1 - 2013

Информационные технологии в деле внедрения принципов бережливого производства

Тони Кристиан (Tony Christian)
Директор компании Cambashi (www.cambashi.com), специализирующейся на аналитических исследованиях по вопросам применения информационных технологий в экономике

Всей логистической цепочке предприятия требуется достоверная информация об изделии. Предоставление такой информации обеспечивает реализацию инициативы «бережливого производства», направленной на повышение производительности и уменьшение расхода ресурсов.

С точки зрения многих производственников и консультантов, принципы бережливого производства никак не связаны с информационными системами. Наоборот, упрощение является фундаментальным аспектом бережливого подхода и устранения брака и если можно достичь такого уровня упрощения, при котором информационная система для управления процессом вообще не нужна, то это лучше всего! Такое вполне возможно на уровне простых внутренних процессов или при управлении собственными активами.

Таким образом, решение вопросов использования площадей, организации материальных потоков и загрузки производственных линий, как правило, помогает в устранении «узких» мест материального снабжения, в сокращении запасов и повышении качества. И всё же для того, чтобы концепция бережливого производства дала максимальную отдачу, важно оценить последствия перемен в глобальном масштабе — для всей логистической цепочки.

Чтобы концепция бережливого производства дала максимальную отдачу, важно оценить последствия перемен в глобальном масштабе — для всей цепи поставок (иллюстрация предоставлена компанией Siemens PLM Software)

Чтобы концепция бережливого производства дала максимальную отдачу, важно оценить последствия перемен в глобальном масштабе — для всей цепи поставок (иллюстрация предоставлена компанией Siemens PLM Software)

Что хорошо для одного — не всегда хорошо для всех

Прежде всего, есть опасность того, что улучшения на местах могут не оказать положительного влияния на предприятие в целом и вне его. Например, незначительное повышение производительности на одном из участков может вызвать проблемы на уровне всего завода или логистической цепочки, так как на последующих этапах начнут скапливаться избыточные складские запасы.

Кроме того, существует вопрос временной перспективы: важно, чтобы меры, принятые для решения проблемы в краткосрочной перспективе, не привели к еще большим проблемам в будущем. Распространенный тому пример — повышение производительности за счет потери гибкости. При этом очевидно, что в современных экономических условиях высокий уровень неопределенности на многих рынках требует именно повышенной гибкости. Применение принципов бережливого производства с целью получения более значительных и стабильных преимуществ для всей логистической цепочки — непростая задача. На этом уровне главным помощником становятся информационные технологии.

Один из аспектов производственной логистической цепочки — это ее организационная структура и географическая разветвленность. Сегодня для многих отраслей промышленности характерны длинные и сложные логистические цепочки, включающие множество организаций из разных стран. Такую всемирную систему взаимосвязей, пожалуй, правильнее называть не цепочкой, а логистической сетью. С этим тесно переплетается другой аспект — жизненный цикл операций, начиная с момента отгрузки до послепродажного обслуживания и утилизации. Поэтому целью становится повышение производственных показателей: скорости движения изделий, уровня запасов, качества — во всей сети и в жизненных циклах каждой операции.

И разумеется, ещее один аспект логистической цепочки — это жизненный цикл изделия. На различных этапах жизненного цикла задействуются разные участники цепи, исполняющие различные функции. Например, партнера по разработкам, имеющего современное опытное производство, по окончании проектирования изделия сменяет предприятие, способное обеспечить массовый выпуск комплектующих.

Интегрированная сеть решаемых задач

Чтобы добиться улучшений на уровне предприятия, требуется создать интегрированную сеть процессов и приемов работы. На более глобальном уровне логистической цепочки необходимость интеграции распространяется и на процессы взаимодействия между различными организациями. Одна из аксиом концепции бережливого производства гласит, что значительная часть выполняемых на машиностроительных предприятиях работ не приносит реальной пользы, а является пустой тратой времени и ресурсов (хотя объем таких работ нередко преувеличивается). Не приносящие пользы операции делятся на две категории: действительно бесполезные и только кажущиеся таковыми. К последним часто относятся процессы обмена информацией, которые менее прозрачны, чем материальные потоки или технологические операции. Однако именно такие процессы могут оказаться критически важными, а их сохранение и/или улучшение превращается в сложную задачу, особенно на уровне взаимодействия между организациями, что требует наличия эффективной и интегрированной информационной среды.

Современные технологии позволяют испытывать полную цифровую модель производственного участка до его физического воплощения (иллюстрация предоставлена компанией Siemens PLM Software)

Современные технологии позволяют испытывать полную цифровую модель производственного участка до его физического воплощения (иллюстрация предоставлена компанией Siemens PLM Software)

Объединение информационных технологий с концепциями бережливого производства

Потенциальная польза информационных технологий при внедрении принципов бережливого производства проявляется уже на ранних этапах формирования логистической цепочки — во время собственно проектирования изделия. Примерами очевидно бесполезных работ являются создание нескольких вариантов проектной документации только лишь для того, чтобы ознакомить других участников процесса разработки с вносимыми в проект изменениями, а также неэффективное обновление вручную хранимой в нескольких местах информации при внесении изменений.

Интеграция процессов проектирования изделия с технологией его изготовления на этапе проектирования стала гораздо теснее, чем раньше, и предоставляет еще более широкие возможности. Современные технологии позволяют испытывать полную цифровую модель производственного участка до его физического воплощения. Иначе говоря, моделируются не только базовые технологические процессы (механообработка, роботизированные операции и пр.), но и процесс изготовления изделия в целом, включая транспортировку и загрузку материалов, а также вопросы логистики. Результат — это воплощение мечты сторонника бережливого подхода: внесение изменений в цифровую модель позволяет оптимизировать работу всего предприятия, а также виртуально устранить множество проблем, которые могли бы возникнуть на практике (не будем забывать, что в ряде подходов к решению производственных проблем любому оператору в цехе предоставляется право остановить производство при возникновении каких­либо отклонений, — это, конечно, довольно эффективно, но очень дорого).

В результате оптимизации технологического процесса или устранения производственных проблем может потребоваться внесение изменений в конструкцию изделия. Приложение, управляющее данными об изделии в ходе выполнения циклов проектирования, обеспечивающее работу всех участников процесса разработки над одной и той же версией проекта, а при надлежащем внедрении — устраняющее необходимость в создании версий, — это система управления жизненным циклом изделия.

Доступ к данным об изделии в масштабах всего предприятия

В реальности оптимизация существующей логистической цепочки практически всегда сводится к комбинации решений уровня предприятия — систем управления ресурсами предприятия, цепочками поставщиков (SCM), управления взаимодействием с заказчиками (CRM), а также систем управления производственным процессом (MES). Солидный набор аббревиатур! Общей для всех этих систем является потребность в актуальной информации об изделии.

Неверные данные об изделии приводят к ошибкам в технологических процессах, задержках с поставками, а в конечном счете — к невыполнению требований заказчика. Хотя, к счастью, такие проблемы возникают редко, они привлекают к себе огромное внимание, когда случаются отзывы крупных партий готовой продукции, как это произошло с компанией Toyota пару лет назад. Точная информация об изделии важна и для быстрого поиска альтернативных поставщиков. И снова пример критической ситуации — сбои с поставками из­за цунами в Японии. В меньшем масштабе подобная работа выполняется постоянно и крайне необходима для сохранения гибкости и прибыльности всей логистической цепочки.

Наличие единого источника информации об изделии — наилучший способ организации обмена данными и информацией об изменениях в конструкции и технических характеристиках изделия для всей инфраструктуры. В современных условиях вопросы управления информацией об изделии становятся всё более сложными в связи с ростом объемов встроенного программного обеспечения.

В целом изменения в программное обеспечение вносятся быстрее, чем в изделия, а рост функциональной взаимозависимости между программами и содержащими их устройствами приводит к ускорению процессов внесения изменений в конструкцию. Доступ к информации об изделии играет главную роль в определении общей эффективности информационной инфраструктуры и является сильным аргументом, подтверждающим, что именно PLM­система ­объединяет всю эту инфраструктуру и является критически важной при реализации инициатив, направленных на сокращение потерь и повышение производительности.

Иллюстрации предоставлены компанией Siemens PLM Software

Иллюстрации предоставлены компанией Siemens PLM Software

Иллюстрации предоставлены компанией Siemens PLM Software

Бережливость — универсальный принцип

Для обеспечения интеграции всех участников жизненного цикла изделия — начиная с замысла, разработки, изготовления и заканчивая послепродажным обслуживанием — PLM­среда должна стать общим языком для всех участников логистической цепочки. Эта среда должна удовлетворять информационные потребности различных взаимодействующих групп — заказчиков, конструкторов, технологов, операторов технологического оборудования, а также служб маркетинга и продаж. В то же время такая среда должна функционировать эффективно — в конце концов, мы продвигаем принципы бережливого производства!

К примеру, многие предприятия собирают больше информации о производимых операциях, чем это реально необходимо, тем самым усилия по ее внесению в базы тратятся впустую. Технологии PLM должны помогать предприятиям в выявлении действительно нужной информации, необходимой для создания инновационных изделий, а также позволяющей работать гибко и эффективно. Кроме того, PLM­система должна способствовать внедрению передовых приемов работы везде, где они могут быть применены.

Вот список требований к PLM­решению, которое на деле сможет обеспечить достижение целей бережливого производства в рамках всей логистической цепочки:

  • PLM­система должна так управлять данными об изделии, чтобы они были доступны всем участникам процесса в нужном месте и в нужное время;
  • следовательно, требуется высокая гибкость настроек и простота использования системы;
  • данные должны систематизироваться, должен быть обеспечен жесткий контроль версий;
  • в то же время необходима гибкость.

Усовершенствование средств обеспечения бережливого производства

PLM­среда обязательно должна непрерывно оптимизировать процессы в рамках всей логистической цепочки, а в идеале — обеспечивать прослеживаемость и даже анализ тенденций развития изделий и процессов их изготовления. Предполагается полная интеграция с системами, обозначенными вышеприведенными аббревиатурами.

Хорошая новость: ведущие поставщики PLM­решений знают обо всех этих требованиях и за последние годы значительно продвинулись в достижении поставленных целей.

И наконец, PLM­технология должна быть доступной. Здесь тоже достигнут заметный прогресс благодаря развитию инфраструктуры и компьютерной техники, в частности благодаря появлению «облачных» технологий и специализированных процессоров.

Производственные сети — это сложные, динамические среды, поэтому достижение улучшений в логистической цепочке остается многоплановой задачей. В этом смысле развитие информационных систем приносит и новые возможности, и новые проблемы. По мере их прогресса и повышения доступности для предприятий всего мира планка производительности поднимается всё выше.

Успех в производстве требует поиска оригинальных путей применения информационных технологий на всех этапах разработки и дальнейшего жизненного цикла изделия, а также обеспечения надлежащего баланса между эффективностью и гибкостью логистической цепочки.

САПР и графика 1`2013