Организация рабочих ячеек в бережливом производстве: повышение эффективности и снижение потерь.

Введение

Рабочая ячейка – это организация ресурсов в производственной среде, направленная на повышение качества, скорости и снижение стоимости процесса. Рабочие ячейки разрабатываются для улучшения этих показателей за счет оптимизации потока операций и устранения потерь. Они основаны на принципах бережливого производства, описанных в книге "Машина, которая изменила мир" Уомака, Джонса и Руса.

История

Классические подходы к управлению производством предписывают снижение затрат путем разбиения процесса на этапы и обеспечения минимизации затрат и максимизации эффективности на каждом из этих этапов. Такой дискретный подход привел к размещению станков на расстоянии друг от друга для максимизации эффективности и производительности каждого станка. Традиционный учет амортизации оборудования основан на количестве произведенных деталей, что укрепляет идею снижения стоимости каждого станка (путем обеспечения производства максимально возможного количества деталей). Увеличение незавершенного производства (WIP) приводит к потерям в таких областях, как запасы и транспортировка. Значительные избыточные запасы часто накапливаются между станками в процессе из-за дисбаланса производственных мощностей и партийной обработки. Кроме того, детали теперь необходимо транспортировать между станками. Увеличение количества задействованных станков также снижает многозадачность каждого работника (поскольку для этого им потребуется научиться работать на нескольких станках, и им также придется перемещаться между ними). Бережливое производство (Lean Manufacturing) фокусируется на оптимизации всего процесса от начала до конца. Это позволяет сосредоточиться на создании готового продукта по минимальной стоимости (вместо снижения стоимости каждого этапа). Распространенным подходом к достижению этого является рабочая ячейка. Станки, участвующие в изготовлении продукта, располагаются рядом друг с другом для минимизации транспортировки как деталей, так и персонала (хорошим примером в офисе может служить стол в форме буквы L с верхними полками, обеспечивающий работнику доступ ко многим видам офисного оборудования). Это минимизирует потери при транспортировке и хранении избыточных запасов. На первый взгляд, бережливые рабочие ячейки могут показаться похожими на традиционные, но они принципиально отличаются. Например, бережливые рабочие ячейки должны быть спроектированы для минимизации бесполезных движений, то есть любого ненужного времени и усилий, затрачиваемых на сборку продукта. Избыточные повороты, неудобные наклоны или подъем деталей, а также ненужная ходьба – все это способствует бесполезным движениям и может вызывать стресс, приводящий к ошибкам оператора. Рабочие ячейки часто можно легко переконфигурировать для адаптации процесса к тактовому времени. Такая гибкость позволяет адаптировать объем работы в зависимости от изменения спроса или ассортимента продукции. Другой принцип бережливого производства – стремление к гибкому производству за счет небольших производственных партий, что обеспечивает более равномерную загрузку производства. Небольшие партии обычно увеличивают потери при транспортировке, но их можно устранить, если станки расположены в рабочей ячейке вплотную друг к другу.

Classical manufacturing management approaches dictate that costs be lowered by breaking the process into steps, and ensuring that each of these steps minimizes cost and maximizes efficiency. This discrete approach has resulted in machines placed apart from each other to maximize the efficiency and throughput of each machine. The traditional accounting for machine capitalization is based on the number of parts produced, and this approach reinforces the idea of lowering the cost of each machine (by having them produce as many parts as possible.) Increasing the number of parts (WIP) adds waste in areas such as Inventory and Transportation. Large amounts of excess Inventory often now accumulate between the machines in the process for reasons to do with 'unbalanced' line capacities and batch processing. In addition, the parts must now be transported between the machines. An increase in the number of machines involved also will reduce each worker's multi skilling proficiency (since that would need them to learn how to operate multiple machines, and they too will need to move between those machines.) Lean Manufacturing focuses on optimizing the end to end process as a whole. This enables a focus in the process on creating a finished product at the lowest cost (instead of lowering the cost of each step.) A common approach to achieving this is known as the workcell. Machines involved in building a product are placed next to each other to minimize transportation of both parts and people (an L shaped desk with upper shelves is a good office example, which enables many types of office equipment to be within the reach of a worker). This will minimize waste in both transportation and in the storage of excess inventory. At first glance, lean workcells may appear to be similar to traditional workcells, but they are inherently different. For instance, lean workcells must be designed for minimal wasted motion, which refers to any unnecessary time and effort required to assemble a product. Excessive twists or turns, uncomfortable reaches or pickups, and unnecessary walking all contribute to wasted motion and may put error inducing stress upon the operator. Workcells can often be reconfigured easily to allow the adaptation of the process to fit takt time. This flexibility allows the work content to be adapted as demand or product mix changes. Another Lean approach is to aim to have flexible manufacturing through small production lot sizes since this smooths production. Small lot sizes usually increases transportation waste, but this can be eliminated if machines are back to back in a workcell.