В последние годы работаю консультантом производственных предприятий. За 2022-23 года завершил более 50-и проектов. В своей работе использую приёмы Теории ограничений Э.М.Голдратта. И есть в этой теории постулат о том, что производство минимальными обоснованными партиями (ключевое слово минимальными) даёт общее ускорение производства заказов. Этим постулатом я руководствовался как аксиомой, но никак не мог себе объяснить почему это работает. Ведь что получается. Если производить партии деталей, минимизируя количество переналадок, то каждая конкретная деталь и вся партия деталей целиком будет производиться быстрее. Это и козе понятно!
Но почему, увеличивая количество переналадок, производя детали небольшими партиями (комплектами), удаётся сокращать время производства всего заказа целиком, мне было неясно. По крайней мере, внятно объяснить себе и другим я этого не мог.
Конечно, кое-как объяснял и даже один пример придумал про то как сокращается время производства заказа при переходе на производство не партиями, а комплектами. Но в этом примере я никак не затрагивал тему переналадок.
Клиенты мои этот пример принимали не споря. И до поры, до времени мне этого результата хватало.
Но тут пришлось пару дней тому назад, вступить в спор с опытным токарем Сергеем, который никак не хотел принимать на веру голдраттовский постулат и потребовал от меня внятных расчётов. Более того, отказывался следовать моим консультантским распоряжениям. Даже пришлось брови сдвигать чтобы заставить его в качестве эксперимента денёк поработать производя детали комплектами. (Кстати, эксперимент постулат подтвердил. За рабочий день укомплектовали токаркой участок сварки на неделю вперёд, чего раньше никак не удавалось сделать).
Но не одними же бровями людей убеждать. Пришлось заняться расчётами и вот результат.
В примере, который приведён ниже, вывод получается следующий:
В системе, состоящей из двух участков (токарный и сборочный) увеличение в 10,6 раза количества переналадок на токарном участке даёт, сокращение сроков выпуска заказа с 29,8 дня до 25,1 дня.
Прямо парадокс какой-то!
Выношу на суд почтенной публики свои расчёты и размышления с надеждой, что, может, кому пригодится. А может кто укажет на ошибку, которую я не увидел.
ИТАК.
ДАНО:
1. Производственная система состоит из 2-х участков (токарка и сборка).
2. Время обработки деталей участком сборки равно времени обработки деталей токарным участком.
Изделие состоит из трёх видов деталей. Весь заказ состоит из 16-и комплектов.
|
Наименование |
Кол-во (шт.) |
Комплект (шт.) |
Время изг. 1 шт. |
Время переналадки |
|
Деталь 1 |
960 |
60 |
3 мин. |
60 мин. |
|
Деталь 2 |
640 |
40 |
5 мин. |
60 мин. |
|
Деталь 3 |
240 |
15 |
10 мин. |
60 мин. |
Изготовление всей партии:
Деталь 1: 960*3 + 60 = 2 940 мин. = 49 часов.
Деталь 2: 640*5 + 60 = 3 260 мин. = 54,3 часа.
Деталь 3: 240*10 + 60 = 2 460 мин. = 41 час.
Общее время изготовления 49 + 54.3 + 41 = 144,3 часа = 18 дней. (смена 8 часов)
Среднее время изготовления комплекта = 18 дней / 16 комплектов = 1,1 дня.
По условиям задачи второй участок собирает изделие за 1,1 дня.
Если поставить задачи:
1. Не увеличивать количество переналадок (3 переналадки на 3 детали).
2. В кратчайшие сроки начать передавать комплекты на сборочный участок,
То тактика изготовления должна быть следующей:
1. Изготавливаем деталь 3 = 41 час.
2. Изготавливаем деталь 1 = 49 часов.
3. Изготавливаем деталь 2, выдавая на сборочный участок детали по мере появления комплектов.
Первый комплект сборочный участок получит через 41 + 49 + 1 + 3,3 = 94,3 часов = 11,8 дней.
О! Наметилась экономия времени!
Подведём промежуточный итог.
Сборочный участок получит первый комплект деталей:
1. В худшем случае через 18 дней.
2. В лучшем случае через 11,8 дней.
Заказ целиком будет выпущен через:
1. В худшем случае через 18 + 18 = 36 дней. (последовательная работа двух участков)
2. В лучшем случае через 11,8+ 18 = 29,8 дня.
А теперь давайте хулиганить, следуя постулатам Голдратта!!!
Будем изготавливать заказ комплектами.
В этом случае дополнительно потребуется
(16 комплектов * 3 детали * 1 час) - 3 часа = 45 часов = 5,6 дней.
Т.е. было 3 переналадки, а стало 3*16 = 48 переналадок.
Вот из зала (в комментариях) подсказывают, что если производить партии "в стык" (начинать следующий комплект с последней детали предыдущего комплекта), то количество переналадок сократится на 16 и составит 48-16 = 32 переналадки.
Итого, с учётом подсказки, комплект деталей будет производиться дольше на 32 часа = 4 дня. Было 18 дней токарных работ, а стало 22 дня.
А сколько времени будет изготавливаться весь заказ?
Первый комплект поступит на второй участок через:
Деталь 1 – 60*3+60 = 240 минут = 4 часа.
Деталь 2 – 40*5+60 = 260 минут = 4,3 часа.
Деталь 3 – 15*10+60 = 210 минут = 3,5 часа.
ИТОГО через 11,8 часа = 1,5 дня сборочный участок приступит к работе.
Сократили срок передачи первого комплекта с 11,8 дня до 1,5 дней.
А сколько времени будет изготавливаться весь заказ?
16 комплектов будут изготавливаться 16*1,5 + 1,1 = 25,1 дня (24 дня изготовление комплектов, плюс 1,1 дня работы сборки после изготовления последнего комплекта).
Подведём итоги.
1. Если сначала изготовить ВЕСЬ комплект деталей на весь заказ и потом передать его на сборочный участок, заказ будет выполняться 36 дней.
2. Если изготовить сначала две детали полностью и потом передавать на сборку комплекты по мере их наполнения третьей деталью, то заказ будет изготавливаться 29,8 дня.
3. Если изготавливать детали комплектами, не экономя время на переналадках, то заказ будет изготавливаться 25,1 дня.
Вот такая арифметика получилась. В понедельник пойду её токарю Сергею докладывать.
Ну и как консультант, не могу обойтись без умных слов, которые объясняют результаты расчётов.
Глобальный оптимум системы не равен сумме локальных оптимумов.
Т.е. локально улучшая ситуацию с производительностью отдельных элементов системы, можно навредить системе.
Как сказал мне один умный человек: «Эта твоя теория ограничений контринтуитивна».
Не могу с ним не согласиться.
Мой канал, на котором делюсь своими успехами и неудачами в наведении порядка на предприятиях.
Заходите общаться.
Там у меня, кстати, выложены 8 лекций Голдратта.
Когда слушал их в первый раз думал ... что за траву курит этот мужик?
Сразу "вкуртить" теорию ограничений я не смог. Около полугода доходило, что нужно управлять системами так, как учит Голдратт и никак иначе.
Не смотря на шестилетний опыт применения методов теории ограничений, разные открытия приходят до сих пор.
В начале года научился объяснять чем узкое место отличается от ограничения системы.
Товарищи производственники, изучайте теорию ограничений. Потраченное время окупится!
UPD: Благодарю уважаемую публику за конструктивное обсуждение. По результатам обсуждения вношу поправки в расчёты.
Комментарии
Спасибо.
В кинетике реакций это называется лимитирующей стадией. У вас лимитирует сборка, а не производство деталей. Поэтому вполне логично нагружать сборочный цех по мере поступления деталей от токарей, а не сразу всем накопленным комплектом. От этого процесс ускорится. Но вот если бы токарка была времязатратна, то ничего бы не помогло.
Не могу дать малейшие подробности, но недавно сверху спустили задачу уменьшить производственный цикл некоего товара за счёт укорачивания самой продолжительной стадии. При более подробном рассмотрении оказалось, что сокращение именно этой стадии непременно приведёт к увеличению общего времени цикла, т.к. участится время переналадки. Понимаю, что написано совершенно непонятно, сказать хотел, что действительные зависимости вовсе не очевидны на посторонний взгляд.
Вообще-то разгружать нужно не тот участок, котором больше всего времени затрачивается, а тот, на котором меньше всего простоев!
Если у вас сборка узкий участок, то вам нужно выпускать детали мелкими партиями, вплоть до переналадки станка после каждой.
Если у вас затык в токарном цехе, то, наоборот, нужно партии увеличивать, вплоть то вытачивания всех деталей для заказа по очереди, с минимальными переналадками.
Просто всё сосредотачивается, обычно, на станках типа токарного, где переналадка занимает ощутимое, но не бесконечное, время, потому что там эффект наиболее очевиден: при выпуске деталей тремя огроменными партиями сборка бьёт баклуши, пока не поступит первая деталь третьего вида, а при переналадке после каждой детали сборка бьёт баклуши потому, что токари начинают “зашиваться”, так как тупо не успевают произвести достаточно деталей, чтобы загрузить сборку.
А если оба “вырожденных” случая плохи, значит где-то посредине есть оптимум. Причём он же зависит от других цехов! Если сборка условно мгновенная (отгружаем детали в пакетике, собирает заказчик сам), то переналадок нужен минимум. А если сборка невероятно медленная, то может оказаться, что самый быстрый вариант — это именно переналадка после каждой детали.
Забавный вырожденный случай описан у Бруса: если введение нового сотрудника в курс дела занимает несколько месяцев и снижает производительность имеющихся сотрудников, то добавление новых сотрудников не ускоряет, а замедляет достижение результата.
У токарей этот эффект может наблюдаться, когда весь заказ занимает неделю, а начальство предлагает дать токарю помощника, которого два дня обучать нужно будет, у программистов может быть ситуация, когда у них полгода отставание, но новый человек не поможет, ибо на него вся команда месяц потратит.
Проблема не в том, что посторонний взгляд ничего не может выявить, а в том, что вот ровно вот эта вот особенность делает психологически выгодным делать вид, что именно твой участок загружен под завязку: тогда тебя оставят в покое, а то и ещё ресурсов дадут, а что вся компания будет страдать — тебе-то что? Особенно если компания большая и эффект от твоего вредительства сразу не заметен.
Благодарю вас, за немаловажное дополнение!
Автор, мне кажется, указал не все ограничения.
Если все узлы были бы запасены в количествах, достаточных для выполнения любых заказов, производительность определялась бы только финальной сборкой.
Поскольку запасы снижают эффективность предприятия в финансовом плане (часть капитала омертвлена), задача ставится иначе:
- оптимизировать работу вспомогательных участков таким образом, чтобы производительность в целом была максимальной при минимальной стоимости складских запасов сборочных единиц.
Задача решается построением целевой функции и поиском решения вариацией параметров.
В ситуации для которой производились расчёты, компании никак не удавалось укомплектовать участок сварки.
Производство комплектами решило эту задачу.
Вообще, везде, где мне приходилось оказывать помощь, стремятся к производству деталей большими партиями. И это всегда приводит к задержкам сроков выполнения заказов.
Если приоритет - срок выполнения, что мешает создать достаточный запас этих комплектов и пополнять его крупными партиями при снижении?
А точно у них эти комплекты на постоянке?
И больше ничего они не делают?
Не знаю. Это к автору вопрос.
Комплекты разные, их много, меняются почти каждый день.
тогда подобные вещи надо считать с использованием соответствующих решателей типа транспортной задачи, симплекс-метода...
И на каком десятке лет работы вы обнаружили, что у сарая нет трех стен..?
В смысле что это все настолько банально, что составляет обычно не более 5% от времени, затраченного на оптимизацию...
Хара-Хото
Товарищ, прямо таки благодарю вас!
Помню, когда учился в институте на излете советского времени, на четвертом курсе был предмет "Экономика предприятия", и мы рассматривали, с точки зрения математики, на лекциях более простые, но подобные задачи, связанные с количеством необходимого оборудования, его размещением, временем обработки и т.п.
Спасибо. Очень интересно.
В телеге подписался.
Это ж прям к спору про сравнение социалистической экономики СССР и невидимой руки рынка!
для оптимизации без переналадок надо 3 станка/линий для изделия 3, два для второго и оставить один для первого, тогда раз в 10 минут у вас будет готово 3 комплекта для сборки, или по другому - станок/линия для детали 3 работает в 3 смены, станок для детали 2 в две смены,а третий в одну, -тогда в сутки в сборку можно отгружать 160 комплектов без переналадок.
Увеличить производительность, наняв людей, купив станки и расширив площади несложно.
НО...
От этого плохо растёт прибыль, даже иногда падает, т.к. постоянные расходы возрастают.
Особый шик и большую пользу вижу в том, чтобы увеличивать производительность не тратя деньги, силой ума, так сказать.
Тезис о том, что перед тем как что-то делать, неплохо бы немножко подумать о том, что и как делается, полностью поддержу - рядом с постановкой задач и прочим целеполаганием где-то (принцип прапорщика что тут думать - трясти надо... не всегда.оптимум). Кстати пытались вдалбливать этот принцип еще в лохматые советские времена (но, увы, в практическое применение его не всегда пускали - а зря)
Знаете в чём проблема российских производств? В стремлении установки универсального оборудования, да ещё и с изрядным запасом. Там, где китайцы ставят 3 дешёвых специализированных станка, наши ставят дорогой универсальный, а потом мудохаются с переналадкой. Тут всегда считать нужно, что дешевле, поставить 1 станок за миллион, или один за 500 и два по 300. С учётом отсутствия переналадок и возможности условно одновременной работы на нескольких станках одного токаря, лишние 100 тысяч на оборудовании могут окупиться за несколько дней работы за счёт увеличения производительности
У токаря возникает большая загрузка и ему это точно не понравиться.
Придётся или деньгами замазывать или помощника для переналадки.
Было бы оправдано, если бы шел постоянный вал заказов одинаковых изделий. Но такое редко бывает.
если заказы не постоянные и малыми сериями, тогда конечно, новые станки себя не оправдают. А работа некоторых участков более чем в одну смену может помочь при наличии доступной рабсилы
<p>Да, о таких вещах надо задумываться. Что бы при подходящем случае грамотно это применить. Цены нет если удается внедрить. Люди ажглаза пучат от восхищения, только лестные эпитеты.</p>
<p></p>
<p>Но тут вопрос оплаты... Борис себе имя сделал (хотя нервов тонны отдал поди), и находится клиент, готовый расчехлиться и хорошо оплатить.</p>
<p>А в моем случае, пытаются всегда уболтать сделать что то по братски, и если на это повестись, то несмотря на всегда хороший результат для дела, выйдет что инициатива ип..т инициатора.</p>
<p>Я могу что то (что требует скорее мозгов и сообразительности, что можно сделать быстро) сделать как промоушен. Но за 500 тыс разовых выплат (+ доплаты за фактически сделанные инженерные работы) ходить (на самом деле вывозиться учредосами на хорошей машине) чуть ли не как на основную работу, и двигать людям бизнес... Это явный маразм. </p>
<p>В таких случаях надо прямо говорить про долю прибыли. И что характерно, брльшая часть людей, даже понимая что возможно платить мне долю это выгоднее, та как возросшая прибыль это перекроет, продолжали жрать кактус, плеваться, материться, мотать себе нервы, разоряться, но доляну не давать. Вот 150 платить будем, если то и то будет, хорошая зарплата. Какие проблемы? Идите найдите кто это делать будет... Ой, вокруг одни дебилы, лучше ты... Без комметариев. Что бы что получить, порой ариходится подождать , пока не припрет жестко. </p>
<p></p>
Спасибо.
Это работает в случае одного станка и нового заказа, но если станков будет три или постоянно производится одна и та же продукция, то за счёт 0.1 разницы в работе бригад можно накопить буфер на складе и тогда без постоянных переналадок будет ещё быстрее.
Ну да. Поставили к токарю нормировщика и оказалось всё не так, как в расчетах. Давно известный факт, что нормировка вообще то очень условная работа. В которой рабочие не заинтересованы по понятным причинам. В реальности в серийном производстве операции повторяются, остнаска и инструмент кладовую не сдаётся, даже чертёж лежит у рабочего в тумбочке и переход на другую деталь заключается в получении заготовок, что делают подсобники.
Тут зависит от того как считать и как организовать, главное про граничные условия применения теории помнить.
Ага, аудиторы заставили отнормировать 2, ранее не нормированных, этапа выполнения некой работы. В итоге, после применения норматива, время выполнения всей работы подрядчиком увеличилось с 120 часов в среднем, до 170 часов в среднем. При стоимости подрядчика в час 16 тыров. За то теперь по нормативу!
Всё зависит от конкретной ситуации и задачи.
Была тут история, некие личности пытались организовать поточное производство - простейшее, всего несколько операций с участием ЧПУ. Дескать, а чо, наладили линию, упаковали детали на выходе и пусть на объекте изделие собирают. Икея-стайл. Казалось бы - мегалогично, цех небольшой, контрольную сборку делать толком негде. Только вот не учли, что для этой схемы требуется идеальная согласованность всей цепочки, начиная с проекта изделия и заканчивая отгрузкой, ибо заказы-то не однотипные, а штучные! Процент рекламаций на момент моего туда прихода был 100%, а лишний день работы монтажника стоит дороже в три раза, чем контрольная сборка и устранение ошибок в цеху, да ещё плюс транспортные расходы...
В другой конторе была обратная схема - никто никуда не спешил, изделия (точно такие же как в первой) отгружались только в сборе целиком или крупноузловой сборкой. Рекламаций процентов 5 всего, и то... по большей части из-за неточностей в коммуникации с заказчиком.
Кто из двух в итоге разорился, объяснять не надо, думаю...
Можно было бы накопить, тем более, что ограничение у моего клиента на сварке.
НО ...
Производство большими партиями приводило к постоянным простоям участка сварки.
Изменив подход к организации работы токарного станка удалось решить эту проблему.
Вот это странно, через 10 комплектов должен набраться на один запасной комплект, после чего можно инкрементировать количество деталей за одну настройку.
А время переналадок разве не сокращается?
Человек ,который этим занимается, тренируется, становится более опытным совершает меньше ошибок - качество увеличивается время работы сокращается.
Т.е. за счет увеличения переналадок квалификация персонала растет - это получается как дополнительные тренировки, совмещенные с работой.
Квалификация на серийном производстве увы не очень то растёт. Серийщики заведомо уступают универсалам, которым приходится настраиваться на каждую деталь. Но зато серийщики сделают свою повторяющуюся днями и месяцами работу тупо быстрей. Но зато могут из за этого запороть всю партию. Протиражировав ошибку.
Ну вот, а увеличивая количество переналадок, Вы из серийщика делаете универсала, повышаете его квалификацию и за счет роста квалификации ускоряется все производство.
Нет. Всё равно детали повторяются. Так уж получается, что определённая деталь машинокомплекта всегда попадает к тому же самому рабочему. Если он отсутствует - это равнозначно сбою. Выход находится, но с определёнными потерями. Некоторые рабочие могут делать детали не входящие в привычный набор без заметной потери по времени. И серийщики всегда однобоки и кто стоит на сериях всегда теряет в квалификации. Увы. Делает быстрей, но переходит на незнакомое изделие тяжелей. Может вообще не знать, как сделать например сложную проточку. Не говорю нарезать резьбу не с помощью плашки.
Немного спорное утверждение.
Возможны ситуации, когда переналадка исполнителями может восприниматься как пустая трата времени, а отрицательное отношение к ней - приводить к низкому качеству исполнения и последующему браку.
Согласен количество ошибок при переналадках на начальном этапе будет велико.
И 60-то минут на переналадку это с запасом.
Может и сократится время переналадок, но рассчитывать на человеческий фактор не стоит.
Если замерить срок сборки в сборочном цехе, можно синхронизировать ритм (количество комплектов) выдачи с токарного участка. Тогда будет ещё быстрее.
Вспомнил старого коммуниста, который популярно объяснил суть горбачевского ускорения в 80хх
Он брал молоток и показал как выглядит ускорение ! В 3 раза стучать чаще- больше затрат энергии. Попробуйте!
Это было наглядно и весело...
Токарь нифига не рад будет такому раскладу. Многократное увеличение возни, перестройка туда-сюда это сильно вредит серийной работе. Еще и выработка пострадает, т.е. за один период времени по разным методикам производится разное количество деталей - и оплата будет разная за одинаковый период времени. По идее, как подсказали выше, узкое место надо расшивать - добавлять токарей, но если заказы не постоянные и разные, то это может быть проблематично
Вот тут и проявляется умение управляющего производством. Если предприятие по такой схеме зарабатывает больше денег, то урезание зарплат рабочим, которые вроде как производят меньше деталей - идиотское действие, способное привести к краху. Не будьте идиотами.
У токаря оплата окладно-премиальная.
Причём премия от общего результата работы компании.
Сами такую "систему оплаты" придумали?
Да, сам придумал. Что-то подсмотрел, что-то сам придумал.
Вот видео с описанием.
Это бред, а не система. Всё уже
украденопридумано до вас. Курите матчасть, вам об этом уже не один человек сказал.Сделку пропагандируете?
Ой, зря.
Страницы