Чейз, Ричард, Б., Эквилайн, Николас, Дж., Якобе, Роберт, Ф. Производственный и операционный менеджмент

Подождите немного. Документ загружается.

Глава

4. Разработка продукта и выбор технологического процесса в производственной сфере

Развертывание функции качества

ОДИН

ИЗ

методов включения

процесс проектирова-

ния

конкретных требований

будущего

потребителя назы-

вают

развертыванием функции качества

(Quality

Function

Deployment —

QFD)

Этот метод заключается

том,

что

над разработкой нового продукта работают межфункцио-

нальные группы, включающие маркетологов, инженеров-

проектировщиков

производственников.

По

словам

официальных

лиц

из

корпорации

Toyota

Motor

Corporation,

благодаря

методу

QFD компании удалось значительно

со-

кратить сроки проектирования

снизить стоимость про-

изводства своих автомобилей более чем

на

60%.

Процесс

QFD начинается

изучения мнений потреби-

телей,

результате

чего определяется, какими характери-

стиками

должна обладать продукция наивысшего качест-

ва.

ходе

исследования рынка определяются запросы

предпочтения потребителей, после чего

они

подразделя-

ются

на

категории, получившие название

требования

по-

требителя.

Для

иллюстрации этого процесса приведем

пример фирмы — производителя автомобилей, которая

хотела

бы

усовершенствовать конструкцию автомобиль-

ной

дверцы. Проведя интервью

составив обзоры,

ей

удалось выяснить,

что

потребители предъявляют

этой

части машины

два

основных требования: "чтобы

она ос-

тавалась открытой

при

наклоне автомобиля"

"чтобы

она

легко закрывалась снаружи". Далее

эти

требования

"взвешиваются"

учетом

степени

их

значимости

для бу-

дущих

автовладельцев,

затем потребителей просят дать

оценку

продукции компании

по

сравнению

с ее

основ-

ными

конкурентами.

Все это

позволяет фирме выяснить,

какие

качества продукции имеют для потребителя наибо-

лее важное значение,

сравнить свою продукцию

кон-

курирующей. Конечным результатом всей этой работы

является правильная оценка

фокусирование усилий

на

разработке именно

тех

качеств продукции, которые,

по

мнению

потребителей, нуждаются

улучшении.

Информация

требованиях потребителей заносится

матрицу (рис. 4.4), известную под названием

"домик

каче-

ства" (House

Quality).

Источник.

По

материалам

статьи

John

Hauser

and Don

Clausing,

"The

House

Quality",

Harvard

Business

Review,

May-

June

1988,

62-73.

Построив

такую матрицу, межфункциональная группа

QFD

может полученные

от

потребителей сведения

ис-

пользовать

процессе принятия инженерных, маркетин-

говых

конструкторских решений.

С ее

помощью группа

преобразует требования потребителей

конкретные

тех-

нологические

инженерные задачи.

"домике качества"

происходит взаимное согласование важнейших характери-

стик

продукции

задачами

их

улучшения

уточнения.

Данный

процесс стимулирует совместную работу различ-

ных подразделений компании,

результате

чего они

луч-

ше понимают задачи

цели

друг

друга.

Однако самым

Здесь термин

качество

(quality), по сути, является неточным пе-

реводом японского слова, соответствующего слову

качества

(qualities), поскольку термин

QFD

оперирует понятиями, эквива-

лентными

характеристикам, свойствам

т.п.

значительным преимуществом использования этой

мат-

рицы

является

то, что она

помогает группам сосредото-

чить усилия

на

создании продукции, которая полностью

удовлетворяла бы запросам

будущих

потребителей.

На

первом этапе построения "домика качества"

со-

ставляется перечень требований, предъявляемых потреби-

телем

продукции.

Эти

требования располагаются

в пе-

речне

порядке убывания значимости. Затем проводится

еще один опрос потребителей,

ходе

которого

их

просят

сравнить продукцию компании

продукцией

ее

конку-

рентов. Далее разрабатывается перечень технических

ха-

рактеристик, которые должны соответствовать требовани-

ям

потребителя. Затем проводится оценка этих характери-

стик,

компания либо принимает, либо опровергает

высказанное

потребителем мнение относительно качеств

исследуемой продукции. Полученные

результате

данные

используются для оценки "плюсов"

"минусов" продук-

ции

точки зрения

ее

технических характеристик.

Функционально-стоимостный анализ

Для обеспечения наименьшей

СТОИМОСТИ

при проекти-

ровании

продукции применяют

функционально-

стоимостный анализ

(Value

Analysis/Value

Engineering

—

VA/VE),

состоящий

из

стоимостного

конструкторского

анализа. Цель этого анализа заключается

упрощении

продукции

технологического процесса,

основная зада-

ча—в достижении эквивалентных или

даже

более высо-

ких показателей совершенства продукции

меньшими

за-

тратами при обеспечении

всех

основных функциональных

требований, определенных потребителем. Анализ

VA/VE

решает

эту

задачу,

отыскивая необязательные затраты

отказываясь

от

них. Теоретически, анализ стоимости

(VA)

проводится для продукции,

уже

находящейся

производ-

стве,

используется для оценки выполнения технических

условий продукции

требований, указанных

производ-

ственной

документации. Обычно такой анализ осуществ-

ляется отделами

по

закупкам материалов

качестве

од-

ного

из

способов сокращения издержек.

Что

касается

анализа стоимости

процессе разработки продукта,

то он

выполняется

перед стадией производства

рассматрива-

ется как метод, позволяющий избежать избыточной стои-

мости.

На

практике, однако,

между

двумя этими видами

анализа, применяемыми

конкретной продукции, суще-

ствует

тесная связь.

Это

происходит потому,

что

новые

материалы, технологические процессы

тому подобное,

применение

которых

следует

из

анализа стоимости

VA,

требуют

проведения нового конструкторского анализа

VE,

выполняемого

рамках проектирования. Анализ

VA/VE

выполняется,

чтобы получить ответ на следующие важные

вопросы.

• Не обладает ли данная продукция качествами, которые

не

являются для нее необходимыми?

• Нельзя ли объединить две или несколько деталей

одну?

• Каким образом можно уменьшить массу изделия?

• Какие нестандартные детали можно удалить

из

конст-

рукции?

Часть II. Проектирование продукта и производственного процесса

Технические

характеристики

Требования

потребителя

Дверца должна закрывать-

ся без лишних усилий

Дверца не должна захлопы-

ваться

лри наклоне машины

Дверца должна открывать-

ся без лишних усилий

Дверца не должна

протекать в дождь

Звуконепроницаемость

Взвешенная значимость

Целевые критерии

Техническая

оценка

(наивысший

балл

Корреляция:

О Позитивная

X Негативная

Строго негативная

Оценка

конкурентов

Наша

компания

Конкурент

Конкурент В

(Наивысший

балл

3 4 5

АВ

:АВ

Значимость оценки:

Высокая

Средняя

Малая

= 1

Рис. 4.4.

Заполненная

матрица

"домика

качества"

для

дверцы

автомобиля

В следующем разделе описан формальный подход, ко-

торый часто применяется для управления процессом про-

ектирования

и улучшения конструкции продукта.

Конструкторский анализ процесса

сборки

Английское слово

design

имеет множество разных зна-

чений.

Иногда оно означает эстетическое оформление

(дизайн)

изделия, например форму автомобиля,

текстуру

материала, форму и отделку консервного ножа. В

другом

случае

это слово означает процесс определения базовых

параметров какой-либо системы. Так, например, прежде

чем приступить к рассмотрению деталей, дизайн энерго-

агрегата может означать процесс определения характери-

стик

его отдельных элементов: генератора, насосов, бой-

леров, соединительной системы и т.д.

Существует и еще одна интерпретация английского

слова

design,

согласно которой оно означает процесс

дета-

лизации

сведений о материалах, формах и допустимых

отклонениях

всех

отдельных деталей продукта, т.е. его

проектирование.

Именно этой теме посвящен данный

раздел. Проектирование — это деятельность, которая на-

чинается с создания чертежей компонентов и сборочных

узлов и осуществляется в системе автоматизированного

проектирования

(Computer-Aided Design— CAD). Про-

цесс автоматизированного проектирования подробно опи-

сан

в дополнении к этой главе. При этом создаются под-

робные чертежи отдельных деталей и все сборочные чер-

тежи. Затем готовые чертежи передаются инженерам по

разработке процесса сборки и инженерам-технологам, за-

дача которых заключается в создании и оптимизации

производственного процесса, на основе которого

будет

производиться продукция после окончания проектиро-

ванная.

Зачастую именно на этой стадии обнаруживаются

проблемы, связанные с производством и сборкой, и де-

лаются заявки о необходимости изменения конструкции.

Довольно часто эти изменения бывают настолько сущест-

венны,

что приводят к значительным дополнительным

расходам и в конечном итоге

могут

стать причиной за-

держки срока выпуска новой продукции.

Глава

4. Разработка продукта и выбор технологического процесса в производственной сфере

Традиционное

отношение проектировщиков к произ-

водственному процессу можно описать следующим обра-

зом:

"Мы это спроектировали, а вы производите". Сего-

дня

для такого подхода

даже

введен новый термин —

"работа через стену". Это означает, что проектировщики

как

бы сидят с одной стороны стены и "перебрасывают"

через нее готовый проект инженерам-технологам, отгора-

живаясь от дальнейшей деятельности. В

результате

по-

следним приходится разбираться со всеми проблемами,

возникающими

из-за того, что их мнение в

ходе

проекти-

рования

продукции не учитывалось. Один из способов

избежать такой ситуации предполагает постоянные кон-

сультации проектировщиков с инженерами-технологами,

т.е. групповой подход. Создаваемые с этой целью группы

совместной инженерной разработки нуждаются в специ-

альных инструментах для анализа, помогающих изучать

предложенные проекты и оценивать их с точки зрения

сложности и стоимости производства.

Сущность

конструкторского шализа

Рассмотрим пример конструкторского анализа с точки

зрения

процесса сборки изделия (Design for

Assembly

Analysis

— DFA)

. На рис. 4.5 изображен

узел

электропри-

вода с датчиком положения, перемещающийся по

двум

стальным направляющим полозкам.

Такой

привод применяется для автоматического

управления открытием и закрытием окна, как, например,

торговых точках

McDonald's,

обслуживающих водителей

прямо

в автомобилях. По техническим нормам устройство

должно быть помещено в цельный корпус со съемной

крышкой

для доступа к механизму настройки позицион-

ного датчика. Основное требование к устройству заключа-

ется в том, что оно должно иметь жесткое основание,

спроектированное таким образом, чтобы

узел

мог сколь-

зить вверх и вниз по направляющим, служащим опорой

для привода, и чтобы датчик размещался в определенном

положении.

Мотор и датчик должны быть соединены

проводами с источником тока и блоком управления.

Первоначально предложенное конструкторами реше-

ние

представлено на рис. 4.6.

В основании есть две втулки со вкладышами, которые

предохраняют отверстия от быстрого износа. Мотор кре-

пится

к основанию двумя винтами, а в отверстие вставля-

ется цилиндрический датчик, прикрепляющийся с помо-

щью установочного винта. Чтобы корпус соответствовал

техническим требованиям, торцевая крышка для создания

зазора крепится к

двум

распоркам, которые в свою оче-

редь привинчиваются к основанию. Во избежание закора-

чивания

проводов при соприкосновении с металлической

крышкой,

на торцевой крышке устанавливается пласти-

ковая

втулка, через которую и пропускается электропро-

Данный

пример адаптирован по изданию Geoffrey Boothroyd,

Peter

Dewhurst and Winston Knight,

Product

Design

for

Manufacture

and

Assembly

(New

York:

Marcel Dekker,

Inc.,

1994), p. 5-10.

Конструкторский

анализ процесса сборки DFA совместно с рас-

смотренным выше

VA/VE-анализом

в литературе, ранее издан-

ной

авторами из стран СНГ, рассматривается как составная

часть функционально-стоимостного анализа. —

Прим.

ред.

водка. И наконец, крышка в форме коробки закрывает

снизу весь

узел

и привинчивается четырьмя винтами:

два — крепят ее к основанию, а

другие

два — к торцевой

крышке.

Таким

образом, в соответствии с предложенным про-

ектом устройство состоит из 19 комплектующих, собрав

которые, вы получите требуемый электропривод: два сбо-

рочных

узла

(мотор и датчик), еще восемь основных

дета-

лей (крышка, основание, две втулки, две распорки, пла-

стиковая

втулка и торцевая крышка) и восемь винтов.

Основные усовершенствования на стадии проектиро-

вания

продукции для облегчения сборки и производства

достигаются упрощением изделия, т.е. сокращением ко-

личества отдельных входящих в нее деталей. В помощь

проектировщику, занятому решением этой задачи, пред-

лагается три критерия, по которым специалист оценивает

каждую комплектующую, входящую в изделие.

1. Будет ли данная деталь перемещаться относительно ос-

тальных в процессе эксплуатации изделия?

2. Обязательно ли изготавливать данную деталь из мате-

риала, отличного от материала

других

деталей? Необхо-

димо ли ее выделить в отдельную

деталь?

3. Должна ли деталь легко отделяться ото

всех

остальных с

тем, чтобы впоследствии можно было разобрать изделие

для наладки или технического обслуживания?

Применив

эти критерии к рассматриваемому нами

примеру, получим следующие результаты.

1. Основание. Поскольку с этой детали начинается сборка

нет деталей, которые можно с ней объединить, теоре-

тически она является необходимой.

2. Две втулки. Эти детали не удовлетворяют второму кри-

терию. Теоретически основание и

втулку

можно изгото-

вить из одного и того же материала.

3. Мотор. Мотор является отдельным сборочным узлом и

закупается у

поставщика.

Все критерии неприменимы.

4. Два винта крепления мотора. В большинстве случаев

отдельные крепежные элементы не столь уж необходи-

мы,

поскольку можно предусмотреть крепление непо-

средственно на какой-либо

другой

детали (например,

защелкивать деталь в нужном месте).

5. Датчик. Еще один стандартный компонент. Критерии

неприменимы.

6. Крепежный

винт.

То же самое, что и в п. 4, необязателен.

7. Две

распорки.

Не удовлетворяют второму критерию, по-

скольку распорки можно сделать в основании.

8. Торцевая крышка. Она должна быть съемной и обеспе-

чивать возможность разбирать

узел

(следует

применить

все три критерия).

9. Два винта

крепления

торцевой

крышки.

Необязательны.

10. Пластиковая втулка. Можно изготовить из того же ма-

териала, что торцевую крышку и, следовательно, можно

объединить с ней.

11.

Крышка. Можно объединить с торцевой крышкой.

12. Четыре винта для

крышки.

Необязательны.

Часть

II. Проектирование продукта и производственного процесса

3.25"

Соединение

с червячной передачей

Направляющие

полозки

Соединительные

провода

Узел

привода,

закрытый крышкой

Регулируемый

зазор

Рис.

4.5. Узел электропривода

Винт

(4)

крепления крышки;

0,12x0,3

Втулка (2)

прессованная

из

металла;

0,5x0,8

Крышка,

листовая

сталь

16-й

марки,

покрашенная,

швы сварные;

4,5x2,75x24

Установочный

винт;

0,06x0,12

Торцевая крышка,

сталь

луженая,

покрашенная;

4,5x2,5x1,3

Пластиковая втулка;

0,7x0,4

MOTOD'

2754

Винт

(2)

крепления мотора,

0,2x0,6

4a^S5

V--,

Алюминиевое

-. =

основание,

0,187x1

Распорка,

машинная

обработка;

сталь

луженая,

4x21,2x1 машинная обработка,

0,5x2

Винт(2)крепления

торцевой

крышки;

0,2x0,5

Рис. 4.6.

Предложенная

конструкция

электропривода

Исходя из

результатов

такого анализа,

делаем

вывод,

что

если спроектировать устройство таким образом, чтобы

от-

дельные сборочные

узлы

(мотор

датчик) крепились

к ос-

нованию

без

винтов,

сконструировать пластиковую

крышку, крепящуюся по такому же принципу,

то

вместо

отдельных компонентов понадобится всего

4. Эти

четыре

комплектующие представляют собой теоретически мини-

мальное число деталей, необходимых

учетом

всех

ограни-

чений,

для выполнения основной функции изделия.

На

данном этапе задача проектной группы заключает-

ся

том, чтобы оправдать включение

проект деталей,

не

входящих

теоретический минимум.

Их

доводы основы-

ваются

на

аргументах

практического, технического либо

экономического

характера.

данном примере, например,

можно указать,

что два

винта необходимы

для

закрепле-

ния

мотора,

один установочный винт

— для

крепежа

датчика, поскольку любые

другие

варианты крепежа

не-

целесообразны для продукции, выпускаемой малыми пар-

тиями

(таковым является рассматриваемый нами элек-

тропривод). Однако место установки этих винтов можно

изменить

так, чтобы ускорить процесс сборки.

На

рис.

4.7

изображен чертеж перепроектированного

электропривода, состоящего теперь всего

из

семи отдель-

ных деталей.

Обратите внимание

на

то, какие комплектующие были

удалены. Новая пластиковая крышка спроектирована

та-

ким

образом,

что

крепится

основанию

без

винтов.

По-

скольку новая модель состоит

из

меньшего количества де-

талей, сборка

ее

будет

проще,

и,

соответственно, значи-

тельно сократятся издержки

ее

производства.

Глава

Разработка продукта и выбор технологического процесса в производственной сфере

НОВАЦИЯ

Новый

дешевый двигатель фирмы Toyota

"ЕСЛИ

говорить о фирме

Toyota,

особенно о ее нововведениях с целью повышения эффективности и

снижения

издержек производства,

следует

отметить, что она

всегда

была и остается примером для под-

ражания,

— отметил аналитик по вопросам автомобилестроения Дэйв

Андреа

{Rodney

Co.,

Детройт). —

Ее

успехи

в этой области просто непостижимы".

Японский

производитель автомобилей номер 1, фирма

Toyota,

объявила, что в

следующем

месяце в

Японии

поступит в продажу новая модель, оснащенная "простым и мощным" двигателем, разработан-

ным

специалистами этой компании. Производство этого двигателя обойдется фирме в три разе дешевле,

чем двигатель старой конструкции, поскольку в

лего

входит

в три раза меньше деталей.

Хотя

компания не раскрывает

всех

подробностей, эксперты автомобилестроения предсказывают, что

при

таких условиях двигатель, производство которого обычно обходилось в 600 долларов, теперь

будет

стоить фирме не больше 400 долларов. В отрасли промышленности, в которой компании экономят бук-

вально на всем, чтобы

хоть

немного снизить производственные расходы, такая экономия означает не-

оценимое

конкурентное преимущество.

Экономия

путем

изменения

проекта

Финансовый

директор фирмы Риюджи Араки подтвердил, что

Toyota

действительно стремится сокра-

тить издержки производства,

улучшив

проект продукции. По его словам, кроме двигателей, компания

напряженно

работает над такими важнейшими комплектующими автомобиля, как коробка передач, кар-

данный

вал, мост, платформа и шасси. Все это смещает основное внимание фирмы в области снижения

издержек производства и переносит его из заводских цехов (где компания на протяжении многих лет бы-

ла лидером в своей отрасли промышленности) на

чертежную

доску.

По

заявлению официальных лиц фирмы

Toyota,

за полгода, с апреля по сентябрь 1996

года,

компания

сэкономила

500 миллионов долларов, причем преимущественно благодаря усовершенствованию процесса

проектирования

на ранней фазе разработки базовой концепции. Такие заявления чрезвычайно нервно

воспринимаются

другим

крупнейшим производителем автомобилей, компанией

Detroit,

которая в про-

шлом

году

выигрывала у своих японских конкурентов благодаря ценовому преимуществу.

Слухи

о новом всплеске эффективности фирмы

Toyota

весьма серьезно воспринимаются всеми, кто

одобряет

общую

культуру

этой компании.

Toyota

поощряет своих инженеров и поставщиков искать воз-

можности значительной экономии, а не сокращения издержек производства на пару йен на

каждую

де-

таль. Основываясь на

экономии,

достигнутой благодаря высокому качеству проектных работ, фирма так-

же постоянно

стимулирует

своих поставщиков. По мнению аналитика по щюмышленным вопросам Кри-

стофера Седергрена (Санта-Ана, штат Калифорния): "Это просто-напросто очередное доказательство

того, что

Toyota

— настоящий лидер в сфере снижения издержек производства".

Стремление фирмы

Toyota

к постоянному снижению издержек производства подкрепляется также ее

значительным бюджетом, выделенным на научно-исследовательские работы. Только с апреля по сентябрь

1996

года

затраты фирмы на эту деятельность увеличились по сравнению с первоначальными финансо-

выми планами на 52,5 миллиардов йен

(468,6

миллионов долларов), а до конца финансового

года

(он ис-

текает 31 марта) компания планировала инвестировать в исследования 300 миллиардов йен.

Источник.

"Toyota

Unveil

Low-Cost Engine Next

Month",

The

Wall

Street

Journal,

November 11,1996. Перепечатано с

разрешения

The

Wall

Street

Часть

II.

Проектирование продукта и производственного процесса

Рис. 4.7.

Устройство

электропривода,

перепроектирован-

ного

по

результатам

конструкторского

анализа

процесса

сборки

(Design

for

Assembly

Analysis

— DFA)

Реальный

пример конструкторского анализа, проводи-

мого на ранней стадии проектирования, приведен во

врезке "Новый дешевый двигатель фирмы

Toyota".

ВыОор

технологического процесса

Отличие

выбора

процесса

от

его планирования

Инженерное

проектирование технологического про-

цесса (как мы видим, оно включено в число основных

фаз

создания новой продукции, изображенной на

рис.

4.1)— это область деятельности, непосредственно

связанная

с планированием операций, т.е. с регулярным

принятием

тактических решений в производственном

процессе.

Выбор процесса, наоборот, относится к стра-

тегическим решениям, которые определяют, какие техно-

логии

следует

использовать на заводе. Вспомним пример

с электроприводом. В этом

случае,

поскольку данная про-

дукция выпускается малыми объемами, можно просто по-

ставить одного рабочего, который

будет

изготавливать не-

большие партии устройств. Но если объемы производства

очень велики, целесообразно заняться созданием сбороч-

ной

линии.

Типы

технологических процессов

В самом общем виде производственные процессы

можно разделить на

следующие

категории.

Процессы

переработки (Conversion Processes). В качест-

ве примера можно привести переработку железной

руды

стальной прокат либо объединение

всех

ингредиентов,

перечисленных на коробке с зубной пастой, в

пасту.

Процессы

изготовления (Fabrication Process). Примером

такого процесса может

служить

преобразование сырья в

какую-либо специфическую форму

(например,

штамповка

листовой стали, в

результате

чего

получаются крылья для

автомобилей, или формовка золота в

зубную

коронку).

Сборочные процессы

(Assembly

Process). В качестве при-

мера можно вспомнить о присоединении крыльев к авто-

мобилю, вкладывание тюбика с зубной пастой в коробку

или

процесс вставки золотой коронки в челюсть пациента.

Компания

Miller

Brewing

использует

непрерывный

производственный

процесс.

Пиво

варится,

разливается

по

бутылкам

упаковывается

на

одной

и той же

производственной

линии,

оснащенной

специализированным

автоматическим

оборудованием.

На

заводах

компании

Kawasaki

Motors

Manufacturing

используются

сборочные

производственные

линии

определенной

последовательностью

сборочных

операций

рабочими,

проверяющими

на

каждом

этапе

качество

сборки.

Процесс

тестирования

(Testing

Process). Строго говоря,

этот процесс нельзя назвать основным, но он настолько

часто упоминается как отдельная операция, что для полно-

ты картины предпочтительнее его включить в этот список.

Структура производственного потока

Структура

производственного потока (Process Flow

Structure) определяет на предприятии тип организации

движения материального потока с применением одного

или

нескольких перечисленных выше технологических

процессов.

Исследователи данного вопроса Роберт Хэйз и Стивен

Уилрайт (Robert Hayes and

Steven

Wheelwright)

выделяют

четыре основных типа производственных потоков.

Глава

Разработка продукта и

выбор

технологического процесса в

производственной

сфере

Позаказное

производство (Job Shop). Это

производство

малыми партиями широкого ассортимента различной про-

дукции, которая чаще всего

требует

разного набора

и по-

следовательности технологических операций. Примерами

такого производства

могут

служить коммерческие полигра-

фические

фирмы, компании, работающие

самолетострое-

нии,

металлорежущие мастерские,

также заводы, выпус-

кающие печатные платы по индивидуальному заказу.

Серийное производство

(Batch).

По

сути, предприятие,

работающее

по

этому принципу, выпускает продукцию

по

периодическим заказам. Такой

тип

производства обычно

выбирают, если компания имеет относительно стабиль-

ный

ассортимент разных видов продукции, каждый этот

вид производится партиями

на

периодической основе

—

либо

по

заказу клиента, либо

для

пополнения товарно-

материальных запасов фирмы. Большая часть продукции

выпускается

применением одной

той

же

технологиче-

ской

схемы.

качестве примера можно привести произ-

водство тяжелого оборудования, электронных приборов

химических продуктов тонкого органического синтеза.

Сборочная

линия

(Assembly Line).

Производство отдель-

ных деталей, автоматически перемещающихся

одного

рабочего места

другому

управляемой скоростью

и в

последовательности, необходимой

для

выпуска продук-

ции.

Примерами

могут

служить ручная сборка игрушек

электроприборов или автоматическая сборка компонентов

печатных плат (такую сборку называют монтажом). Если

на

сборочной линии осуществляются

другие

процессы,

ее обычно называют

поточной

линией

(рис.

4.8).

Непрерывный поток (Continuous Flow).

Переработка или

дальнейшая обработка неделимых материалов, таких

как

нефть,

химикаты

или

пиво.

Так же как и на

сборочной

линии,

производственный процесс протекает

опреде-

ленной

последовательности,

но в

данном

случае

произ-

водственный поток непрерывен. Такие технологии обыч-

но

характеризуются высоким уровнем автоматизации

и,

по

сути, представляют собой одну интегрированную

"машину", которая

во

избежание дорогостоящих остано-

вок

запусков должна работать

часа

сутки.

Выбор типа производственного потока,

за

исключени-

ем непрерывного, обычно основывается

на

требованиях

объемам выпускаемой продукции.

Продуктово-процесшя

матрица

Взаимосвязь

между

видами производственного

•процесса

объемом выпускаемой продукции час-

то отображается

помощью

так

называемой

про-

дуктово-процессной

матрицы

(Production/Process Matrix)

(рис.

4.9).

Эта матрица показывает,

что с

увеличением объема

производства

углублением специализации производст-

венной

линии (горизонтальная

ось)

становятся экономи-

чески выгодными специализированное оборудование

упорядоченный материальный поток (вертикальная

ось).

Поскольку

структуре

процесса

эта

эволюция зачастую

соотносима

со

стадиями жизненного цикла продукции

(освоение продукции, рост объема производства

стадия

зрелости),

эта

матрица очень удобна

для

отражения взаи-

мосвязи

маркетинговой

производственной стратегий.

Предприятия,

указанные

матрице

на

рис.

4.9,

пред-

ставляют собой идеальные типы, окончательно опреде-

лившие свою

структурную

нишу. (Предприятия общест-

венного питания включены

матрицу для того, чтобы

чи-

татели лучше почувствовали важность данного

обсуждения.) Однако любой

из

показанных

на

этой

мат-

рице

типичных представителей своей отрасли промыш-

ленности

может выбрать

для

себя

другое

положение

на

ней.

Так,

например,

еще

несколько

лет

на

заводе

компании

Volvo,

расположенном

шведском городе

Аддевалла,

автомобили собирались

не на

типичном

для

этой

отрасли конвейере,

а на

подвижных грузовых поддо-

нах. Следовательно, такое предприятие

на

матрице поме-

щалось

бы на

пересечении стадий

II и

III.

результате

компания

сильно

уступала

своим конкурентам

по

уровню

производительности, поскольку

не

использовала преиму-

щества высокой скорости

эффективности сборочной

линии.

другой

стороны, данная

структура

обеспечивала

Volvo

большую гибкость, поскольку

на

заводе работали

многопрофильные

рабочие

скорость выполнения

ими

операций

не

регулировалась механическим конвейером.

все же

1996

году

завод закрыли.

Основная

задача современной производственной стра-

тегии заключается

поиске возможностей сочетать

гиб-

кость предприятия, выпускающего продукцию

по

заказу

(стадия

I), со

стоимостными преимуществами, характер-

ными

для сборочных линий

непрерывного производства

(стадии

III и IV).

Однако

настоящее время такое соче-

тание является экономически целесообразным только

условиях полной автоматизации производственной систе-

мы.

этой целью

на

современном производстве широко

применяются

системы гибкого автоматизированного про-

изводства (Flexible Manufacturing

System

—

FMS), описан-

ные

дополнении

данной главе.

Виртуальная

фабрика

НОВЫЙ

термин виртуальная фабрика

(Virtual

Factory)

служит

для

обозначения производственной деятельности,

ведущейся

не на

одном центральном заводе,

а во

многих

разных местах поставщиками

партнерами фирмы,

яв-

ляющимися

частью стратегического альянса.

таких

ус-

ловиях роль производителя, например автомобилестрои-

тельной компании, существенно изменяется. Теперь

он

должен

не

только обеспечить работу одного центрального

завода,

но и

объединить

скоординировать

все

этапы

технологического процесса независимо

от

того,

на

какой

именно

стадии находится реальное физическое производ-

ство. Такая

структура

значительной степени изменяет

подход

планированию технологии: производитель

дол-

жен очень хорошо знать производственные возможности

всех

частей производственной цепи

быть способным

обеспечить

их

координацию.

Часть

II.

Проектирование продукта

производственного процесса

Добавляется крыша

и комплектующие

свариваются

с помощью роботов

Корпус автомобиля

подвергается

обезжириванию и

химической обработке

Корпус автомобиля

шлифуется

и швы

свариваются

помощью роботов

перед покраской.

Накладывается

дополнительный слой

защитного грунта

и краски

Верхние слои краски

проходят сушку перед

проверкой и

дополнительным

свариванием

Перед окончательной

установкой дверец

устанавливается

двигатель, сиденья,

колеса и другие

комплектующие

l(K__>pi

ГТбЗ-С

Комплектующие

поступают на завод.

Боковые

крылья

нижняя

часть

собираются с помощью

роботов

Передние крылья,

дверцы и другие

комплектующие

подгоняются перед

первой проверкой

<г=

Корпус автомобиля

покрывается защитной

грунтовкой,

затем

краска

сушится.

После дополнительной

обработки

накладываются

верхние

слои краски

Дверцы снимаются для

того,

чтобы

избежать

повреждения стекол,

после чего устанавли-

ваются приборная

панель

и другие

приборы и

детали

Перед окончательной

проверкой качества

проводится регулировка

фар, и автомобиль

вывозится из

цеха

Рис.

4.8. Как построить автомобиль. Производственный процесс современного автомобилестроительного

завода включает многочисленные этапы проверки качества и сложную антикоррозийную обработку кор-

пуса

Источник.

General Motor's Opal plant at Eisenach, Germany, The Economist, October 17, 1992

1992 The Economist

Newspaper

Group.

Inc. Перепечатано с разрешения.

Глава

4. Разработка продукта и выбор технологического процесса

производственной сфере

Структура продукта

Стадия жизненного цикла продукции

Структура процесса

Стадия жизненного

цикла процесса

Небольшие

объемы,

невысокий уровень

стандартизации,

часто в единственном

экземпляре

Позаказное

производство

Серийное

производство

Сборочная

линия

Непрерывный

поток

Большой

ассортимент

продукции,

небольшие партии

III

Несколько

основных видов

продукции,

больше

объемы

Большие

объемы,

высокий уровень

стандартизации,

товары

широкого

потребления

( Коммерческая

полиграфическая фирма

I Французский ресторан

Отсутствует

^нецелесообразно

Г Производитель

I тяжелого оборудования

Кофейная

лавка

Завод по сборке

автомобилей

Сборочная

линия

Burger

King

Отсутствует

(нецелесообразно)

Сахарозавод

Критерии

эффективности:

Гибкость (высокая)

Себестоимость

единицы продукции

(высокая)

Гибкость(низкая)

Себестоимость

единицы продукции

(низкая)

Рис. 4.9.

Совпадение

основных

этапов

жизненного

цикла

продукции

технологического

процесса

Источник.

Адаптировано

по

изданию

Robert

Hayes and Steven

Wheelwright,

Restoring

Our

Competitive

Edge:

Com-

peting

through

Manufacturing

(New

York:

John

Wiley &

Sons,

1984).

p. 209.

Выбор оборудования

После

того как компания выбрала тип производствен-

ного потока, она должна подобрать оборудование для его

оснащения.

В табл. 4.1 перечислены некоторые основные

факторы,

которые

следует

учитывать в

ходе

принятия та-

кого решения.

Компания

может одновременно иметь на своих заво-

дах и универсальное, и специализированное оборудова-

ние.

Например, в механическом

цеху

установлены токар-

ные

и сверлильные станки (оборудование общего назна-

чения)

и многопозиционный станок-автомат (обору-

дование специального назначения). Компания, занимаю-

щаяся

выпуском электронных приборов, может закупить

как

однофункциональный тестовый модуль, выполняю-

щий

проверку только одной функции (специа-

лизированное

оборудование), так и многофункциональ-

ный

испытательный стенд, на котором одновременно

проводится много тестов (универсальное оборудование).

Однако по мере дальнейшего развития компьютерных

технологий разница

между

универсальным и специализи-

рованным

оборудованием постепенно стирается, посколь-

ку универсальное оборудование становится не менее эф-

фективным,

чем оборудование специального назначения.

Альтернативный выбор процессов о оборудования

Выбор процессов и оборудования изо

всех

возможных

вариантов осуществляется общепринятым методом, полу-

чившим название анализ безубыточности производства

(Break-Even

Analysis).

На графике безубыточности визу-

ально отображается зависимость соотношения прибыли и

убытков предприятия от объема произведенной или про-

данной

им продукции. Выбор технологии и оборудования

напрямую зависит от прогнозируемого спроса на выпус-

каемую продукцию. Метод анализа безубыточности про-

изводства наиболее эффективен, если выбор того или

иного

процесса или оборудования связан со значитель-

ными

начальными капиталовложениями и постоянными

издержками, а переменные издержки изменяются в ос-

новном

пропорционально изменению объема выпускае-

мой

продукции. Поясним это на примере. Предположим,

некий

производитель имеет выбор: приобрести нужную

готовую

деталь по цене 200 долларов за штуку (включая

материалы); произвести ее самостоятельно на полуавтома-

тическом токарном станке с числовым управлением (при

этом каждая деталь с расходами на материалы обойдется

ему в 75 долларов); изготовить продукцию на обрабаты-

вающем центре по цене 15 долларов за единицу (также

включая материалы). Если деталь закупать, постоянные

издержки

будут

ничтожно малы; при собственном изго-

100

Часть

II.

Проектирование

продукта

производственного

процесса

товлении — станок с ЧПУ обойдется производителю в

80 тысяч долларов, а обрабатывающий центр — в

200 тысяч долларов.

Таким

образом, суммарная стоимость каждого из воз-

можных вариантов

будет

следующей.

Затраты на закупку:

200 долл. х Спрос.

Издержки

производства с использованием станка с ЧПУ:

80 000 долл. + 75 долл. х Спрос.

Издержки

производства с использованием обрабаты-

вающего центра:

200 000 долл. + 15 долл. х Спрос.

То,

как производитель подходит к решению этого во-

проса — стремится минимизировать издержки производ-

ства или максимально увеличить свою прибыль, — значе-

ния

не имеет, поскольку взаимосвязь

между

ними являет-

ся

линейной. На рис. 4.10 изображен график с

отмеченными на нем точками безубыточности (точками

критического объема производства), т.е. уровня производ-

ства, при котором величина издержек равна прибыли для

каждого из упомянутых выше

трех

вариантов производст-

венного процесса.

Если

предполагается, что спрос на продукцию

будет

превышать

2000

единиц (точка А), то наиболее оптимален

выпуск деталей с применением обрабатывающего центра,

поскольку в этом

случае

общие издержки производства

будут

самыми низкими. Если же спрос ожидается

между

640 (точка В) и

2000

единиц, выгоднее

будет

приобрести

станок

с ЧПУ. Если спрос обещает быть не выше 640

единиц

(между 0 и точкой В), экономически целесообраз-

нее закупить нужную деталь у

другого

производителя.

Точка безубыточности А рассчитывается следующим

образом:

80 000 долл. + 75 долл. х Спрос =

200 000 долл. + 15 долл. х Спрос.

Спрос

в точке Л = 120

000/60

2000

единиц.

Точка безубыточности В:

200 долл. х Спрос = 80 000 долл. + 75 долл. х Спрос.

Спрос

в точке В = 80

000/125

= 640 единиц.

Теперь вычислим, каким

будет

доход

производителя,

если деталь можно закупить только по цене 300 долларов за

единицу. На рис. 4.10 прибыль (или убытки) — это рас-

стояние

между

прямой

дохода

и издержками соответст-

вующего процесса. Так, например, при изготовлении 1000

единиц

продукции максимальная прибыль

будет

представ-

лять собой разницу

между

доходом в 300 тысяч долларов

(точка О и стоимостью изготовления на станке с ЧПУ

(160 тысяч долларов — точка D). При таком объеме произ-

водства изготовление на станке с ЧПУ наиболее выгодно

изо

всех

доступных вариантов технологического процесса.

Оптимальный выбор, обеспечивающий минимальные из-

держки и максимальную прибыль, представлен на рис. 4.10

самыми нижними отрезками прямых: отрезком

0—В,

отрез-

ком

В—А

и нижней линией справа от точки А.

Таблица

4.1.

Основные вопросы, решаемые в процессе выбора оборудования

Показатель

Оцениваемые

факторы

Первоначальные

капиталовложения

Производительность

Требования

эксплуатации

Качество выпускаемой продукции

Требования

рабочей силе

Гибкость

Требования

наладке

Техническое обслуживание

Устаревание

Учет

производства

Совместимость

масштабах всей системы

Цена

Производитель

Доступность

используемых моделей

Требования

пространству при размещении

Потребность

подающих механизмах

вспомогательном оборудовании

Соотношение используемой

номинальной мощности

Простота использования

Безопасность

Эргономические

показатели

Стабильность выполнения технических требований

Количество производственных отходов

Соотношение прямых

косвенных затрат труда

Подготовка

навыки

Соотношение универсального

специализированного оборудования

Специальный инструментарий

Сложность

Скорость переналадки

Сложность

Частота

Доступность

запасных частей

Возможность

модификации

для

использования

других

целях

Заделы

потребность

буферных

запасах

Совместимость

существующими

или

запланированными системами

Контроль функционирования

Соответствие производственной стратегии фирмы