Формирование производственной ячейки

По определению производственная ячейка – это расположение оборудования и рабочих мест в такой последовательности, чтобы обеспечить ритмичность потока материалов, комплектующих и прочих компонентов в производственном процессе с минимальными потерями, в частности задержками на их транспортировку.

Можно сказать, что выстраивание ячейки – это расстановка станков в соответствии с последовательностью операций, когда некрупное и недорогое оборудование выделяется исключительно под какой-либо определённый продукт.
Исходя из вышеизложенного, производственная ячейка требует совмещения профессий, т.к. рабочий или несколько в ячейке должны уметь работать на разных видах оборудования (возможно на всех), входящих в состав ячейки.  Необходимо определить и чётко прописать стандартные операции, планировать количество и периодичность движения запасов.

По видам построения различают L-образные, T-образные, V-образные,  I-образные и прочие, зависящие от технологии, планировки участка их расположения и прочих факторов. Наиболее популярными являются U-образные производственные ячейки.
При любом варианте компоновка ячейки должна быть организована таким образом, чтобы оборудование, инструменты, материалы, стандарты были под рукой, а их расположение обеспечивало безопасное выполнение работ.

Алгоритм формирования производственной ячейки достаточно прост (см. рисунок).

Для начала необходимо провести выбор ассортимента. Несмотря на схожесть с выбором продукта при работе с КПСЦ, здесь акцент ставится не на целях, а на массовости продукта, так как формирование ячейки предполагает физическое изменение определённого участка потока (перемещение рабочих мест и оборудования). Это должна быть наиболее массовая номенклатура, выбранная по принципам АВС анализа и визуализированная при помощи д. Парето, охватывающая наибольшее количество операций потока, т.е. с наиболее продолжительной технологической цепочкой. Если вы уже на стадии выбора продукта для КПСЦ рассматриваете такое изделие, то вы на правильном пути. В противном случае необходимо рассмотреть возможность организации ячейки в свете иного множества номенклатур различных изделий.

Позволяют ли мощности и целесообразно ли формирование ячейки?
Возможно ли формирование производственной ячейки на другой номенклатуре или на нескольких видах сразу?
После выбора ассортимента формируется план текущего состояния, который состоит из планировки участка с указанием технологического оборудования, диаграммы Спагетти,  диаграммы передвижений работника в процессе преобразования выбранного изделия, и возможных необходимых указаний, например, контроль качества, необходимость в специальном навыке, особое внимание технике безопасности и т.п. Составление плана даёт нам понять текущее состояние, увидеть проблемы и начать генерировать идеи по улучшению. Здесь же необходимо вести хронометраж выполнения каждой операции (на соответствующей единице оборудования) согласно диаграмме Спагетти, т.е. указать время, затрачиваемое на каждое действие рабочих.

Как правило, текущее состояние отражает технологическую последовательность преобразования какого-либо изделия, проходящую через несколько видов оборудования и несколько операторов, т.е. операций, на входе и выходе которых находится некоторое количество незавершённого производства. Данные хронометража необходимы для построения диаграммы Ямадзуми и балансировки загрузки оборудования, группируемого в ячейку под требуемый такт. Балансировка под время такта – следующий шаг формирования ячейки. Здесь можно воспользоваться не только перераспределением действий и ликвидацией потерь, но и поэкспериментировать с различными вариантами расположения и количеством оборудования. Операции, которые по каким-либо причинам не могут быть сбалансированы, не включаются в состав ячейки.

Исходя из результатов балансировки, требуемого времени такта и возможностей перемещения оборудования формируется план производственной ячейки целевого состояния, т.е. как мы хотим. План включает в себя диаграмму Спагетти с необходимым вариантом расположения оборудования в виде ячейки и минимальным количеством работников, а также сводную таблицу стандартизованной работы, содержащую перечень выполняемых в производственной ячейке действий, с разбивкой на автоматическую работу оборудования и непосредственные действия самого рабочего (в том числе передвижения, съём и установку изделий и т.п.). Наглядней визуализировать сводную таблицу стандартизованной работы в виде циклограммы.

Например, при организации  ячейки на операции сборки велосипеда, если знать последовательность и продолжительность каждой операции, а также необходимый такт, таблица стандартизированной работы может выглядеть следующим образом (см. таблицу):

Данные для расчёта:

Суммарное время = 2190 секунд без учёта передвижений работников. В данном случае мы заведомо упрощаем пример, округляя в большую сторону время выполнения каждой операции до целых минут, тем самым учитывая перемещение продукта и возможные потери.
В приведённом примере работа ячейки рассчитывалась под такт 600 секунд (10 минут).
Таким образом, для выполнения работ под такт потребовалось 2190/600=4 оператора сборщика.

Цикл работы ячейки можно представить следующим образом (см. рисунок). Для соблюдения технологической последовательности и постоянной скорости потока работа была распределена между четырьмя операторами-сборщиками практически равномерно. Если внимательно взглянуть в таблицу стандартизированной работы, то можно увидеть, что два последних оператора выполняют одинаковую работу в различной последовательности, что в данном случае является следствием наличия неделимой операции, превышающей время такта (подсборка ходовой). Тем не менее, согласно таблице все работы по подсборке завершаются до установки соответствующих узлов, а логистика подвоза комплектующих разделена на крупные, готовые узлы (с одной стороны) и подсобираемые узлы (с другой стороны).

Это и будет являться стандартом работы новой производственной ячейки.

Моделирование работы производственной ячейки – часто игнорируемый, но не менее важный шаг, чем все остальные. Моделирование позволяет с минимальными потерями выявить все ошибки и недочёты до этапа перемещения оборудования и начала работ. На самом деле моделирование не занимает большого количества времени и не требует каких-либо дополнительных ресурсов. Всё можно сделать гораздо проще. На множестве современных предприятиях моделирование целевого состояния проводится при помощи имитации работы на спроектированном согласно плану производственной ячейки целевого состояния рабочем месте. Единственное отличие от реальной ячейки в процессе моделирования – это то, что вместо оборудования можно использовать простые картонные коробки, имитирующие его расположение, преобразование (обработка, изготовление и т.п.) будет условное, занимающее отведённое для этого, согласно показаниям хронометража, время.

Главное условие в моделировании работы – непосредственное участие опытного рабочего, чьё экспертное мнение может стать решающим в окончательном варианте плана ячейки. Уверен, что никто не будет спорить о том, что кроме рабочего, через которого проходит изделие и чьими руками оно преобразуется, никто не может знать все тонкости функционирования конкретной операции.  Замечания должны устраняться по возможности в процессе моделирования, таблица стандартизованной работы должна корректироваться до полного исключения замечаний.

После проведения успешного моделирования утверждается окончательный план ячейки. Тогда же разрабатываются мероприятия по переходу в целевое состояние, включающие в себя перемещение оборудования, обучение работников, расчёт запасов, изменение рабочих распорядков  и т.п. Учтите, что для работы в ячейках требуются работники высокой квалификации, имеющие навыки работы на нескольких операциях (оборудовании и т.п.).

Статья подготовлена на основании материала из книги «Стоимость ≠ /Ценность. Современные методики картирования потоков создания ценности с применением принципа 80/20 » , 2013 г. Ф.А. Семенычев. Специально для LeanBase.ru