CC BY
28
УДК 338.2
А. В. Костерин, Г. Ф. Мингалеев, В. М. Бабушкин, М. А. Силенов
РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДОВ БЕРЕЖЛИВОГО ПРОИЗВОДСТВА С ПРИМЕНЕНИЕМ
ТРЕХМЕРНОЙ ГРАФИКИ ДЛЯ КОНКРЕТНОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ЗАДАЧИ
Ключевые слова: бережливое производство, работа малых полипрофессиональных проектных групп, система подачи Кайд-
зен-предложений, трехмерное моделирование.
В данной статье рассматриваются результаты внедрения методов бережливого производства при реализации проектов совершенствования технологии и производства изделий. В качестве апробируемых основных методов были выбраны работа малыхполипрофессиональных проектных групп и система непрерывных улучшений - «кайдзен-предложения», вспомогательных - компьютерная система моделирования изделий и процес-
Keywords: Lean, work Multiprofessional small project teams supply system kaizen suggestions, three-dimensional modeling.
This article discusses the results of the implementation of lean production techniques in the implementation ofprojects for improvement of technology and production. As basic methods were chosen work Multiprofessional small project teams and the system of continuous improvement - «kaizen offers», and with support - computer modeling system products and processes approbated.
Условия жесткой конкурентной борьбы за рынки ставят перед промышленными предприятиями задачи повышения эффективности их функционирования. Сегодня в качестве теоретико-методологической базы развития производственных систем промышленных предприятий широко используются методы бережливого производства [1]. Однако, несмотря на расширение практики применения бережливого производства и накопленный опыт, отдельные инструменты требуют дополнительного изучения и совершенствования. При этом особую актуальность приобретают вопросы организации работы творческих коллективов (малых групп), направленной на непрерывное совершенствование (кайдзен) производственной детальности, вспомогательных процессов и продукции.
Для решения этой комплексной задачи было решено провести эксперимент. Были созданы малые полипрофессиональные проектные группы, основной целью которых было сокращение длительности изготовления компенсатора усадки бревен (КУБ) и повышение ее технологичности.
Небольшой состав малых полипрофессиональных проектных групп (до десяти человек) позволял каждому специалисту комфортно и честно выполнять свою роль в группе, искренне желать постоянных улучшений и предлагать их. Контроль качества в малой полипрофессиональной проектной группе осуществлялся за счет искренней мотивации каждого специалиста.
Система непрерывного совершенствова-ния,«кайдзен», может кардинальным образом повысить качество, увеличить производительность труда, снизить затраты и многое другое. Использование компьютерных систем моделирования может ускорить процессы совершенствования
Для оценки эффективности кайдзен-проектов малых полипрофессиональных проектных групп использовались основные показатели эффективности производственного процесса при реализации
концепции бережливого производства, что позволило принимать обоснованные решения [2].
Изготовление КУБ - техническая задача, которая заключается в установке оконных и дверных коробок в деревянном срубе.
После установки свежего сруба должно пройти не менее 2-х лет для основной усадки. Величина усадки для бревен ручной рубки составляет 5 - 7 % от высоты сруба, для цилиндрованного бревна и бруса - 4 - 5 %. В процессе эксплуатации сруба деревянные бревна будут также изменяться под действием окружающей среды. Поэтому дверные и оконные блоки должны устанавливаться в специальную «плавающую» деревянную конструкцию - компенсатор усадки бревен (КУБ). КУБ -это деревянная рама, скользящая специальными выступами или пазами по, соответственно, пазам или выступам, выполненным в торцах брусьев или бревен оконного или дверного проема. Высота такой деревянной рамы выбирается меньше высоты оконного либо дверного проемов на величину предполагаемой усадки и толщины утеплителя. Оконный или дверной блок вставляется уже непосредственно в КУБ.
КУБ бывает двух видов: в «паз» и в «гребень». На рис. 1 представлен КУБ в «гребень».
Рис. 1 - Изготовление КУБа в «гребень»
сов.
В качестве прототипа был выбран КУБ в «гребень», который включает следующие операции (технология I):
- цепной пилой вырезают в бревнах «гребень» (в последних бревнах вырезание затруднительно и многое приходится выбирать стамеской), «гребень» оборачивают утеплителем, который закрепляют скобами;
- из деревянного бруса изготавливают «салазки» так, чтобы ширина паза в «салазках» равнялась ширине «гребня» (рис. 1);
- вставляют горизонтальные распорные элементы КУБ так, чтобы зазор между верхним бревном и рамой КУБ составлял 40 - 70 мм.
- в КУБ устанавливают оконный блок, закрепляют шурупами и заполняют щели утеплителем.
Для повышения эффективности процесса изготовления и установки КУБа было сделано следующее:
1. сформированы 4 малые полипрофессиональные проектные группы (группы) по 8 - 10 человек;
2. сформулированы задачи, заключающиеся в разработке кайдзен-проекта по улучшению технологии изготовления КУБ;
3. определены следующие основные показатели эффективности производственного процесса, которые необходимо оптимизировать:
- доля времени производственного цикла, в течение которого создается ценность(Гс):
Го
Таблица 1 - Техническое задание студентам
Гс
* 100 %
(о+ (к+ tp+ tw
где ¿0- время обработки единицы продукции, час; 4-время контроля, час; ¿р- время, затрачиваемое на перемещение детали, час; 4- время ожидания, час. - приемка с первого предъявления (ПГ):
N0 - Мв
РГГ =
- * 100%
N0
где N0- общее количество обработанных изделий, шт; Nь- количество бракованных изделий или изделий на доработку, шт.
- уровень иммобилизации производственных процессов (Кммоб):
Кис
Кил
* 100%
Коб
где Кисклпр- количество процессов, которые могут быть исключены из производства в случае необходимости без несения дополнительных затрат на их устранение, шт; Кобщ- общее количество производственных процессов, шт.
4. сформулированы технические задания в плоских чертежах и в трехмерной графике по изготовлению КУБ, которые ставят задачи:
- возможность выполнения работ персоналом более низкой квалификации;
- возможность выполнения работ простым инструментом.
Различия в технических заданиях для каждой группы представлены в таблице 1. Каждая группа работала 2 дня по 6 часов.
Основные требования Группа №1 Группа №2 Группа №3 Группа №4
Основные прин-
ципы и показате- +
ли бережливого +
производства
Доступ в Интер- + + + +
нет
Техническое
задание в пло- + + - -
ских чертежах
Техническое
задание в трех- - - + +
мерной графике
Описание тради-
ционного технологического про- + + + +
цесса
В качестве основных результатов эксперимента необходимо выделить следующее:
1. Группы №3,4, используя принципы бережливого производства, сразу пришли к выводу о том, что в первую очередь необходимо заменить самую квалифицированную и самую дорогую работу - работу цепной пилы. Кроме высокой квалификации работника при использовании цепной пилы, необходима была высокая квалификация и специальное оборудование при ее обслуживании. Так, по данным Интернета, самые популярные в России цепные пилы 8Т1ИЬ и Husqvarna. При интенсивном использовании таких пил необходимо каждый день «править» режущую цепь, а каждые 3 дня - затачивать. Причем заточка режущей цепи требует специального оборудования и высокой квалификации работника. Чаще всего заточка режущей цепи осуществляется в технических центрах и стоит 150 рублей. Кроме того, если делать«гребень» в сложенном срубе, возникает проблема выборки материала в углах. На форумах этот процесс «доборки» углов называют трудоемким процессом, который выполняется долотом. Можно делать запилы «с запасом» в верхнем и нижнем бревне проема, но при установке дверного проема в банном срубе это не работает -высота банного сруба 2 м, высота дверной коробки 1.8 м, плюс 0.06 м на усадку - на запилы ничего не остается.
2. Группы №3.4, используя принципы бережливого производства, пришли к выводу о том, что ручной труд надо заменить на работу машин. Ручной труд очень дорог. Это относится к изготовлению «гребня» и «салазок».
3. Группы№3,4, используя принципы бережливого производства, усмотрели лишнюю операцию в традиционном изготовлении КУБ- оборачивание «гребня» утеплителем и закрепление утеплителя скобами. Эта операция предназначена лишь для придания «видимой плотности посадки» салазок и никакого другого технологического смысла не имеет. При выпиливании «гребня» цепной пилой получается неровный пил с высотой неровностей до 2 мм. Для сокрытия этих неровностей и придания
видимой плотности посадки «салазок» и придумана технологическая операция с утеплителем.
4. Группы № 1,2, работающие с плоскими чертежами, придумали несколько кондукторов для выпиливания «гребня» циркулярной пилой. Однако проблемы выбирания материала в углах проема остались.
5. Группа 3, работающая в трехмерной графике с использованием принципов бережливого производства, предложила заменить традиционные технологические операции более простыми, выполняемыми несложным инструментом и работниками более низкой квалификации (табл. 2).
Таблица 2 - Предложения по замене технологических операций
Традиционные А, Б Предложенные А, Б
технологические мин технологические мин
операции операции
Выпиливание 30 в* Изготовление 10 н
гребня цепной гребня из пилома-
пилои териала с закреплением на торцах бревен и последующим пропилом между бревнами
Доборка материа- 40 в Операция исклю- 0
ла в углах чается
Изготовление 45 в Изготовление 15 н
салазок из цель- салазок из пило-
ного бруса материалов с формированием зазора по гребню
Оборачивание 10 н Операция исклю- 0
гребня утеплите- чается
лем с закреплением скобами
*Замена технологических операций, (А - время технологической операции; Б - квалификация персонала; в - высокая, н - низкая)
В качестве наиболее рационального и эффективного способа изготовления КУБ группа № 3 предложила следующую технологию (технология II):
- для каждой из боковых сторон КУБ используется пиломатериал -две доски на высоту оконного блока шириной 150 мм и толщиной 30 мм;
- одна из досок распускается по длине на три части по 50 мм каждая;
- формируется назначенный зазор в «салазках» и крайние части распиленной доски закрепляются на сплошную доскус помощью шурупов или клея;
- средняя часть распиленной доскизакреп-ляется на бревнах проема так, чтобы каждое бревно прикреплялось к планке не менее чем двумя шурупами (рис. 2);
- делаются сквозные пропилы планки в местах соединения бревен цепной пилой или ручной ножовкой (рис. 3);
- устанавливаются «салазки» с двух сторон проема; устанавливаются горизонтальные элементы КУБ так, чтобы зазор между верхним бревном и КУБом составлял 40 - 60 мм. В КУБ устанавливает-
ся оконный блок. Все щели заполняются утеплителем и устанавливаются наличники. Теперь бревна могут свободно перемещаться в вертикальном направлении, не затрагивая дверные и оконные коробки.
Рис. 2 - Крепление планки на торцах бревен шурупами
Рис. 3 - Пропилы на планке в местах соединения бревен
Качество такого КУБ повышается: «гребень» изготавливается из строганного пиломатериала и высота неровностей не превышает 0,1 мм. Такой КУБ может изготавливаться с назначенным зазором между «гребнем» и «салазками», обеспечивая хорошую работу дверных и оконных блоков.
Полученные результаты были проверены на конкретных производственных примерах. Оценки эффективности предложенного производственного процесса следующие:
1. Доля времени производственного цикла, в течение которого создается ценность (Тс).
В нашем случае ^ и 4 для каждой технологии равно 0. Однако для технологии Нерезко сокращается, с 0.58 часа до 0.05 часа, поэтому для технологии I Тс=2.08/2.08+0.58=0.79; для технологии 11Тс = 0.42/0.42+0.05=0.9.
2. Приемка с первого предъявления (РТТ).
При использовании технологии II ЫВ резко
сокращается, поэтому БТТ=68/94*100%=72.3 %; БТТ=69/70* 100%=98.6%.
3. Уровень иммобилизации производственных процессов (Киммоб).
При использовании технологии II количество производственных процессов сокращается вдвое (табл.2), поэтому Киммоб для технологии II равно 50%.
Обобщая полученные результаты, можно сделать следующий вывод: создание малых полипрофессиональных проектных групп и предоставление им широких возможностей в техническом и технологическом оснащении для реализации проектов совершенствования технологии/продукции позволяет получить высокие результаты, которые можно оценить через основные показатели эффективности производственного процесса. Так эффективность предложенного технологического процесса оценивается следующим образом: Гс - увеличилась на 14 %, ЕГГ увеличилось в 1.4 раза, Киммоб равняется 50%.
Литература
1. Вумек Д., ДжонсД. Бережливое производство: Как избавиться от потерь и добиться процветания вашей компании. М.: Альпина Бизнес Букс, 2008, - 472 с.
2. Бабушкин В.М.. Организация производственных процессов предприятий машиностроения на основе принципов бережливого производства: автореферат диссертации кандидата экономических наук: 05.02.22 / Бабушкин Виталий Михайлович; [Место защиты: Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева] Казань, 2012, - 24 с.
3. Мингалеев Г.Ф. Эффективность ресурсосбережения: Учебное пособие. Издание 2-е. Казань: Изд-во Казан. гос. технол. ун-та, 2006, - 215 с.
4. Дьяконов Г.С., Иванов В.Г., Кондратьев В.В. Подготовка инженеров в исследовательском технологическом университете в контексте новых вызовов и проблем инженерного образования // Вестник казанского технологического университета, 2013. - № 16. - С.- 7-12.
5. Илюшина С.В. Методы оптимизации технологических процессов // Вестник казанского технологического университета, 2014. - № 8. - С.- 323-327.
© А. В. Костерин - доц. каф. экономики и управления на предприятии КНИТУ им. А. Н. Туполева - КАИ, [email protected]; Г. Ф. Мингалеев - проф., зав. каф. экономики и управления на предприятии КНИТУ им. А. Н. Туполева - КАИ, [email protected]; В. М. Бабушкин - зам. нач. Управления научно-исследовательских работ КНИТУ им. А. Н. Туполева - КАИ, [email protected]; М. А. Силенов - доц. каф. экономики и управления на предприятии КНИТУ им. А. Н. Туполева - КАИ, [email protected].
© A. Kosterin, docent Department of Economics and Management at the enterprise, KNRTU named after A. N. Tupolev - KAI, [email protected]; G. Mingaleev, Professor Head of the department of Economics and Management at the enterprise, KNRTU named after A. N. Tupolev - KAI, [email protected]; V. Babushkin, Deputy head Management of scientific research, KNRTU named after A. N. Tupolev - KAI, [email protected]; M. Silenov, docent Department of Economics and Management at the enterprise, KNRTU named after A. N. Tupolev - KAI, [email protected].
