Ant milžinų pečių

Gamybos koncepcijos ir jų praktinis pritaikymas

Hitachi Tool Engineering atvejis

© Eliyahu M. Goldratt, 2008

Originalas anglų kalba: Standing on the Shoulders of Giants

Vertimas © TOC sprendimai 2011

2/3 dalis

Skaityti 1/3 dalį.

TGS ribos

Ohno požiūris tobulinant LEAN atskleidžia svarbią idėją: yra skirtumas tarp praktinio/konkretaus įdiegimo ir pamatinių principų, kuriais sistema grindžiama. Pamatiniai principai yra bendriniai, jų pritaikymas (diegimas) – tai  tarsi vertimas į vietinę, specifinę kalbą. Kaip mes matėme, vertimas nėra lengvas ir reikalauja daugelio sprendimo elementų. Turime prisiminti, kad pritaikymas apima prielaidas (neretai užslėptas prielaidas) apie aplinką. Ir tokioje aplinkoje, kuriai netinka tos prielaidos, nereikia tikėtis diegimo sėkmės. Mes išsaugosime aibę pastangų ir išvengsime nusivylimo, jei pasistengsime įvardinti šias prielaidas.

Reikšmingiausia prielaida, kurią TGS pateikia apie gamybos aplinką – kad toji aplinka yra stabili. Ir šis stabilumas suvokiamas trim aspektais.

Pirmasis atsiskleidžia, kai tik mes suvokiame, kad net jeigu tinkama aplinka parenkama ir geriausi ekspertai kuruoja diegimą, trunka nemažai laiko įdiegti LEAN. Autoriai knygoje „Toyota Way“ pažymi, kad LEAN diegimai, vykdyti Toyota Tiekėjų Paramos Centro (TSSC – Toyota Supplier Support Center – sukurtas mokyti JAV kompanijas dirbti pagal LEAN), užtrukdavo mažiausia nuo šešių iki devynių mėnesių vienai gamybinei linijai.¹¹ Tai nėra staigmena niekam, kas suvokia, kiek trukdžių srautui esama įprastose gamybinėse aplinkose ir koks Kanban jautrumas šiems tikdžiams būna pasiekus mažų atsargų lygį. Kadangi įsidiegti Kanban sistemą užima laiko, daroma prielaida, kad procesai ir produktai nesikeičia ženkliai per pakankamai ilgą laiko tarpą.

Toyota aplinka kaip tik ir yra pakankamai stabili. Automobilių pramonėje daryti pokyčius įprasta tik kartą metuose (metinė modelių kaita), tuo pat metu diduma komponentų metai iš metų yra tie patys. Tai netinka daugumai kitų pramonės šakų. Pavyzdžiui, daugumoje elektronikos pramonės šakų daugumos produktų gyvybinis ciklas trumpesnis nei šeši mėnesiai. Tam tikru požiūriu, produktų ir procesų nestabilumas egzistuoja daugumoje kitų pramonės šakų. Pavyzdžiui, Hitachi Tool Engineering kompanija gamina pjovimo įrankius - santykinai stabilią produkcijos rūšį. Vienok, arši konkurencija verčia šią kompaniją kurti naujas technologijas ir pradėti naujų įrankių gamybą kas šeši mėnesiai.

Diegti LEAN tokioje aplinkoje – Sizifo darbas.

Antruoju stabilumo, kurio reikalauja TGS, aspektu yra paklausos produktui stabilumas laike. Tarkime, kad produkto gamybos laikas yra dvi savaitės, bet šio produkto paklausa yra atsitiktinė, vidutiniškai per ketvirtį šiam produktui būna tik vienas užsakymas. Tuomet šis produktas padidina nebaigtos gamybos apimtis tik dvi savaites per ketvirti. Kita laiką gamyboje jo nebūna. Tačiau LEAN sistemoje, kur komponentai saugomi kievienam gaminamam produktui, būtų kitaip.

Hitachi Tool Engineering gaminių sąraše - virš dvidešimties tūkstančių skirtingų pavadinimų. Daugumai iš šių gaminių paklausa yra atsitiktinė. Jei kiekvienam gaminiui laikysime atsargas pagal LEAN, tuomet nebaigtos gamybos apimtys ženkliai pranoks laikomas esamuoju laiku atsargas. Tai akivaizdžiai netinkamas atvejis Ohno sukurtai sistemai.

Tačiau svarbiausias stabilumo aspektas TGS yra resursų, arba darbo centrų, bendro apkrovimo stabilumas. Tarkime, kad, kaip ir daugelyje kompanijų, užsakymai sukuria vienam darbo centrui žymiai mažesnį už pajėgumus apkrovimą vieną savaitę, bet kitą savaitę – jau ženkliai didesnį apkrovimą, lyginant su didžiausiu galimu. Šiuo labai dažnu atveju Kanban sistema, kuri neleidžia dirbti atsargai, lems užsakymų vėlavimą antrą savaitę. Toyota užsakymai yra palyginti pastovūs, bet net ir tokioje palankioje situacijoje Toyota sukūrė užsakymų priėmimo (ir įsipareigojimų) sistemą, kuri apriboja mėnesio gaminamos produkcijos krepšelio pokyčius. Dauguma kompanijų nepajėgios primesti savo klientams tokių patogių sau sąlygų.

Svarbu pažymėti, kad reikalaujamas stabilumas neturi nieko bendra su gamybos sugebėjimu tobulėti. Visi trys stabilumo aspektai susieti su kompanijų taikomu produktų kūrybos ir prekių pardavimo būdu, bet ne su gamybos būdu. Nelaimei, dauguma kompanijų kenčia dėl vieno kurio nestabilumo aspekto, jeigu ne visų trijų vienu metu.

Aukščiau aprašyti faktai nepaneigia galimybės naudoti LEAN elementus net ir tuomet, kai prielaidos LEAN diegimui nepalankios. (Pavyzdžiui, įrengimų išdėstymas U raidės forma gali būti taikomas daugumoje pramonės šakų, o įrengimų perderinimo proceso trumpinimo metodai – beveik visose šakose.) Bet neteisinga tokiose aplinkose tikėtis tokių pat puikių rezultatų, kokius pasiekė Toyota – rezultatų, kurie iškėlė Toyota į dabartinį lygį. Tačiau tam tikrų LEAN metodikos elementų naudojimas bei tenkinimasis tam tikromis kaštų mažinimo programomis – toli gražu nereiškia LEAN pritaikymo.

Srauto svarba santykinai nestabiliose aplinkose

Ford ir Ohno atvėrė mums akis, parodydami, kad spartesnis srautas, mažinantis gamybos laiką, lemia daug efektyvesnį gamybos procesą. Tai buvo parodyta stabiliose aplinkose, tad išlieka klausimas: kokį poveikį srauto spartinimas padarys santykinai nestabiliose aplinkose ?

Pirmas nestabilumo aspektas lemiamas trumpo produkto gyvavimo ciklo. Kai gyvavimo ciklas yra trumpas, pertekliniai gaminiai virsta seniena. Dar svarbiau – dėl trumpo gyvavimo ciklo ilgas gamybos laikas nulemia rinkos paklausos praradimą. Tarkime, produkto gyvavimo ciklas yra 6 mėnesiai, tuo tarpu gamybos laikas - du mėnesiai. Tokiu atveju nemažai pardavimų prarandama ne dėl paklausos nebuvimo, o todėl, kad nesugebama patenkinti šios paklausos. 

Antrasis nestabilumo aspektas – paklausos produktui svyravimai laike. Tenkinti paklausą iš sandėlio – įprasta praktika aplinkose, kur yra platus gaminių asortimentas, o paklausa atskiram produktui yra atsitiktinė. Tokios praktikos trūkumai – didelės gatavos produkcijos atsargos, išskirtinai lėtas apyvartumas bei nuolatinis atskirų prekių trūkumas. Gamybos sistema, pagal kurią organizuotoje gamyboje pasiekiamas daug spartesnis srautas, turi milžinišką reikšmę tokiose aplinkose.

Pramonės šakose, kurioms būdingas trečiasis nestabilumo aspektas – bendros apkrovos nestabilumas, galima didžiausia grąža iš paspartinto gamybos srauto. Trumpalaikės perkrovos skirtinguose darbo centruose tokiose kompanijose blogina užsakymų atlikimo laiku rodiklį (<90 proc.), o tai skatina didinti pajėgumus. Patirtis rodo, kad tokiose kompanijose drastiškai pagreitinus srautą pagerėja ne tik užsakymų atlikimo laiku rodiklis, bet ir aptinkama perteklinių pajėgumų, kurių dydis iki 50 proc.¹²  

Ohno parodė, kad Ford sukurta koncepcija gali būti taikoma ne tik masinėje vienodų produktų gamyboje. Nors pritaikyti šią koncepciją mažiau apribotoje aplinkoje atrodo neįveikiamu dalyku, Ohno genialumas ir užsispyrimas parodė mums, ne tik kad tai įmanoma, bet ir (kas dar svarbiau) kaip tai padaryti.

                      Dabar mes suvokiame kad:

• - TGS taikymas apribotas gamybos atvejams su sąlyginai stabilia aplinka.
• - Daugeliu atveju gamybos procesai susiduria su nestabilumu, ir
• - Santykinai nestabiliose gamybinėse aplinkose galima žymiai didesnė nauda, palyginti su stabilių aplinkų atvejais.

Dabar, kai mes žinome aukščiau įvardintus dalykus, argi neturėtume sekti Taiichi Ohno? Argi neturėtume grįžti prie tiekimo grandinės koncepcijos ir sukurti efektyvias priemones, tinkamas salyginai nestabilioms aplinkoms?

Laiku pagrista tiekimo grandinės koncepcija

Intuicija mums nurodo, kad geriausias būdas apriboti perteklinę gamybą yra ne erdvė, ar gaminių kiekis, tačiau laikas: jeigu nenorima, kad pirmalaikė gamyba sutrukdytų gamybinį procesą, reikia apriboti medžiagų paleidimą į gamybą anksčiau laiko. Naudoti laiką kaip pagrindą yra ne tik intuityvu, bet tai daro sistemą labiau suprantamą ir lengviau priimamą gamybininkų. Antras svarbus aspektas – laiko pagrindu sukonstruota koncepcija pranašesnė nestabiliose aplinkose, nes yra mažiau jautri sutrikimams gamybos sraute.

Laiku pagrįstas mechanizmas yra patvaresnis, nes jis riboja visą darbo kiekį sistemoje užuot ribojęs darbo apimtis tarp gretimų darbo centrų. Gamybos linijose (konvejeriuose) ar Kanban sistemoje leidžiamos apsauginės nebaigtos gamybos atsargos tarp darbo centrų yra labai mažos (neretai nepakanka net vienos valandos darbui užtikrinti). Todėl, jeigu vienas darbo centras sustoja nors trumpam, esantys po jo eilėje centrai beveik akimirksniu pritrūksta darbo, o esantys iki jo užsikemša produkcijos pertekliumi ir stabdomi. Jei bet kurio darbo centro, esančio linijoje, prastovos laikas viršija jo perteklinius pajėgumus (kitaip tariant, atnaujinus gamybą darbo centras nespėja pagaminti visos suplanuotos produkcijos per likusį gamybos laiką), mažėja visos įmonės sukuriama pridėtoji vertė. Konvejerių ir Kanban sistemomis pagrįstų gamybų jautrumas atsiranda dėl to, kad sutrikimas viename iš centrų mažina visos gamybos linijos produktyvumą – tai fenomenas, kuris beveik nepasireiškia laiku pagristoje sistemoje, nes užsakymas, po paleidimo į gamybą, nėra daugiau dirbtinai stabdomas.

Laiku pagristos sistemos taikymo sunkumas yra tas, kad kiekvieno užsakymo visų komplektuojančių medžiagų paleidimo į gamybą laikus reikia paskaičiuoti tokiu būdu, kad jie būtų pakankami atlikti užsakymą laiku. Kaip paskaičiuoti tinkamus laikus? Kai šešiasdešimtaisiais pasirodė kompiuteriai, buvo manoma, kad tai tinkamas instrumentas susidoroti su milžiniškais planavimo duomenų ir skaičiavimų kiekiais, reikalingais kiekvieno užsakymo kiekvienai detalei. Per dešimtį metų įvairiose kompanijose visame pasaulyje buvo sukurta daugybė kompiuterinių programų, skirtų gamybos planavimui. Deja, jos lūkesčių nepateisino, lauktų srauto paspartėjimo ir nebaigtos gamybos mažėjimo rezultatų nebuvo.

Problema yra ta, kad bendras gamybos laikas, reikalingas žaliavą paversti į paruoštą produktą, tinkamą pateikti klientui, didesne dalimi sudarytas iš laukimo laiko, o ne iš gamybinių operacijų trukmės. (Laukiama, kol reikalingas darbo centras apdoroja kitą užsakymą, arba laukiama visų sudedamųjų dalių kokio nors gaminio surinkimui). Bendrai žinoma, kad beveik visose pramoninėse gamybose (išskyrus konvejerinę gamybą ir Kanban sistemas) laikas, kurį dalių partija praleidžia apdorojime, sudaro tik 10 procentų viso gamybos laiko. Dėl to sprendimas, kada paleisti medžiagas į gamybą, lemia, kurioje vietoje ir kokio didumo bus nebaigtos gamybos kiekiai/eilės. O tai lemia, savo ruožtu, koks laikas bus reikalingas užsakymo vykdymui, o tai vėlgi nulemia sprendimą, kada paleisti medžiagas į gamybą. Gauname vištos ir kiaušinio problemą. Septyniasdešimtaisiais buvo pasiūlyta spręsti šią problemą planavimo procedūros reiteraciniu perskaičivimu (uždaro ciklo MRP – Material and Resource Planing) – paleisti kompiuterinę sistemą, patikrinti planuotas įvairių darbo centrų pajėgumų perviršį (susikaupiančią nebaigtą gamybą), pakoreguoti vykdymo laikus, kad būtų išvengta perkrovų, ir kartoti šį procesą, kol visi pajėgumų perviršiai eliminuojami. Šis siūlymas nebuvo ilgaamžis, nes patirtis parodė, kad procesai nesusiderina. Nesvarbu, kiek kartų būtų vykdomas perskaičiavimas ir perderinimas, pajėgumų perviršis tiesiog pereina iš vieno darbo centro į kitą.

Dėl to septyniasdešimtaisiais metais kompiuterinės sistemos nebuvo naudojamos sudaryti tikslius gamybos grafikus, vietoj to naudojamos gauti tikslesnę informaciją medžiagų tiekimui planuoti. Atitinkamai buvo pakeistas ir šių sistemų pavadinimas – į Material Requirements Planing – kad geriau atitiktų jų paskirtį.¹³

Tas faktas, kad tokių didelių pastangų išdavoje neatsirado praktiško laiku paremto gamybos valdymo mechanizmo, nustatančio, kada negaminti, neturėtų būti naudojamas kaip įrodymas, kad toks mechanizmas negali būti sukūrtas santykinai nestabiliose aplinkose – aplinkose, kur būtina įvykdyti netolygiai klientų pateikiamus užsakymus laiku. Tai netgi neturėtų atbaidyti mūsų nuo mėginimų naudoti laiką kaip praktiško mechanizmo pagrindą. Tačiau tai turėtų tapti argumentu prieš mėginimą sukurti tokį mechanizmą naudojant didelio duomenų kiekio apdorojimą bei skaičiavimus. Čia reikalingas „žvilgsnio iš viršaus“ požiūris.

Grįžtant prie pamatų, laikantis tiekimo grandinės koncepcijos, tikslas yra paspartinti srautą – sumažinti bendrą gamybos laiką. Imant laiką (vietoj erdvės ar atsargų) kaip pagrindą mechanizmo, kuris apribotų perteklinę gamybą, privalu siekti kuo mažesnio laiko tarpo tarp užsakymo įvykdymo datos ir atitinkamų medžiagų paleidimo į gamybą momento, kitaip tariant, turime siekti paleisti medžiagas pačiu laiku (Just-in-time). Koks turi būti tas „pačiu laiku“? Nors ši sąvoka yra pamatinė LEAN koncepcijoje, jos vartojimas yra greičiau sąlyginis nei kiekybinis. LEAN gamyboje, gamindami „pačiu laiku“, mes neturime omenyje, kad ką tik pagaminta detalė kitą sekundę bus išsiųsta klietui, ar net kitą minutę, ar net kitą valandą. Iš tikro net geriausiose Kanban sistemose ši detalė nebus tuoj pat apdirbama sekančiame darbo centre (tokia išvada darytina iš fakto, kad paprastai pilni konteineriai nuolat riogso tarp darbo centrų). Tad koks gi intervalas laikytinas „pačiu laiku“? Aiškiau: jei mes norime apriboti perteklinę gamybą apribodami medžiagų patekimą į gamybą, kokį laiko momentą iki užsakymo atlikimo datos turime parinkti, kad suspėtume laiku?

Vienas kelias pasiekti prasmingą atsakymą – tai panagrinėti, kiek vadovų dėmesio parinktas laiko intervalas pareikalaus, kad užsakymas būtų atliktas laiku. Tarkime, mes paleidžiame medžiagas į gamybą prieš tokį laiko intervalą, koks ir reikalingas pačiam užsakymui atlikti. Toks pasirinkimas pareikalaus didelio vadovų dėmesio užsakymui, nes bet koks uždelsimas bet kokioje operacijoje, ar netgi delsimas perkelti detales tarp darbo centrų lems užsakymo atlikimo vėlavimą. Dar daugiau: tikslus planavimas bus reikalingas įdant išvengtume laukimo eilėse, nes bet koks laukimas reiškia užsakymo uždelsimą. Toks pasirinkimas nėra praktiškas: netgi begalinės vadovų pastangos neleis atlikti visų užsakymų laiku. Privalu pasirinkti ilgesnį laiko tarpą, tokį, kuris bus pakankamai saugus, kad kompensuotume pradelsimus. Saugumo aspektas užsakymo vykdymo pradžios parinkime leidžia mums laiko intervalą tarp medžiagų paleidimo momento ir užsakymo įvykdymo datos vadinti „laiko buferiu“.

Pasirenkant ilgesnius laiko buferius tuo pačiu ilginami gamybos laikai ir didinamos nebaigtos gamybos apimtys. Kodėl taip daroma? Esama lūkesčių, kad didinant laiko buferius pasiekamas didesnis saugumo laipsnis, t.y. su žymiai mažesniu vadovų dėmesiu žymiai didesnis procentas užsakymų bus užbaigtas planuotu laiku ar net anksčiau. Tai teisinga, kai laiko buferiai santykinai trumpi, tačiau kai laiko buferiai yra labai dideli, pasireiškia kitas neigiamas fenomenas. Kuo ilgesnis pasirinktas laiko buferis ir kuo anksčiau medžiagos paleidžiamos į gamybą, tuo daugiau užsakymų tuo pat metu vykdoma gamyboje. Viršijus tam tikrą lygį, prasideda srauto užsikišimas. Kuo daugiau srauto užsikišimų, tuo daugiau vadovų dėmesio reikia, kad būtų laikomasi prioritetinių užsakymų – tų, kurie labiausiai vėluoja. Vadovų dėmesio poreikis – tai pasirinktų laiko buferių ilgių funkcija, kuri parodyta Iliustracijoje Nr. 1

Iliustracija Nr.1

Gamybos, kuriose įdiegtos Ford arba Ohno koncepcijos, vidutinis užsakymo atlikimo laikas tik keliskart didesnis už suminį operacijų laiką, ir vadovams nereikia skirti viso dėmesio darbuotojų valdymui, nurodinėjant, ką veikti kievieną kartą, kai ankstesnė užduotis baigiama. Pateiktame grafike juos galėtume be jokių abejonių patalpinti plokščiosios grafiko dalies kairėje pusėje.

Klausimas, kur grafike yra dauguma šiuolaikinių gamybos sistemų, naudojančių labiau tradicinius vadybos ir gamybos metodus?

Jau buvo kalbėta, kad tradicinėse gamybose apie 90 proc laiko gaminių partijos laukia eilėje, kol bus apdorojamos, arba laukia, kol bus pagamintos kitos dalys, reikalingos surinkimui. Ko mes pasimokėme iš Ford, ir ypač iš Ohno – kad negalima priimti partijų dydžio kaip duotybės; kad ekonomiškai optimalūs partijų dydžiai toli gražu nėra ekonomiški, ir mes turime pasiekti vieno vieneto gamybinį srautą. Apsiginklavę tokiu įsitikinimu mes lengvai suvoksime, kad apdirbamoje partijoje tik viena detalė apdirbama, visos kitos laukia eilės. O tai savo ruožtu reiškia, kad tradicinėse gamybos sitemose, kur esama partijų, didesnių kaip 10 (o tai teisinga absoliučiai daugumai atvejų), apdorojimo laikas tesudaro 1 proc. viso gamybos laiko. Tokias kompanijas vienija ši ypatybė: kokia bebūtų formali prioritetų nustatymo sistema, jeigu tokia išvis egzistuoja, realiai funkcionuojantys prioritetai susiveda į tris kategorijas -„skubu“, „labai skubu“ ir „meskit viską, darykit tai dabar“. Šios kompanijos yra pakankamai aukštai dešinėje pavaizduoto grafiko (Iliustracija 1) pusėje.

Skaityti 3/3 dalį.

¹¹Liker, Jeffrey K., The Toyota Way, McGraw-Hill, 2004.

¹²Mabin, Victoria J. and Balderstone, Steven J., The World of the Theory of Constraints, CRC Press LLC, 2000. Tarptautinės TOC literatūros apžvalgoje  nagrinėjami pasiekimų vidutiniai rodikliai: 70% sumažėjęs gamybos laikas, 44% daugiau užsakymų atliekama laiku ir  pelno/pralaidumo padidėjimas 76%.

¹³Orlicky, Joseph, Material Requirements Planning, McGraw-Hill Book Company, 1975