер партии, которую изготавливает производитель, тем ближе процесс к идеальному потоку единичных изделий. Чтобы поддерживать выровненный поток, производитель должен остерегаться потерь, борьбу с которыми давно и в масштабах всей компании ведет Toyota.

Какое отношение все это имеет к процессу разработки продукции? Достижения Toyota в проектировании основаны на том, что компания подходит к разработке продукции как к процессу. Подобно любому другому процессу, разработка продукции представляет собой циклическое повторение операций в определенном ритме. Toyota проделала огромную работу по стандартизации процесса разработки продукции, что позволило определить ритм процесса и сделало возможным его непрерывное совершенствование путем последовательного сокращения потерь. В данной главе рассматриваются знаменитые семь видов потерь и некоторые решения Toyota, которые помогают избавиться от этих потерь в потоке создания ценности при разработке продукции. Здесь рассказывается и о том, как Toyota выравнивает поток, устраняя потери (муда), неравномерность (мура) и перегрузку (мури). Таким путем Toyota неизменно опережает своих конкурентов, поставляя на рынок все более качественную продукцию.

Разработка продукции как процесс

Как отмечалось в главе 4, большая часть разработок Toyota – это производные продукты, созданные на основе готовых платформ, то есть компания занимается главным образом вариациями, модернизируя уже существующие автомобили. Такая система разработки продукции имеет много общего с другими системами, использующими процессную логику, например с изготовлением продукции. Подобно производству, современные системы разработки продукции требуют одновременной работы над множеством проектов и управления общими ресурсами. Более того, несмотря на разнообразие задач проектирования, основные виды работ и их последовательность аналогичны для всех проектов. Все это позволяет рассматривать систему разработки продукции как предприятие, выполняющее заказы по обработке знания. Порядок его работы определяется рядом ограничений и интегрированной сетью очередей, а выполнение заказов требует участия множества подразделений. Такое видение процесса разработки продукции дает компании возможность широко применять инструменты и методы управления процессами для снижения вариации и выравнивания потока процесса, не нанося ущерба креативности, без которой невозможно создание непревзойденных продуктов.

При таком подходе к разработке встает вопрос: как применить принципы бережливого производства к процессу, в котором поток информации важнее потока материала, а условия работы меняются от проекта к проекту. Иными словами, можно ли сделать так, чтобы поток создания ценности при разработке продукции был таким же плавным и равномерным, как при изготовлении материальных объектов? На этот вопрос можно ответить и да, и нет. Да, процесс разработки продукции можно рассматривать как повторяющуюся последовательность операций, которой мешают потери. Если сокращать потери, можно добиться стабилизации и совершенствования процесса разработки и это будет эффективно. Нет, этот процесс не идентичен повторяющимся производственным процессам. Задачи более сложны, цикл их выполнения длителен, а вариабельность слишком высока, чтобы можно было говорить об экономии отдельных секунд. Таким образом, несмотря на то, что многие концепции и методы, рассматриваемые в этой главе, похожи на бережливое производство, о котором шла речь в книге Лайкера «Дао Toyota», важно иметь в виду, что разработка продукции осуществляется в других, более сложных условиях и требует решения особых проблем. Одна из важнейших из них – увидеть процесс.

Составление карт потока создания ценности

Основной инструмент, который позволяет получить представление о потоке материала и информации и дает возможность увидеть производственные процессы, – это карты потока создания ценности (Rother and Shook, 1998)^[6]. Методика построения карт потоков рассматривает трансформацию материала как последовательность технологических операций, прерываемую потерями. Потоком управляет информация, которая определяет, что, когда и сколько нужно сделать при выполнении конкретных операций. После составления карты текущего состояния и выявления потерь, создающих помехи потоку, разрабатывается концепция будущего состояния процесса, который должен быть более бережливым. На основе этой концепции разрабатывается план действий. Этот мощный инструмент прекрасно подходит для повторяющихся производственных процессов, однако плохо применим, по крайней мере в исходном виде, к разработке продукции.

При внесении некоторых изменений карту потока создания ценности можно использовать и для совершенствования разработки продукции. Морган (Morgan, 2000) успешно адаптировал данную методику к сложным условиям проектирования. (Данный инструмент, названный PDVSM – Product Development Value Stream Mapping, – рассматривается в главе 17, а его применение проиллюстрировано в приложении к данной книге.) Чтобы изобразить поток создания ценности при разработке, нужно воспринимать ее как процесс. Важнейшая особенность этого уникального процесса состоит в том, что он включает множество взаимосвязанных видов деятельности, которые ведутся параллельно, в отличие от последовательного выполнения операций, характерного для производства.

Любой проект по разработке продукции богат событиями. Основной вид деятельности – это работа по добавлению ценности, при этом потери остаются скрытыми. Чтобы обеспечить высокое качество разработки, необходимо распутать сложное переплетение разнообразных видов деятельности и выделить потоки работ, функция которых – преобразовать входы в выходы. Выполнив эту задачу, мы обнаружим несколько параллельных, до некоторой степени независимых и в то же время взаимосвязанных видов деятельности. После этого мы сможем выявить потери в каждом из потоков работ.

На рис. 5–1 поток создания ценности при разработке продукции представлен в виде ряда параллельных потоков работ. Каждый поток работ («дорожка для плавания») представляет собой последовательность операций, которая прерывается потерями. Поскольку все потоки расположены вдоль единой оси времени, всегда можно увидеть, какие работы ведутся в определенный момент. В главе 17 будет показано, что PDVSM позволяет выявлять связь между отдельными потоками работ, различные виды потерь и даже петли обратной связи.

Любой, кому приходилось участвовать в разработке продукции, понимает, что такая схема дает весьма приблизительное представление о распределении работ во времени. К примеру, далеко не всегда можно точно определить начало и конец этапа формирования концепции. Поэтому важно понять, что данная схема иллюстрирует лишь принципиальный подход. Реальная карта текущего состояния потока создания ценности отражает сроки и виды деятельности применительно к реальному проекту по разработке продукции, а не абстрактному «типовому» проекту. Каждый проект имеет свои особенности. Однако на данном этапе наша задача – дать представление о потерях в потоке создания ценности при разработке продукции и рассказать о том, почему возникают потери, а не определить точные сроки и последовательность работ.

Следует еще раз подчеркнуть, что перед совершенствованием любого процесса следует прежде всего осознать, что перед нами именно процесс. А чтобы приступить к устранению потерь, нужно признать, что в любом процессе есть потери. Рисунок 5–1 говорит о том, что большая часть времени, которое тратится на разработку продукции, при которой информация преобразуется в конструкторское решение, – представляет собой потери. При этом большинство компаний, стремясь сократить время выполнения заказа при разработке продукции, сокращают продолжительность операций, добавляющих ценность. К примеру, они совершенствуют САПР, чтобы ускорить ввод данных и создание трехмерной графики. Или покупают быстродействующие компьютеры, чтобы быстрее сводить воедино результаты инженерных расчетов. При этом бережливое мышление уделяет первоочередное внимание потоку создания ценности в целом, поскольку потери между отдельными операциями скорее всего будут превосходить потери при выполнении отдельных операций (например, при вводе данных в САПР). Чтобы получить исчерпывающее представление о потерях, необходимо охарактеризовать потери в потоках создания ценности при разработке продукции и понять, почему они возникают.

Семь видов потерь в процессе разработки продукции

В большинстве своем процессы разработки продукции изобилуют потерями. Потери или муда – это любой вид деятельности, в ходе которой расходуются ресурсы, но не создается ценность для потребителя. Выявляя потери при разработке продукции, следует отталкиваться от семи видов потерь, которые выделил Тайити Оно: перепроизводство, ожидание, лишнее перемещение, излишняя или неправильная обработка, избыток запасов, лишние движения и исправление дефектов. Хотя причины потерь при разработке продукции и на производстве различны, этот список позволит выявить операции, не добавляющие ценности в процессе разработки продукции (см. рис. 5–2).

1. Перепроизводство. На производстве это изготовление изделий раньше, чем они понадобились потребителю или следующей операции. При разработке продукции такие потери возникают при несогласованной работе функциональных подразделений. К этой категории относится любая работа, которая выполнена до того, как следующая операция будет готова к обработке поступающего материала, и попытки приступить к параллельному проектированию, когда конструкторское решение еще не оформилось. Еще один пример перепроизводства – выполнение не той работы, результаты которой нужны следующему процессу. Часто перепроизводство возникает в результате завершения проектирования до проверки технологичности или совместимости на уровне системы.

2. Ожидание. На производстве рабочие простаивают в ожидании материала или наблюдают за работой автоматического оборудования. При разработке продукции кажется, что инженеры постоянно заняты делом, спешат с одного совещания на другое, сидят, напряженно вглядываясь в экран монитора. Однако нередко инженер не может заниматься своей основной задачей, поскольку не получил материала, который ему необходим в данный момент. Чтобы продолжить работу, начатую на более ранних этапах, инженерам приходится ждать проверок, решений, разрешений, информации, заказов на поставку и выполнения иных бесполезных операций. Наш опыт говорит о том, что ожидание – один из самых распространенных видов потерь в процессе разработки продукции.

3. Лишнее перемещение. На производстве это ненужная транспортировка деталей и изделий. При разработке продукции лишнее перемещение – это ненужная передача материала из одного функционального подразделения в другое. В первую очередь речь идет о передаче информации, будь то изображения, слова или иные данные. Лишнее перемещение снижает темпы проектирования, ведет к потерям информации и порождает безответственность. Это весьма распространенная проблема в традиционных системах разработки продукции.

4. Излишняя или неправильная обработка. На производстве это ненужные или неэффективные операции при обработке деталей. При разработке продукции это изъяны системы и ошибки проектирования. Надлежащее обучение и развитие персонала помогает избежать или значительно сократить число ошибок. К этой же категории относятся разработка новых компонентов вместо использования готовых комплектующих, работа с нуля вместо модификации существующих решений и разработка новых технологий для каждого проекта вместо использования стандартного производственного процесса. Еще один пример излишней обработки – ненужные переговоры при отборе поставщиков и работе с ними.

5. Избыток запасов. Как на производстве, так и при разработке продукции избыток запасов – это прямое следствие перепроизводства. На производстве это превышение минимального резерва, необходимого для функционирования строго контролируемой системы вытягивания. При разработке продукции это избыток информации, например чертежей, которые ожидают рассмотрения. Самый коварный вид потерь при разработке продукции – это информация, которая стоит в очереди на обработку. Часто с такой информацией связаны проблемы (к примеру, оказывается, что это не те данные, которые нужны для выполнения очередной операции) или она теряется и поступает туда, где ее ждут, с опозданием. Нередко эти проблемы обнаруживаются лишь тогда, когда выясняется, что они вызвали необходимость крупных доработок и увеличили время выполнения заказа.

6. Лишние движения. На производстве это любые ненужные или нерациональные движения оператора. При разработке продукции инженеры участвуют в ненужных совещаниях и бессмысленных проверках, составляют пространные отчеты о состоянии проекта. Лишние движения имеют место на так называемых просторных заводах с непродуманной организацией рабочего пространства. К ним же относятся длительные обходы производственного предприятия, во время которых не удается собрать информацию, необходимую для принятия проектных решений.

7. Исправление дефектов. На производстве это инспектирование, переделка и отходы. При разработке продукции исправление дефектов принимает форму аудитов, проверок, тестирования новых компонентов вместо использования уже опробованных, запоздалых технических изменений, лишних проверок оборудования, всевозможных доработок и переделок. Объем этих потерь так велик, что, как правило, в любой момент времени примерно треть всех наличных ресурсов занята доработками и переделками.