309-14 (НА САЙТ)

С.В. Ходыревская, Е.А. Лаушкина

Бережливое производство: карта потока создания ценности

В настоящее время в условиях непостоянства мирового рынка и снижения

экономической устойчивости предприятий вопросы эффективности управления

производством и выпуск конкурентоспособной продукции являются наиболее

актуальными. Решением может быть построение организации производственных

процессов на основе концепции «бережливого производства».

«Бережливое производство» предлагает принципиально новые подходы к

управлению и организации предприятия и предлагает инструменты и методы,

позволяющие значительно снизить потери, удешевить и ускорить процессы. При

внедрении «бережливого производства» прежде чем переходить к задаче устранения

бесполезных затрат важно обеспечить визуализацию производственных процессов, то есть

наглядно представить, как работает процесс, где создается ценность, а где возникают

потери. Четкое описание бизнес-процессов создает условия для непрерывного

совершенствования. Еще одна причина проводить описание процессов — сертификация

систем качества. При разработке и внедрении системы качества организации вынуждены

описывать свои основные процессы, так как стандарты ИСО 9000 также опираются на

процессное описание.

Для выявления имеющихся узких мест в производственной цепочке, а также для

сокращения времени, затрачиваемого на производство партии аккумуляторов, и, как

следствие, создания условий для увеличения объема выпуска батарей использовали один

из инструментов «бережливого производства» – построение карты потока создания

ценности (VSM). Поток создания ценности — это все действия (как добавляющие, так и не

добавляющие ценность), нужные, чтобы провести продукт через следующие основные

потоки операций: производственный поток — от сырья до готовой продукции[3].

Внедрение VSM на ООО «ИСТОК» предложили проводить в несколько этапов

(таблица 1).

Таблица 1 – Программа по внедрению VSM при производстве аккумуляторных батарей

Этапы Шаги

Этап 1: выбор потока

ценности, подлежащего

улучшению

1.1 Определить «продуктовое» семейство

1.2 Определить границы потока

1.3 Определить требования заказчика к результату процесса

Этап 2: сбор данных для

построения карты потока

2.1 Изучить технологическую документацию изготовления

свинцовых аккумуляторных батарей

2.2 Собрать данные на производственных площадках

Этап 3: составление карты

текущего состояния потока

ценности

3.1 Определить основные производственные процессы

3.2 Определить параметры процессов

3.3 Обозначить места скопления запасов

3.4 Указать потоки материалов и интервалы времени

3.5 Проанализировать карту текущего состояния

Этап 4: установление

характеристик процесса,

используемых при

преобразовании потока

4.1 Рассчитать время выполнения заказа

4.2 Рассчитать чистое время обработки

4.3 Определить КПД производственного цикла

4.4 Определить потери из-за лишних запасов

Этап 5: составление карты

будущего состояния потока

ценности

5.1 Создать непрерывный поток

5.2 Использовать супермаркеты в местах, где непрерывный

поток невозможен

5.3 Создать начальное вытягивание путем производства

небольших партий

5.4 Рассчитать характеристики процесса для будущего

состояния

Этап 6: разработка плана

совершенствования потока

ценности

6.1 Обучить персонал методикам VSM и «Канбан»

6.2 Определить размеры запасов для супермаркета

6.3 Создать супермаркеты

6.4 Ввести карточки канбан и создать доску для их учета

6.5 Перейти на производство партий из 20 аккумуляторов

Этап 7: улучшение 7.1 Завершить внедрение VSM

7.2 Поставить новые, более высокие цели

Рассмотрим подробно мероприятия, входящие в каждый этап.

Этап 1- выбор потока ценности, подлежащего улучшению.

Прежде чем приступить к построению карты, выполнили ряд подготовительных

работ: определили «продуктовое» семейство, определили границы потока, определили

требования заказчика к результату описываемого процесса.

Семейство — это группа продуктов, которые проходят через аналогичные этапы

обработки на одних и тех же станках [3]. По производственным участкам выделили два

«продуктовых» семейства — «легкие» (емкость 55 - 90 А/ч) и «тяжелые» (емкость 100 -

225 А/ч) аккумуляторы, на начальном этапе внедрения выбрали семейство

аккумуляторов «легкого» типа.

Границы потока определили с помощью построения таблицы SIPOC (таблица 2).

SIPOC — это составление диаграммы, на которой указываются связи от поставщиков (тех,

кто предоставляет ресурсы для процесса), входы (то, что поставляется для процесса), сами

процессы (наборы операций, добавляющих ценность ко входам), выходы (результаты

процесса или продукт), заказчиков (тех, кто получает результат процесса или продукт)[4].

Таблица 2 – SIPOC для процесса производства «легких» аккумуляторов

S (Поставщик)

I (Сырье)

P (Процесс)

O (Выходная продукция)

C (Потребитель)

Внешний поставщик

Pb, Sb, Se, Sn Отливка токоотводов

Сдвоенный токоотвод

Участок пастонамазки

Pb, Sn, Ca, Al Изготовление ленты Лента свинцовая Участок

пастонамазки Литейный

участок Токоотводы,

паста Пастирование токоотводов Электроды Камеры

дозревания Участок

пастонамазки Дозревание электродов Электроды Сборочный

участок №1

Камеры дозревания,

Производство моноблоков

Электроды, лента для

конвертовки, свинец,

моноблоки

Сборка батарей Батарея

Участок батарейного

формирования№1

Участок сборки Аккумуляторные

батареи, электролит

Формирование батарей

Заряженная батарея

Участок упаковки

Участок батарейного

формирования

Упаковочная пленка, этикетки

Маркирование и упаковка

аккумуляторов

Паллеты аккумуляторов Заказчик

Далее был проведен анализ результата процесса производства аккумуляторов с

точки зрения потребителей. Для потребителей установили следующие ценности:

конструктивное исполнение в соответствии с заказом, соблюдение габаритных размеров и

маркировки, гарантия заявленной емкости аккумуляторов, поставка точно в срок и в

необходимом количестве.

Этап 2 - сбор данных для построения карты потока.

Первичная информация о процессе была получена из комплекта технологической

документации изготовления свинцовых стартерных аккумуляторных батарей 6СТ-55А3-

6СТ-77-А3[1]. В дальнейшем данные для построения собирались на производственных

участках: было измерено реальное время выполнения операций и транспортировки,

определена численность операторов на каждой операции, подсчитаны образующиеся

запасы.

Этап 3 - составление карты текущего состояния потока ценности.

Построение карты ограничили потоком продукции внутри завода, материальный

поток отображен не в порядке физического расположения цехов и оборудования, а в том

порядке, в котором идет обработка.

При обследовании участков, через которые проходит материальный поток, были

выделены места, где скапливаются запасы: после дозревания электродов, после

конвертовки, а также после сборки батарей. Анализ выявленных скоплений запасов

показал, что наибольшие потери от запасов возникают из-за того, что объемы

незавершенного производства достаточно большие, их сложно подсчитать, требуются

дополнительные места под хранение и стеллажи[5].

При анализе перепроизводства было установлено, что основными причинами,

приводящими к перепроизводству, являются «выталкивающая» система производства и

отсутствие связей между процессами.

Было установлено, что производство организовано по принципу выталкивания –

работы ведутся по плану, составленному на основе предположений о том, что понадобится

следующему процессу. В каждом процессе обособлено устанавливаются объемы и темп

производства без видения всего потока создания ценности. Карта текущего состояния

процесса производства «легких» аккумуляторов показана на рисунке 1.

Этап 4 - установление характеристик и параметров процесса, используемых при

преобразовании выбранного потока.

В качестве характеристик процесса производства «легких» аккумуляторов были

выбраны следующие критерии:

1) время выполнения заказа;

2) время обработки;

3) КПД производственного цикла по формуле[4]:

(1)

4) затраты на хранение запасов по формуле [6]:

(2)

где r – вид запаса;

R – количество видов запасов;

Kbr – количество дней хранения r-го вида запаса;

Пкr – количество запасов r-го вида вида;

Сr – стоимость хранения r-го вида запаса.

Рисунок 1 – Карта текущего состояния процесса изготовления аккумуляторов «легкой» группы

Условные обозначения: - производственный процесс, - внешние производственные процессы,

- запасы, - оператор, - движение материалов при выталкивании, - линия времени

Для свинцово-сурьмянистых аккумуляторов получили следующие характеристики:

время выполнения заказа — 1 361 534 с;

время обработки — 626 970 с;

КПД производственного цикла по формуле (1):

Для свинцово - кальциевых аккумуляторов получили параметры процесса:

время выполнения заказа — 1 534 188 с;

время обработки — 626 764 с;

КПД производственного цикла по формуле (1):

Оценить затраты на хранение запасов достаточно сложно из-за того, что они

включают в себя множество компонентов (затраты основного капитала, затраты на

складские помещения, издержки на обслуживание запасов и т. д.). Обычно затраты на

запасы выражаются в процентах от цены единицы продукции. Затраты на содержание

запасов при производстве аккумуляторных батарей составляют 20%. При этом

наибольшая стоимость хранения характерна для собранных, но не формированных

батарей. Таким образом, затраты на хранение запасов по формуле (2) составили:

Этап 5 - составление карты будущего состояния потока ценности.

Проведенный анализ текущей организации производства (рисунок 1) показал, что

электроды производятся в больших количествах и раньше, чем это необходимо для

конвертовки, из-за чего образуются запасы. После конвертовки образуется

перепроизводство наборов блоков, поддоны с которыми могут занимать все свободное

место между установками для конвертовки и установками для пайки блоков. Также

запасы образуются после сборки батарей перед участком формирования, так как для

загрузки ванны необходимо 240 аккумуляторов одного типа, при этом возможны

ситуации, когда необходимое количество батарей одного типа не были изготовлены и

батареи простаивают до тех пор, пока выпуск не возобновится.

Так как производство аккумуляторов невозможно объединить в единый поток в

силу того, что производства осуществляются на разных участках и технически не

совместимы, для управления производствами предложили использовать вытягивающую

систему супермаркета.

Начать осуществлять выравнивание предложили путем производства

аккумуляторов мелкими партиями – по 20 штук, такое количество батарей заполняет один

поддон, и является оптимальным для передачи из одного участка на другой без

образования запасов[7].

Для управления запасами электродов и комплектующих создать супермаркет для

планирования процесса сборки. Супермаркет - место хранения готовых деталей заранее

установленной номенклатуры и определенного количества в системе вытягивания[3]. Из

участка сборки рабочим необходимо обратится к супермаркету с использованием

карточек канбан отбора и забрать, например, электроды для конвертовки, либо моноблоки

для установки в них блоков электродов. В свою очередь из супермаркета на производство

электродов и производство моноблоков (либо на склад, при закупке у внешнего

поставщика) поступит сигнальный канбан, оповещающий о необходимости произвести

новую партию, чтобы пополнить то, что было изъято.

С учетом того, что участок сборки работает в три смены, за смену производится

около 800 аккумуляторов, в супермаркете необходимо поддерживать запас в размере 800

моноблоков и 74 поддона с электродами.

После сборки аккумуляторы в количестве 20 штук на поддоне сразу же будут

поставляться на формировку, используя метод ФИФО. Метод ФИФО («первым вошел,

первым вышел») – это один из способов организации порядка использования материалов,

обеспечивающий поддержание точной последовательности использования сырья и

полуфабрикатов, а также производства и доставки готовой продукции[8].

Карта будущего состояния процесса производства «легких» аккумуляторов

показана на рисунке 2.

Для будущего состояния процесса производства получили следующие

характеристики:

1) для свинцово – сурьмянистых аккумуляторов:

время выполнения заказа — 643 994 с;

время обработки — 626 970 с;

КПД производственного цикла по формуле (1):

2) для свинцово-кальциевых аккумуляторов:

время выполнения заказа — 643 798 с;

время обработки — 626 764 с;

КПД производственного цикла по формуле (1):

;

3) затраты на хранение запасов по формуле (2):

Сравнительный анализ текущей и будущей организации производственного

процесса по времени выполнения заказа (рисунок 3), по величине КПД производственного

цикла (рисунок 4) и по количеству запасов (рисунок 5) показал, что характеристики

процесса значительно улучшатся после внедрения предлагаемых мероприятий.

а б

Рисунок 3 – Сравнительный анализ времени выполнения заказа:

а – свинцово-сурьмянистые аккумуляторы, б – свинцово-кальциевые аккумуляторы

а б

Рисунок 4 – Сравнительный анализ величины КПД производственного цикла:

а – свинцово-сурьмянистые аккумуляторы, б – свинцово-кальциевые аккумуляторы

Рисунок 2 – Карта будущего состояния процесса изготовления «легких» аккумуляторов

Условные обозначения: - производственный процесс, - внешние производственные процессы, - оператор,

- движение материалов при выталкивании, - супермаркет, - канбан отбора, - сигнальный канбан,

- место сбора карточек канбан, - очередь ФИФО

Рисунок 5 - Сравнительный анализ потерь из-за запасов

Этап 6 - разработка плана совершенствования потока ценности.

Для внедрения предложенных улучшений в процесс производства составили план

совершенствования потока создания ценности (таблица 3). В плане указали, что

планируется сделать и когда, ответственных за выполнение и вовлекаемых сотрудников,

контрольные точки с указанием сроков, степени выполнения задачи и имен

контролирующих сотрудников.

Этап 7 – улучшение.

После выполнения плана внедрения будущего состояния, следует опять построить

карту потока создания ценности для определения новых путей улучшения процесса в рамках

концепции непрерывного улучшения. После составления карты потока создания ценности на

заводе, можно изменить уровень детализации, рассмотрев на отдельной карте каждый

подпроцесс производственной цепочки, или охватить внешний поток создания ценности,

поступающий на завод.

Построение карты потока создания ценности является важнейшим этапом

применения концепции «бережливого производства» на предприятии, так как метод VSM

позволяет увидеть весь производственный процесс, его «узкие» места и возможности для

совершенствования организации процесса производства. В рассмотренном случае

повышение эффективности производства достигается путём ликвидации запасов и

перепроизводства и перехода на «вытягивающую» систему организации производства,

при этом не требуется значительных инвестиций.

Таблица 3 - План совершенствования потока создания ценности производства «легких» аккумуляторов

Дата:

План совершенствования потока создания ценности

Подписи

Менеджер потока создания ценности:

Начальник производства свинцовых аккумуляторов:

Начальник службы качества:

№ Задачи потока создания ценности

2014 Ответственный сотрудник

Другие вовлеченные сотрудники и

отделы

График проверок

Июль Август Сентябрь Степень выполнения Дата

1 Провести обучение персонала Инженер ОУК

2 Создать супермаркет для хранения моноблоков

Мастер сборочного

участка

3 Создать супермаркет для запасов электродов

Мастер сборочного

участка

4 Разработать карточки канбан Инженер ОУК

5 Создать доску учета карточек канбан

Мастер сборочного

участка

6 Ввести карточки канбан Зам. главного инженера по подготовке

производства

7 Перейти на производство партий из 20 АКБ

8 Ввести систему ФИФО

Семейство продуктов «легкие» аккумуляторы

Список использованной литературы

1 Комплект изготовления свинцовых стартерных аккумуляторных батарей

6СТ-55А3-6СТ-77-А3 [Текст]. – Курск: ООО «ИСТОК», 2010. – 72с.

2 Лаушкина Е.А. Построение и совершенствование карты потока создания

ценности процесса изготовления сухозаряженных аккумуляторов [Текст] / Е.А. Лаушкина,

С.В. Ходыревская // Материалы IV Всероссийской научно–практической студенческой

конференции «Проблемы сертификации, управления качеством и делопроизводства». –

Красноярск: СибГТУ. - 2013, с. 157-162

3 Ротер М., Шук Д. Учитесь видеть бизнес-процессы. Практика построения

карт потоков создания ценности [Текст] / Пер. с англ. — М.: Альпина Бизнес Букс: CBSD,

Центр развития деловых навыков, 2005. — 144с.

4 Левинсон У., Рерик Р. Бережливое производство: синергетический подход к

сокращению потерь [Текст] / Пер. с англ. А.Л. Раскина; Под науч. ред. В.В. Брагина. —

M.: РИА «Стандарты и качество», 2007. — 272 с.

5 Лаушкина Е.А. Построение карты потока создания ценности процесса

изготовления аккумуляторов «легкой» группы [Текст] / Е.А. Лаушкина, С.В. Ходыревская

// Материалы 2-ой Международной научно-технической конференции «Качество в

производственных и социально-экономических системах». – Курск: ЮЗГУ. - 2014, с. 168-

172

6 Методика оценки эффективности мероприятий по бережливому производству

[Электронный ресурс] // Электрон. дан. — Казань, 2012 — Режим доступа:

http://docs.cntd.ru/document/917048015/, свободный. – Загл. с экрана. – Яз.рус.

7 Ходыревская С.В. Оптимизация процесса производства аккумуляторов легкой

группы на ООО «ИСТОК» [Текст] / С.В. Ходыревская, Е.А. Лаушкина // Материалы

Международной научно-технической конференции «Потенциал России в 21 веке. Векторы

развития». – Нижний Тагил: УИЭУиП. - 2014, с. 238-243

8 Ходыревская С.В. Анализ и совершенствование организации производства

«легких» аккумуляторов [Текст] / С.В. Ходыревская, Е.А. Лаушкина // Материалы

международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы науки и

техники». – Воронеж: Воронежский филиал МИИТ. - 2014, с. 221-225