Текст книги "Система разработки продукции в Toyota. Люди, процессы, технология"

В 1992 Toyota перестроила свою стратегию проектирования платформ, создав центры разработки автомобилей. Каждый центр имеет собственный плановый отдел, в штате которого работает 170–200 сотрудников (Cusumano & Nobeoka, 1998). Этот отдел отвечает за выполнение следующих задач:

• изучение перспективных концепций;

• планирование портфеля продуктов;

• планирование затрат (учитывая унификацию продуктов);

• распределение ресурсов.

Поскольку группа планирования каждого центра разрабатывает планы, ориентированные на использование общих платформ, число продуктов сокращается, а следовательно, план разработки продуктов становится менее масштабным и сложным. Кроме того, создание центров, которые занимаются родственными продуктами, и стратегия проектирования платформ помогли повысить точность прогнозов и улучшить коммуникацию. В итоге вносится меньше изменений в уже составленные планы. (О центрах разработки автомобилей будет подробно рассказано в главе 8.)

Планируя обновление продуктового ряда, Toyota выравнивает объем работ во времени. Полная модернизация всех автомобилей, которыми занимается отдельный центр, никогда не планируется на один и тот же год. Компания использует несложные графики в виде таблиц, где строки соответствуют моделям автомобилей, с которыми работает данный центр, и столбцы – годам. Как правило, Toyota каждый год осуществляет крупную модернизацию одного автомобиля, незначительно модернизируя внешний вид других моделей. Таким образом, объем работ из года в год остается постоянным.

В идеале инженерам Toyota хотелось бы, чтобы ежеквартально в производство запускалось одинаковое количество моделей. Однако этому препятствуют законы рынка. Время запуска автомобиля в производство определяют отделы продажи и маркетинга, а их не интересует мнение инженеров. Поэтому инженерам приходится мириться с тем, что в конце лета и начале осени у них начинается горячая пора, так как большая часть автомобилей запускается в производство именно в этот период. Кунихико Масаки, бывший президент Технического центра Toyota, поясняет:

Как правило, сроки запуска обновленных моделей в производство указаны в плане, но последнее слово остается за отделом продаж, который решает, когда следует приступить к изготовлению того или иного автомобиля. Иногда есть возможность отложить или ускорить запуск в производство на несколько месяцев. В техническом центре составляется скользящий график разработки автомобилей на основе табло ямадзуми, которое учитывает соотношение объема работ и численности персонала. Генеральные менеджеры подразделений подают в отдел технического управления свои предложения по составлению скользящего графика. Если объем работ слишком велик, можно подключить к работе персонал Toyota Auto Body, Kanto Auto Body, ARACO, Central, Hino и Daihatsu.

Этап завершения разработки резко отличается от этапа кенто – изучения. В период старта проектные команды выявляют, изучают и решают потенциальные проблемы, принимают стратегические проектные решения, разрабатывают контрмеры и ставят задачи функциональным подразделениям. По завершении фазы кенто можно приступать к деталировке, созданию опытных образцов и разработке инструментальной и технологической оснастки. На этом этапе Toyota берет на себя полную ответственность за создаваемый продукт и начинает вкладывать значительные средства в оснащение производства и выбор поставщиков. Поэтому в этот период огромное значение приобретают высокие темпы разработки, быстрота выполнения заказа, высокая точность исполнения, направленные на своевременный выпуск продукта на рынок. С этого момента цель Toyota – оптимизировать капиталовложения, обеспечить оперативную поддержку процесса или разработку соответствующей технологии, принимать решения с учетом ценности для потребителя и мгновенно реагировать на изменения в конкурентной среде. Один из самых эффективных способов ускорить процесс – создать поток, синхронизируя различные виды деятельности по разработке продукции.

Речь идет как о межфункциональной синхронизации, так о согласованном выполнении операций в каждом из подразделений. При разработке продукции в поток создания ценности входят все виды работ, которые осуществляются различными функциональными подразделениями: от планирования до запуска в производство. Создать процессный поток в проектно-конструкторских подразделениях необходимо, но недостаточно для создания единого потока. Чтобы поток не прерывался, когда материал передается из одного функционального подразделения в другое, межфункциональные команды разработки модулей должны координировать и синхронизировать работу разных подразделений. Параллельное проектирование делает межфункциональную синхронизацию еще более важной, поскольку одновременное выполнение разных видов работ в отсутствие интеграции может породить огромный объем переделок и доработок. Эффективная межфункциональная синхронизация в системе бережливой разработки продукции требует глубокого понимания:

• методов выполнения работы;

• конкретных функций и обязанностей каждого из участников;

• того, какие данные нужны на входе и выходе, какова взаимосвязь отдельных видов деятельности;

• последовательность выполнения задач во всех подразделениях.

Если участники начальных этапов процесса четко знают эти требования, они представляют, какая информация нужна участникам более поздних этапов для успешного выполнения работы. И наоборот, участники более поздних этапов могут откорректировать процесс таким образом, чтобы извлечь максимальную пользу из имеющейся информации. Далее будут рассмотрены несколько методов, с помощью которых Toyota поддерживает поток, синхронизируя деятельность функциональных подразделений и операции, выполняемые в отдельных подразделениях.

Важную роль в обеспечении того и другого вида синхронизации играют инженеры по параллельному проектированию. Как рассказывалось в главе 4, они курируют разработку конкретных деталей на протяжении всего проекта – с самых ранних стадий до запуска в производство, – выполняя обязанности ведущих технологов. Это позволяет поддерживать стабильные темпы разработки и не допускать задержек при передаче информации и компонентов из одного подразделения в другое. При традиционном процессе разработки продукции такие задержки неизбежны. Благодаря таким инженерам участники процесса не тратят лишнего времени, переключаясь с одной задачи на другую. Инженеры по параллельному проектированию отвечают за своевременное принятие решений, регулярно обмениваются информацией со специалистами функциональных подразделений и следят, чтобы дело шло без помех, в особенности на этапах, требующих взаимодействия разработчиков и технологов. Инженеры по параллельному проектированию имеют обширный опыт принятия решений, передачи знаний и координации работы как внутри, так и за пределами собственного подразделения. Включение инженеров по параллельному проектированию в команды разработки модулей способствует росту ответственности в системе бережливой разработки продукции.

Интеграция – один из лучших способов синхронизировать работу различных функциональных подразделений. Именно такой подход Toyota применяет на ранних стадиях проектирования, когда инженеры по параллельному проектированию, имеющие разную производственную специализацию, вместе с дизайнерами и разработчиками работают над созданием реализуемой конструкции. Совместная работа специалистов разных функциональных подразделений в командах, которые занимаются отдельными подсистемами автомобиля (команды разработки модулей), например внешними панелями кузова или его днищем, позволяет параллельно разрабатывать процессы и продукт. Это резко отличается от проверки технологичности конструкции постфактум – подхода, который порождает огромные объемы переделок и доработок.

Другим примером межфункциональной синхронизации может служить процесс разработки штампов. В Toyota вначале разрабатывают внешние элементы штампа и только потом переходят к внутренним. При наличии стандартизированных производственных процессов этот подход позволяет максимально использовать данные, доступные на ранних стадиях проекта, поскольку тип детали и ее габариты становятся известны гораздо раньше, чем форма выступов, расположение отверстий и т. д. Благодаря использованию стандартных элементов, таких как газовые пружины и направляющие втулки, значительную часть работ по разработке штампов можно выполнить до того, как станет известна точная геометрическая форма штампуемой детали.

Процесс разработки продукции в Toyota включает и другие мероприятия: поэтапный анализ проекта, сборку опытных образцов и проверки конструктивного соответствия компонентов. Все они помогают синхронизировать работу различных функциональных подразделений в режиме реального времени. При анализе проекта или сборке опытного образца инженеры и поставщики должны представить чертежи, детали опытного образца и результаты испытаний. Это позволяет координировать действия в режиме онлайн. При проектировании штампов учитываются результаты проверки конструктивного соответствия компонентов, которые осуществляются на протяжении всей разработки. При проведении всех перечисленных мероприятий ведущие члены команд собираются для обмена информацией и внесения изменений в процесс. При необходимости инженеры принимают оперативные решения в режиме реального времени, а одновременно выполняемые задачи по внесению технических изменений координируются для поддержания потока.

Используя методы бережливой разработки продукции, описанные в данной книге, Toyota удалось создать относительно предсказуемый и воспроизводимый процесс разработки продукции. Благодаря стандартизации и составлению четких графиков Toyota может предсказывать всплески и спады на протяжении жизненного цикла проекта. Предсказуемый и воспроизводимый процесс разработки продукции помогает планировать ресурсы. Это не значит, что Toyota удается контролировать загрузку и равномерно распределять ресурсы на протяжении всего проекта – это невозможно из-за естественного чередования приливов и отливов. Однако, предвидя эти приливы и отливы, Toyota может при необходимости использовать систему гибкого регулирования мощности, в плановом порядке подключая дополнительные инженерные ресурсы.

Гибкое регулирование мощности осуществляется двумя способами: 1) с помощью привлечения дочерних компаний и 2) гибкого управления персоналом. Такие компании, как Toyota Auto Body или Toyota Auto Loom (сейчас называется Toyota Industries), играют роль предохранительного клапана. Эти дочерние компании находятся под полным контролем Toyota и прекрасно разбираются в методах Toyota и ее стандартах и могут взять на себя любую часть работ по проекту. Персонал этих компаний подготовлен не хуже чем на Toyota, и ему не требуется много времени, чтобы подключиться к реализации проекта. Поэтому привлечение сторонних компаний не связано с дополнительными операционными издержками, без которых, как правило, не обходятся традиционные отношения с поставщиками. Практика привлечения дочерних компаний согласуется с весьма эффективной стратегией многоканальной системы с единой очередью (Hopp and Spearman, 1996) и стратегиями гибкого регулирования мощности, рекомендованными в работе Лока и Тервиша (Loch & Terwiesch, 1999) для других отраслей.

Применяя стратегию гибкого управления персоналом, Toyota аккумулирует и предоставляет в распоряжение высококвалифицированных технических специалистов. Хотя каждая проектная команда включает выделенную группу опытных инженеров, ее можно пополнить техниками и чертежниками, которые выполняют деталировку в САПР. В гибком использовании персонала Toyota помогают и специально отобранные поставщики (см. рис. 5–7). Таким образом, командам предоставляются дополнительные ресурсы лишь там и тогда, где и когда это необходимо, в соответствии с принципом точно вовремя.

Основа гибкого регулирования мощности в системе бережливой разработки продукции Toyota – это стандартизация, которая обеспечивает феноменальные темпы работы и высокое качество продукции. Выйти на сравнимый уровень гибкости без жесткой стандартизации профессиональных навыков, конструкции и процесса (три оси стандартизации) невозможно, поскольку кривая обучения ресурсов будет слишком крутой. Парадокс стандартизации и гибкости мы будем рассматривать в главе 6.

Нельзя не отметить и благотворное влияние стандартизации на возможности планирования и, как следствие, на повышение стабильности системы. Если вариабельность в системе снижается, сроки выполнения стандартизированных задач становятся более стабильными и предсказуемыми. Таким образом, снижается вариация времени выполнения задач. Отдельные операции ыполняются своевременно, а процесс в целом идет по графику. Это в свою очередь снижает вариабельность поступления задач. В результате проекты по разработке продукции завершаются в намеченные сроки, а значит, нет необходимости торопиться или изменять графики отдельных проектов. В таких условиях можно точнее планировать мощности.

Благодаря стабилизации цикла Toyota поддерживает высокие темпы выпуска продукции. Способность компании оперативно откликаться на требования рынка означает, что она может быстро использовать появляющиеся возможности, не занимаясь постоянным запуском и свертыванием различных инициатив, как более медлительные организации.

Умение составлять точные, продуманные графики – одно из важнейших условий выравнивания объема работ при управлении множеством проектов. Как отмечалось в главе 4, многопроектное управление применяется при управлении комплексом технологий и взаимосвязей при разработке разнообразных сложных продуктов. Многопроектное управление оптимизирует использование общих ресурсов. В системе бережливой разработки продукции над каждым проектом работают специалисты одних и тех же подразделений, а опытные образцы, инструменты и технологическая оснастка изготавливаются на одном и том же оборудовании. Понятно, что если проекты будут одновременно претендовать на одни и те же ресурсы, а темпы их реализации будут отличаться от запланированных (из-за несоблюдения промежуточных сроков, установленных графиком), это создаст задержки, препятствующие проектированию.

Для создания автомобиля нужны сотни инженеров, тысячи деталей, узлов и инструментов, сложное оборудование. Кроме того, требуется множество испытательного оборудования, чтобы обеспечить качество, эффективность и безопасность. Если при этом учесть число одновременно ведущихся разработок, вы поймете, как сложно все это организовать. Полная централизация быстро показывает свою несостоятельность – выполнение множества специализированных задач делает этот подход слишком громоздким и неточным. Подход, ориентированный исключительно на функциональные подразделения, не позволяет должным образом синхронизировать их работу при одновременном выполнении множества проектов. При таком подходе проектные команды сосредотачиваются на достижении частных целей в ущерб проекту в целом. При составлении графика в сложных условиях важно планировать лишь те моменты, которые определяют достижение целей, и избегать потерь, связанных с избытком информации и ложным ощущением контроля.

В Toyota строго придерживаются графиков, понимая, что для управления ограниченными ресурсами, совместно используемыми множеством проектов, чрезвычайно важно неукоснительно соблюдать все промежуточные сроки. Поставщики Toyota знают ее трепетное отношение к соблюдению сроков и стараются сделать все, чтобы не нарушить график. Благоговение, с которым в Toyota относятся к графику, может показаться невероятным в традиционных системах разработки продукции. Все участники проектов разработки продукции в Toyota понимают, что своевременное завершение промежуточных этапов чрезвычайно важно для управления совместно используемыми ресурсами. Тот, кто не выполнит требования вовремя, не получит послаблений, но будет вынужден «встать в конец очереди». Этот порядок соблюдается очень строго, и инженеры Toyota нередко готовы спать на татами рядом с испытательным стендом, если это нужно, чтобы вовремя завершить цикл испытаний.

Логика синхронизированного процесса и стандартизированные требования к отдельным этапам позволяют проектным командам сосредоточиться на деталях в рамках функциональных подразделений, – изготовлении опытных образцов, испытаниях, создании штампов и инструментов. Детальные графики в Toyota часто называет графиками фундоси. Фундоси – это древний, традиционный предмет мужского нижнего белья, подобие набедренной повязки из длинного и узкого полотнища, которое оборачивается вокруг тела. Применительно к составлению графиков этот термин отчасти сохраняет прежнюю коннотацию, поскольку графики фундоси действительно и длинные, и всеобъемлющие. На функциональном уровне команды обладают необходимыми техническими знаниями, чтобы составлять и соблюдать такие графики, подчиняя их базовым требованиям проекта. Команды во всех подробностях отслеживают создание каждой детали и инструмента. Подготовка специальных станков и испытательного оборудования ведется и отслеживается в соответствии с почасовым графиком. Детали инструментов и штампов поступают в ячейки точно вовремя, а режущий инструмент подается к фрезерным станкам именно в тот момент, когда нужно обрабатывать соответствующие детали. Ежеутренние обходы предприятий и большие доски с почасовыми графиками позволяют ознакомиться с требованиями к выполнению конкретной работы. Такая визуальная коммуникация на рабочем месте дает возможность быстро выявлять и решать проблемы.

Увидеть потери, связанные с обработкой партий на производстве, нетрудно, – груды дорогостоящих запасов занимают полезное пространство, скрывая проблемы качества и замораживая ресурсы. При разработке продукции все далеко не так очевидно – на столах инженеров не увидишь груды запасов, – но это не меняет сути дела. Если конструкторская документация выпускается партиями, технологам приходится ждать информации, чтобы приступить к работе. Если к ним поступает крупная партия документации, – такая, что они не в состоянии ее обработать, информация оседает в различных регистрах, ожидая, пока кто-то выполнит поступившие распоряжения, примет решение или приступит к следующему этапу.

В процессе бережливой разработки продукции проектные команды договариваются о скользящем графике выпуска конструкторской документации, что упрощает работу на дальнейших этапах. Документация по более трудоемким в технологическом отношении деталям, для изготовления которых требуется более сложное оснащение, выпускается в первую очередь, а менее сложные компоненты разрабатываются позднее. Такой порядок облегчает и процесс проектирования. После разработки более крупных и сложных деталей разработка менее важных компонентов – опор, кронштейнов, ребер жесткости – ведется с учетом параметров уже готовых составляющих.

Несерийное производство опытных образцов и инструментов – неотъемлемая часть системы разработки продукции. Чтобы обеспечить единый поток создания ценности при разработке продукции, нужно поставить эту непредсказуемую, «кустарную» работу на бережливые рельсы. Можно привести ряд примеров применения принципов бережливого производства к изготовлению штампов. Для обработки деталей штампа на станочном участке цеха по изготовлению штампов необходима сама деталь, управляющая программа и режущий инструмент. Детали штампов в Toyota подаются к станку непосредственно перед началом обработки вместе с комплектом заточенных инструментов, уложенных на специальной тележке. Управляющие программы загружаются с общего диска по мере необходимости (вытягивание). Обработанные детали штампов точно вовремя подаются в стандартизированные сборочные ячейки, структура которых соответствует конструкции и семейству штампов. Все это относится и к комплектующим, которые закупаются у поставщиков, – их сборка выполняется с соблюдением подробных, стандартизированных инструкций. Это позволяет создать поток на сборочном участке и сокращает сроки создания штампов столь радикально, что они составляют малую толику от времени, которое тратят на аналогичную работу конкуренты Toyota.

Появление материальных объектов на этапе изготовления инструмента и технологической оснастки делает запасы более заметными. Однако в условиях несерийного производства обнаружить запасы бывает не так-то просто. В Toyota конструкторская документация по деталям штампов и отливкам выпускается по скользящему графику, что позволяет создать поток как у поставщиков, так и в собственном инструментальном цехе. После проверки функциональности штампа с помощью компьютерного моделирования готовая документация отправляется поставщикам литейных моделей. Модели отгружаются по мере изготовления, а отдельные отливки поступают в инструментальный цех не ранее чем за два дня до их обработки на станке. Благодаря скользящему графику процесс создания штампов в Toyota позволяет избежать традиционного комплектования партий и выполняется при практически полном отсутствии запасов в рекордные для отрасли сроки.