Как построить завод без хаоса. Системный подход к созданию производства с нуля
- -
- 100%
- +
Отказ от генерации / внешний источник
Централизованная электросеть, протягивание кабеля ЛЭП, использование аккумуляторов вместо выработки
Система
Прямая замена устройства
Бензиновый генератор, солнечные панели с инвертором, ветрогенератор, подключение к автомобильному аккумулятору
Подсистема
Источник механической энергии
Двигатель внутреннего сгорания (аналог ручной мышечной силы или падающей воды)
Микроуровень
Физика процесса
Химическая реакция горения топлива против фотоэлектрического эффекта в панелях
Эволюционная лестница технических систем (на примере транспорта)
Рассмотрим закон развития систем на примере аналогии с автомобилем и повозкой. Обратите внимание: каждое новое решение не просто добавляет скорости — оно устраняет главный недостаток предыдущего этапа.
Этап 1. Способность (биологическая система). Человек переносит груз на себе. Недостаток: низкая грузоподъёмность, человек быстро устаёт.
Этап 2. Механизация (простейший инструмент). Животное тянет повозку. Появляется колесо (подсистема). Недостаток: зависимость от корма, болезни животного, малая скорость.
Этап 3. Ступенчатая механизация (замена источника энергии). Паровой двигатель заменяет лошадь. Появляется локомобиль. Недостаток: огромный вес котла, необходимость возить с собой воду и топливо, долгая подготовка к пуску.
Этап 4. Внутреннее сгорание (повышение удельной мощности). ДВС сжигает топливо прямо в цилиндрах. Автомобиль вытесняет паровые машины из частного сектора. Недостаток: сложная трансмиссия, шум, вибрации, выбросы.
Этап 5. Электрификация и автоматизация. Убирается коробка передач (источник потерь), управление берёт на себя электроника. Недостаток: пока ещё малый запас хода тяжёлых батарей.
Этап 6. Повышение динамичности (объединение функций). Активная подвеска меняет клиренс под дорогу, кузов участвует в поглощении удара. Машина становится «умной».
Идеальный конечный результат (ИКР). Телепортация объекта из точки А в точку Б. Функция перемещения достигнута без расхода энергии на трение, без двигателя и без риска ДТП. (Или более приземлённый вариант: дорога сама перемещает машину, как современный конвейерный транспорт Hyperloop или вакуумные поезда.)
Почему поиск далёких аналогов критически важен для бизнеса
Когда предприниматель говорит: «Наш деревообрабатывающий станок уникален», он добровольно надевает шоры. Анализируя аналоги, нужно смотреть шире:
Ценообразование. Если вы делаете ручную дрель, вашим рыночным конкурентом является дешёвый рабочий с отвёрткой (надсистема — человеческий труд). Вы не можете продавать дрель дороже, чем стоит дневной заработок этого рабочего.
Инновации. Изучая конную повозку при разработке автомобиля, инженеры прошлого поняли главную проблему — сопротивление качению. Так появилось обрезинивание колёс. Сегодня, изучая «дедовские» методы передачи усилия (например, канатные тяги), можно найти новые способы отказа от сложных подшипниковых узлов.
Прогноз устаревания. Если вы строите завод карбюраторов, посмотрев на иерархию аналогов, вы увидите неизбежный переход к инжектору, а затем к электромотору. Это позволяет вовремя перепрофилировать производственные площади.
Итоговое умозаключение
Не бывает изделий без аналогов. Даже если ваше изделие сделано из принципиально нового композита, его аналогом будет старый чугунный люк, если оба они выполняют функцию закрытия смотрового колодца. При организации нового производства первым делом составляется список функциональных конкурентов на всех уровнях иерархии — от физических эффектов до глобальных логистических цепочек. Перспективным оказывается то изделие, которое делает шаг вверх по этой лестнице: выполняет старую функцию эффективнее, проще или дешевле, приближая систему к её идеальному конечному результату.
ЧАСТЬ II. ДОКУМЕНТАЛЬНЫЙ ФУНДАМЕНТ ПРОИЗВОДСТВА
Глава 4. Спецификация: главный документ, из которого растёт завод
В «гаражном» производстве чертёж часто рисуют мелом на верстаке, а список деталей держат в голове у основателя. Это работает ровно до того момента, пока основатель не уходит в отпуск или не пытается нанять второго рабочего.
В системном машиностроении есть только один документ, который имеет значение, — спецификация. Если вы понимаете спецификацию, вы понимаете экономику своего завода.
Что это такое? Спецификация (СП) — это полный иерархический перечень всего, из чего состоит изделие. Чертёж показывает форму и размеры, а спецификация отвечает на вопросы: «Сколько?» и «Из чего именно?». При первом членении конструктор делит машину на:
Конструкторские сборочные единицы (КСЕ): узлы, которые можно собрать отдельно (например, двигатель, фрезерно-гравировальный станок).
Детали: то, что изготавливается из цельного куска материала.
Покупные комплектующие (ПК): подшипники, болты, микросхемы, электродвигатели.
Почему спецификация определяет себестоимость (финансовая модель). Любой рубль в вашей смете берётся не «из воздуха». Он жёстко привязан к строке спецификации. Спецификация — это финансовая модель изделия, записанная языком конструктора.
Раздел спецификации
Что это в деньгах
Документация
Зарплата инженеров (ТЗ, чертежи, техпроекты)
Сборочные единицы
Труд слесарей-сборщиков + стоимость входящих узлов
Детали
Стоимость металла/пластика + работа станочников
Стандартные изделия
Прямые затраты отдела снабжения (закупка гаек, винтов)
Материалы
Листовой прокат, пруток, литьё
Прочие
Стоимость покупных изделий
Если сложить все строки спецификации с учётом нормо-часов, вы получите точную себестоимость. Не бывает затрат «ниоткуда»: если деталь появилась в чертеже, она автоматически создала потребность в материале, инструменте и рабочем времени.
Как спецификация превращается в завод (организация производства). Когда чертежи подписаны в производство, за дело берётся технолог. Для него спецификация — это инструкция по строительству цехов.
Разделение потоков. Технолог смотрит в СП и говорит: «Болты М8 берём со склада № 1, этот корпус льём сами в литейном цехе, а эту шестерню точим здесь». Структура ваших складов и отделов снабжения полностью повторяет разделы спецификации.
Членение на цеха (расцеховка). Каждая крупная часть изделия требует своего участка. Из состава спецификации вырастает расцеховка — документ, определяющий маршруты. Сколько уникальных сборочных единиц в списке — столько маршрутов будет блуждать по вашему заводу.
Схема сборки. Технолог выбирает «базовую деталь» (ту, к которой всё прикручивается) и строит дерево сборки. Главное правило практической сборки: каждая промежуточная единица должна собираться автономно. Если для установки маленького датчика нужно разобрать весь собранный ранее фрезерно-гравировальный станок— ваш конструктор допустил ошибку на этапе Б.
Оборудование. Количество шпинделей, прессов и гайковёртов определяется количеством оригинальных деталей в спецификации.
Трудоёмкость: откуда берутся люди. Каждая позиция спецификации распадается на операции. В серийном производстве типовой состав работ при сборке выглядит так:
•
собственно сборочные работы
(свинчивание, запрессовка): ~45 %;
•
пригоночные работы
(опиливание, подгонка «по месту», шабрение): 20–25 % (
это главная болезнь гаражных производств, которую нужно выжигать на этапе конструирования
);
•
контроль качества:
10–12 %;
•
регулировка и настройка:
7–9 %;
•
остальное
(транспортировка, подготовка, окраска): остаток.
Технолог берёт нормативы времени (сколько минут сверлится отверстие диаметром 10 мм) и суммирует их по всем операциям. Так получается трудоёмкость. Например, для отдельной детали изделия Р-100 — вала-шестерни, изготавливаемой на поточной линии, — она составила 0,91 нормо-часа на штуку. (Не путайте уровни расчёта: 0,91 н-ч — трудоёмкость одной детали; 149,68 н-ч из главы 2 — суммарная трудоёмкость всего изделия Р-100 по всем деталям и переделам.)
Как посчитать штатное расписание (жёсткая математика). Логика расчёта людей опирается исключительно на спецификацию и план выпуска. Сначала считается общая программа по детали:
Тпрог = tшт × N = 0,91 × 500 = 455 н-ч, (3)
где Тпрог — годовая программа работ по детали, н-ч; tшт — штучное время, н-ч; N — годовой план выпуска, шт.
Затем — количество основных рабочих:
Чосн = Тпрог / Фд = 455 / 1900 ≈ 0,24 чел., (4)
где Чосн — расчётная численность основных рабочих, чел.; Фд — действительный годовой фонд времени одного рабочего (≈1900 ч).
(Понятно, что 0,24 человека — это сигнал: либо рабочий будет загружен на четверть, либо норма завышена. Обычно используют такт выпуска: если каждые 20 минут должно выходить готовое изделие, мы просто распределяем эти 0,91 часа между рабочими вдоль конвейера. Именно суммирование таких дробных расчётных численностей по всем деталям и операциям изделия Р-100 и даёт те самые 38 основных рабочих из главы 2.)
Проверка через моделирование обязательна. Если коэффициент загрузки одного места 0,9, другого 0,8, а третьего 0,38 — значит, третье рабочее место лишнее. Операции надо перераспределять, иначе вы платите зарплату за простой. Спецификация через трудоёмкость диктует вам количество людей в табеле.
Конец ознакомительного фрагмента.
Текст предоставлен ООО «Литрес».
Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на Литрес.
Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.
Примечания
1
Альтшуллер Г. С. Найти идею: введение в ТРИЗ — теорию решения изобретательских задач.