CC BY
36
УДК 338
А.А. Николаева, аспирант кафедры экономики производства, ФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский)
федеральный университет»
e-mail: alesshenkanikolaeva@gmail.com
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СИСТЕМЕ, ВНЕДРЯЮЩЕЙ БЕРЕЖЛИВОЕ ПРОИЗВОДСТВО
В статье предложен инновационный подход минимизации затрат предприятия на электроэнергию посредством внедрения принципов бережливого производства. Представлены основные принципы организации вытягивающего производства. Отражена необходимость построения вытягивающей системы, как одного из элементов, способствующих наиболее рациональному распределению всех производственных ресурсов предприятия.
При помощи составления карты потока создания ценности, на примере производственного участка цеха, определены основные потери, возникающие из-за перепроизводства, излишней обработки, ожидания. Определены основные инструменты бережливого производства, применение которых способствует снижению энергозатрат на предприятии и устранению основных видов потерь, возникающих на производстве.
Актуальность снижения потребления энергоресурсов обусловлена как жесткими санкционными ограничениями, так и ответными действиями нашей страны. В рамках реализации программы импортозамещения предложен вариант использования ресурсосбережения как основного элемента для выделения материальных ресурсов при диверсификации производства и разработки нового импортозамещающего товара. Экономический эффект от внедрения бережливого производства на производственных участках может быть использован в качестве ресурсов на разработку новых видов продукции или наращивания производственных мощностей. Совершенствование производственной системы позволит выйти предприятию на новые рынки.
Ключевые слова: энергосбережение, ресурсосбережение, бережливое производство, картирование, устранение потерь, импортозамещение, энергоэффективность, вытягивающее производство.
В сложившейся экономической ситуации предприятия России поставлены в сложные условия выживания и вынуждены следовать тенденциям рынка. Введение санкций мировым сообществом, а также ответные меры нашей страны обуславливают действия нашей экономической системы по импортозамещению. Государство нацелено на снижение зависимости от импортной продукции. По оценке Минпромторга, в случае реализации продуманной политики импортозамещения к 2020 году можно рассчитывать на снижение импортоза-висимости по разным отраслям промышленности с уровня 70-90 % до уровня 50-60 %, а в ряде отраслей возможен выход на более низкие показатели [1].
Позиция государства по импортозамещению ведет за собой рост объемов производства и, следовательно, рост темпов производства, оптимизацию производственных мощностей. Предприятиям приходится быть гибкими и адаптировать свою производственную систему в соответствии с постоянными внешними экономическими изменениями, особенно на фоне нестабильности валюты. Предприятия сталкиваются с проблемами реализации стратегии импортозамещения. Основной проблемой импортозамещения является отсутствие свободных ресурсов для переоборудования или диверсификации производства. Для реализации программ импортозамещения на предприятиях могут использоваться различные механизмы.
Одним из инструментов, позволяющих высвободить ресурсы, как производственные, так и материальные, является внедрение принципов бережливого производства. Концепция бережливого производства позволит предприятию усовершенствовать существующую производственную систему, устранить потери и, возможно, выйти на новые рынки. Максимизация экономического эффекта, в первую очередь, обусловлена снижением издержек, как в производственной, так и в допроиз-водственной сфере.
Существуют различные типы организации производственных систем. Сегодня большинство производственных компаний занято выталкивающим производством. Предшествующий процесс производит столько продукции, сколько может, и вся она переходит на следующий этап обработки, вне зависимости от того, есть в ней потребность или нет. Это традиционная концепция массового производства. При таком подходе станки и работники сгруппированы по подобию. Каждое отдельно взятое подразделение стремится добиться максимальной производительности и использовать оборудование на 100%. Отделы сами планируют свою работу, загружают рабочие места.
С точки зрения философии бережливого производства при такой организации работы компания производит огромные запасы незавершенного производства. В первую очередь его производит самое
быстродействующее оборудование. Результатом является перепроизводство - основной вид потерь, который ведет к скоплению запасов. Массовое производство создает огромные партии, что также является скоплением запасов.
Производство по принципу вытягивания - предшествующий процесс производит ровно столько продукции, сколько нужно следующему процессу. Каждый этап создания ценности товара выпускает именно столько продукции (незавершенного производства) сколько требуется следующему участку производства. И выстраивание производственного потока идет от потребности потребителя, далее заказ спускается в производственные цеха. В производственном потоке станки (рабочие места) объединяются в рабочие ячейки и располагаются в таком порядке, чтобы поток изделий между процессами шел без перерыва, задержки и без создания незавершенного производства между этапами. Система устраняет перемещение партий продукции из одного цеха в другой [2, 3].
Бережливое производство является вытягивающей системой, в которой продукция производится только тогда, когда существует спрос на продукцию - это относится и к конечному потребителю, и к внутренним потребителям. Данная концепция
управления производственным предприятием нацелена на постоянное устранение всех видов потерь, возникающих на производстве. Концепция бережливого производства основана на идее производственной системы «Toyota» (основателем концепции «бережливого производства» считается Тайити Оно, создававший производственную систему в «Toyota» в 1950-х годах). Тайити Оно выделил 7 видов потерь, возникающих на производстве [4]:
• потери из-за перепроизводства;
• потери времени из-за ожидания;
• потери при ненужной транспортировке;
• потери из-за лишних этапов обработки;
• потери из-за лишних запасов;
• потери из-за ненужных перемещений;
• потери из-за выпуска дефектной продукции.
На данный момент на российских предприятиях
используются различные методы минимизации затрат. Одним из наиболее острых вопросов в современной экономической ситуации является вопрос ресурсосбережения, в частности - энергосбережения. Прогноз роста тарифов на коммунальные услуги для предприятий вынуждает применять новые методы экономии ресурсов. В таблице 1 представлен прогноз роста цен на электроэнергию по данным Министерства экономического развития [5]:
Таблица 1 - Прогноз роста цен (тарифов) на товары (услуги) инфраструктурных компаний
Показатели 2012 2013 2014 2015 2016 2017
отчет отчет оценка прогноз
Электроэнергия (цены на розничном рынке) - для всех категорий потребителей, % 98,7' 1012 108,8' 106,2107,0 106,5107,9 106,9109,1 105,7107
рост цен на розничном рынке для потребителей, исключая население, % 98,3' '0'2 108,8' 105,7106,6 106,8108,4 107,2109,0 105,8106,9
Рост цен на оптовом рынке, % 111 оценка 108-109 108,6111 108,9111,5 107,3108,8
рост регулируемых тарифов сетевых организаций, % 99,9' 107,2' 104,8 103103,3 105,3105,5 104,3
размеры индексации тарифов июль 10% июль 0% июль 6,0% июль 5,0% июль 3,6%
рост тарифов для населения, % (кроме электроэнергии, отпускаемой сверх социальной нормы потребления с 2014 г.) 102,9' 109,3 108,1 105,1 105,5 104,7
размеры индексации тарифов июль 6% июль 12,8% июль 4,2% июль 6,0% июль 5,0% июль 4,5%
Тепловая энергия, % 106,13 104,5' 109,75 11146 107,65 107,24-6 105105,1 105,5 104,7104,9
размеры индексации тарифов июль 10% июль 4,2% июль 6,0% июль 5,0% июль 4,5%
1 расчет по данным отчетов Росстата об ежемесячной динамике цен;
2 данные ФСТ;
3 исходя из фактической динамики тарифов в 2011-2012 гг. по методологии Ласпейреса с учетом введения в IV квартале 2012 г. оплаты за тепловую энергию по показаниям приборов учета при сглаживании оплаты (оценочно);
4 на тепловую энергию за отчетный период рассчитывается сводный индекс цен исходя из ИПЦ на отопление и ИПЦ на оплату горячего водоснабжения;
5 с учетом ежемесячной динамики отпуска и оплаты по показаниям счетчиков в многоквартирных домах
6 при линейной оплате.
В структуре материальных затрат промышленного предприятия электроэнергия составляет достаточно большой объем. В настоящее время известно множество способов сохранения энергии и минимизации потребления. Основными источниками сохранения энергии на предприятии являются:
• замена оборудования (системы объемного нагрева помещений);
• энергосберегающие технологии (отбор тепла из канализации, промышленных стоков и технологических сред);
• стены помещений, окрашенные в светлые тона, которые помогают уменьшить расходы на освещение и т.д. [6]
Все эти мероприятия достаточно эффективны, но требуют изначальных материальных затрат. При внедрении концепции бережливого производства можно достичь снижения потребления энергии и параллельно использовать инструменты концепции для совершенствования производственного процесса. Для реализации идеи ресурсосбережения на производственных площадках необходимо устранить 7 видов потерь, о которых уже упоминалось ранее. Внедрение следующих инструментов, присущих концепции бережливого производства, помогут снизить затраты пред-
приятия на коммунальные услуги:
• Картирование потока создания ценности;
• FIFO;
• диаграмма Спагетти;
• Ячейки;
• Just in time;
• Канбан.
Картирование потока создания ценности - графическое представление всех действий, создающих или не создающих ценность, но необходимых для создания продукта. Это подробное описание всей цепочки взаимосвязанных действий. При этом лучше всего рассматривать весь процесс производства от заказа потребителя до начала изготовления. Для реализации проекта можно рассмотреть конкретный процесс или цех. Картирование является одним из основных инструментов анализа производственной системы и повышения эффективности производственных процессов. Результаты построения карты создания ценности позволяют объективно взглянуть на все процессы, выявить потери и устранить их. С помощью составления карты потока создания ценности мы стремимся исключить все процессы не несущие ценности и на которые затрачиваются ресурсы. Рассмотрим на примере производственного участка цеха машиностроительного предприятия:
Рисунок 1. Схема участка цеха
Из данной карты потока мы видим, что подача заготовок на участок обработки детали № 1 и детали N° 2 происходит одновременно, но обработка детали № 1 проходит 2 стадии, что значительно превышает время производства детали № 2. Объем производства детали № 2 увеличивается в два раза, что приводит к скоплению заготовок перед участком сборки, а значит, расходуется в два раза больше электроэнергии на обработку детали. К тому же образуются затраты энергоресурсов на хранение запасов на рабочем месте (электроэнергия, тепло).
Нарушается и основной принцип FIFO (аббре-
виатура от английского first input first output, переводится как «первым пришел - первым ушел»), который широко используется в бережливом производстве. Данный принцип означает поддержание точной последовательности производства и доставки. Деталь, первой поступившая в процесс или на хранение, первой и выходит из процесса или со склада. Данный подход позволяет предотвратить старение хранящихся запасов сырья и деталей [7]
Анализ карты потока создания ценности на данном производственном участке поможет устранить потери энергоресурсов, отраженные в таблице 2:
Таблица 2 - Устранение потерь энергоресурсов
Процесс Электроэнергия Отопление/охлаждение Устранение мест хранения НЗП* Сокращение используемой производственной площади** Сокращение ресурсов на транспорт и р о в к у (перемещение НЗП)
1 Устранение излишней обработки детали № 1 путем объединения процессов обработки на одном рабочем месте + + + + +
2 Выстраивание времени такта производства второй детали, в соответствии с первой деталью + + +
3 Раздельная подача заготовок на участки обработки деталь № 1 и детали № 2 + + +
4 Устранение запасов на участке + + +
5 Одновременная подача заготовок на участок сборки + + +
* При устранении мест хранения НЗП высвобождаются ресурсы, затраченные на организацию мест хранения: электроэнергия - освещение, отопление/охлаждение - климатические установки для создания необходимых условий хранения НЗП и т.п.
** Сокращение используемой производственной площади - устраняются затраты на организацию рабочего места, демонтируется неиспользуемое оборудование, сокращаются затраты на обслуживание оборудования, на освещение, отопление и на организацию систем оснащения рабочего места (вентиляция, заземление и т.д.).
После проведения анализа участка и устранения на предыдущий. Поток организуется непрерывно всех потерь, мы должны получить вытягивающий и выглядит следующим образом: поток, где от следующего участка подается заказ
Выход заготовок на следующий участок
Рисунок 2. Карта потока участка
Сокращение затрат на потребление электроэнергии можно рассмотреть на примере внедрения инструментов бережливого производства. Для усредненной оценки использованы тарифы на электроэнергию, опубликованные федеральной тарифной службой (таблица 3) [8].
На основании приведенных тарифных данных рассчитаем затраты на электроэнергию для варианта «Как было» - изначальное состояние участка, и для состояния «Как стало» - после построения карты потока участка (таблица 5). Расчет затрат
Вход заготовок с
предыдущего
участка
Одновременная подача заготовок
Таблица 3 - Информация о фактических ценах (тарифах) на электрическую энергию (в среднем по уровням напряжения и ценовым категориям руб/кВтч)
Тип потребителя 1 квартал 2015
Всего по Российской Федерации
Промышленные потребители [*] 2,82
Республика Татарстан
Промышленные потребители [*] 2,78
электроэнергии производится для процессов, представленных в таблице 4.
Для расчета взята усредненная мощность станка 15 кВтч, потребление электроэнергии на одно
рабочее место - 0,5 кВтч, потребление электроэнергии на 1м2 цеха - 0,1 кВтч. Расчет производится для стандартного рабочего времени - 8 часов в сутки.
Таблица 4 - Процессы энергозатрат на участке
Процессы Как было Как стало
Обработка детали № 1 3 станка 3 рабочих места 2 станка 2 рабочих места
Обработка детали № 2 1 станок 1 рабочее место 1 станок 1 рабочее место
Сборка 3 рабочих места 3 рабочих места
Хранение заготовок Использование цехового пространства 10 м2
Таблица 5 - Расчет затрат на электропотребление
Как бышо Как стало
Часы работы в сутки Затраты в сутки, кВтч Затраты за месяц, кВтч Часы работы в сутки Затраты в сутки, кВтч Затраты за месяц, кВтч
Обработка детали № 1 8*3=24 360 7 920 8*2=16 240 5 280
Обработка детали № 2 8*2=16* 240 5 280 8 120 2 640
Сборка 8*3=24 12 264 8*3=24 12 264
Хранение заготовок 8 0,8 17,6 - - -
Хранение запасов 8 0,8 17,6 - - -
Итого: 613,6 13 499,2 372 8 184
* - Коэффициент 2 взят для расчета времени работы обработки на вторую деталь, т.к. первая деталь подвергается повторной обработке.
Экономия электроэнергии в месяц составит 5 315,2 кВтч и 14 776,25 руб. Разделим 14 776,25 руб./5 315,2 кВтч = 2,78 руб. Сэкономленные ресурсы составляют 2,78 руб. на 1 кВтч. При расчете использован стандартный рабочий месяц - 22 дня.
Для организации принципов бережливого производства на данном участке цеха потребуется демонтаж станка и устранение мест хранения заготовок и запасов. На демонтаж станка потребуется 16 тыс. руб., которые могут окупиться при перепродаже станка или сдаче на металлолом. Места хранения заготовок ликвидируются цеховыми рабочими.
Картирование потока создания ценности - это лишь один из инструментов сокращения ресурсозатрат. Для того чтобы выстроить поток от потребителя необходимо использовать такой инструмент как «Just in time». «Just in time» (точно вовремя) - это метод управления запасами предприятия. Основная идея концепции заключается в следующем: если производственное расписание задано, то можно организовать движение материальных потоков так, что все материалы, компоненты и полуфабрикаты будут поступать в необходимом количестве, в нужное место и точно к назначенному сроку для производства, сборки или реализации готовой продукции [9].
Канбан - это система организации производства и снабжения, позволяющая реализовать принцип
«точно вовремя». Инструмент вытягивающей системы, который дает указание на производство или изъятие (передачу) изделий с одного процесса на другой. Применяется для организации вытягивания путем информирования предыдущей производственной стадии о том, что надо начинать работу. Система Канбан позволяет оптимизировать цепочку планирования производственных мощностей от прогноза спроса, планирования производственных заданий и балансировки/распределения этих заданий по производственным мощностям с оптимизацией их загрузки (рисунок 3) [10].
При организации производственного процесса в соответствии с принципами Канбан снижаются затраты ресурсов на перепроизводство и излишнюю транспортировку, а также затраты на хранение продукции между участками производства. Заказ производится при помощи карточек Канбан, на которых указывается точное количество необходимых деталей и время, к которому они должны быть изготовлены.
Увеличения энергоэффективности предприятия можно достичь путем внедрения таких инструментов бережливого производства, как Диаграмма спагетти и создание производственных ячеек. Диаграмма спагетти — это инструмент, который позволяет визуализировать физическое передвижение
Рисунок 3. Схема передачи заказа/готовой продукции
и расстояния, задействованные в бизнес-процессе. Проанализировав карту этих передвижений, можно легко определить потенциал для ускорения и упрощения бизнес-процесса.
Свое название Диаграмма спагетти получила благодаря сходству готовой визуализированной формы с тарелкой спагетти (рисунок 4) [11]. Диаграмма спагетти позволит проанализировать передвижения продукции внутри участка и сделать выводы о возможности организации и-образной ячейки.
и-образная производственная ячейка - расположение оборудования и рабочих мест в такой последовательности, чтобы обеспечить ритмичность потока материалов, комплектующих и прочих компонентов в производственном процессе с минимальными потерями, в частности задержками на их транспортировку. Выстраивание ячейки - это расстановка станков в соответствии с последовательностью операций (рисунок 5) [12].
Рисунок 4. Диаграмма спагетти перемещений заготовки по участку
Рисунок 5. и-образная ячейка перемещений заготовки по объекту
С помощью и-образной ячейки возможна оптимизация затрат на организацию рабочих мест:
• последовательное подведение коммуникаций к рабочим местам;
• минимизация перемещений рабочих в рамках одного участка, а, следовательно, снижение ресурсозатрат на освещение, вентиляцию, перемещение работников т.к. расположение станков и рабочих мест в ячейках более компактное и последовательное.
Построение вытягивающей производственной системы подразумевает отсутствие необходимости в использовании складских помещений и мест хра-
нения незавершенного производства. Сокращение складских площадей возможно при:
• устранении перепроизводства;
• выравнивании времени такта;
• использовании уже накопленного запаса НЗП (с учетом страхового запаса);
• сокращении перепроизводства (с возможной приостановкой производства в целях выравнивания производственного потока)
При ликвидации складских помещений высвобождаются свободные ресурсы:
• увеличиваются производственные площади за счет высвободившегося места складских помещений;
• снижается энергопотребление на содержание и хранение деталей, НЗП;
• снижается расход ресурсов на обогрев помещения.
Внедряя принципы бережливого производства, возможно сократить производственные издержки, высвободить свободные материальные ресурсы на совершенствование и закупку нового оборудования, технического оснащения, реорганизовать производственные участки под новую продукцию
в рамках программы импортозамещения. Последовательный анализ производственной системы поможет не только наладить производственную цепочку, но и значительно сократить затраты на обеспечение жизнедеятельности предприятия, при этом не используя дополнительных материальных средств. Энергосбережение в бережливом производстве выступает одним из основных факторов устойчивого экономического развития предприятия.
Литература
1. Импортозамещение: первые шаги [Электронный ресурс]. - URL: http://businessofrussia.com/dec-2014/ item/968-first-steps.html.
2. Лайкер Дж. Дао Тойота: 14 принципов менеджмента ведущей компании мира/ Джеффри Лайкер. - 4-е издание. - М.: Альпина Бизнес Букс, 2008. - 402 с.
3. Масааки Имаи. Гемба кайдзен: Путь к снижению затрат и повышению качества/ Масааки Имаи. - 5-е издание. - М.: Альпина Паблишерз, 2010. - 340 с.
4. Бережливое производство [Электронный ресурс]. - URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Бережливое производство.
5. Министерство энергетики Российской Федерации [Электронный ресурс]. - URL: http://minenergo.gov.ru/
6. Промышленное энергосбережение [Электронный ресурс]. - URL: http://promyshlennosts.ru/prom_kat/ promyshlennoe-energosberezhenie.html.
7. Метод FIFO [Электронный ресурс]. - URL: http://www.wikipro.ru/index.php/%D0%9C%D0%B5%D1%82 %D0%BE%D0%B4_FIF0.
8. Федеральная служба по тарифам: Фактические цены в 2014 и 2015 [Электронный ресурс]. - URL: http:// www.fstrf.ru/tariffs/info_tarif/electro/actual_price/1.
9. Точно в срок [Электронный ресурс] . - URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%BE%D1%87%D 0%BD%D0%BE_%D0%B2_%D1%81%D1%80%D0%BE%D0%BA.
10. Канбан [Электронный ресурс]. - URL: http://www.up-pro.ru/encyclopedia/kanban-sistema.html
11. Диаграмма спагетти - универсальное блюдо бережливого управленца [Электронный ресурс]. - URL: http://www.lean6sigma.org.ua/2011/07/0707/.
12. Формирование производственной ячейки [Электронный ресурс]. - URL:http://leanbase.ru/public/proCell. html.
