CC BY
22DOI: 10.24412/cl-37095-2023-1-71-77
Яковенко С.А., Кассу Р.
ТРИЗ и Производственная система: методологический и организационный взгляд на их взаимодействие
Аннотация. Методы ТРИЗ и Производственной системы* отличаются по свойствам и возможностям, несмотря на некоторую схожесть в их первичном назначении при применении на производственных площадках (поиск/решение проблем и недостатков). Это различие обусловлено разностью классов и характера прорабатываемых проблем. Опыт внедрения ТРИЗ на предприятиях, в которых уже накоплен достаточно большой опыт внедрения Производственной системы показывает как преимущества, так и недостатки взаимодействия этих двух концепций в едином пространстве ресурсов и ограничений. Имеется множество видений того, как инструменты этих двух методологий должны или могут быть интегрированы. Их обзор представлен в публикациях многих авторов. В данной статье предлагается обновленный подход к такой интеграции, основанный на опыте существования двух методически направленных инфраструктур (ТРИЗ и Производственная система) на отечественных предприятиях. Ключевые слова: ТРИЗ, Lean, Производственная система (ПС), Проект, Этап проекта, Бизнес-процесс (БП), Жизненный цикл.
КРАТКИЙ ОБЗОР ПУБЛИКАЦИЙ ПО ИНТЕГРАЦИИ ТРИЗ С ПС
Тема совместного применения ТРИЗ с различными методиками развития продукции или производственных процессов (таких как Lean, Six Sigma, TQM и др.) с целью повышения качества и эффективности производства не является новой. Однако уже второй десяток лет публикуются результаты исследований данной проблемы с различных точек зрения, т.к. специалисты и департаменты имеющихся инфраструктур по хорошо известным методологиям управления изменениями и улучшениями в крупных компаниях далеко не всегда хорошо понимают, как двигаться дальше, куда и как встраивать набирающую все большую популярность методологию инновационного (изобретательского) развития, ТРИЗ. Чтобы разобраться в том, чего не хватает для понимания статуса и результатов исследований такой интеграции, следует классифицировать их по направлениям и ознакомиться с материалами публикаций, посвященных данному вопросу.
В данной статье рассмотрение проблемы сужено до вопроса интеграции ТРИЗ с ПС (локализованная версия внедряемой на российских предприятиях концепции Lean production - бережливое производство. Система организации производства, разработанная японским автомобильным гигантом Toyota). Представлен также практический подход к их методологическому и организационному взаимодействию.
Первое направление - это обзор концептуальных свойств каждой методологии ТРИЗ и Lean, их сходств и различий, а также идей их потенциального совмещения [1, 2, 3, 4, 8, 16, 17].
Второе направление - адаптация понятий и назначения инструментов для их общего восприятия разными методистами. Подробное изучение областей пересечения методов [1, 2, 10, 11, 13].
Третье направление - процессная интеграция методов ТРИЗ и ПС в проектной и инновационной деятельности [5, 9].
Четвертое направление - опыт совместного применения этих подходов в прикладных производственных задачах, обзор интеграционных возможностей сквозь призму примеров и кейсов [6, 11, 15]
Пятое направление - узкопрофильное интеграционное применение (по индустрии, по целевому назначению) [7, 14, 18]
Авторы в своих публикациях преследовали разные цели при исследовании вопроса. На разных этапах развития bi-системы ТРИЗ и Lean можно заметить характер доминирования
или выживания одной из составляющих концепций (когда предлагается инструментам одной из методик стать опциональной или неотъемлемой частью дорожной карты другой).
Дополнительно рекомендуется ознакомиться с обзором широкого спектра публикаций и кейсов решаемых задач по данной теме [12].
МЕТОДИЧЕСКИЕ И ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ АСПЕКТЫ ТРИЗ И ПС
Несмотря на то, что назначение ТРИЗ и ПС может внешне иметь некоторые сходства и отличия в терминологическом обозначении используемых методов (выявление и устранение недостатков), имеется ряд особенностей и отличий, которые направляют каждую из них в разные области внедрения, что не снижает, а подчеркивает важность их умного комбинирования.
Рассмотрим некоторые из таких отличий. Начнем с ценностей. В ПС четко детерминированы главные и производные ценности, а также пути их создания, что является путеводителем по организации методологических процедур. В ТРИЗ ценности исследуемого объекта и предметной области могут быть разными и специфичными, что дает возможность постановки самых разных задач с различным уровнем сложности. Из общих ценностей для ПС и ТРИЗ выделяются три: снижение затрат, повышение производительности и повышение качества.
В ПС эффективность от применения каждого инструмента определяется встроенным механизмом измерения процесса предлагаемых улучшений или изменений. (Например, в Кайдзен-формах указывается целевой и фактический расчет экономической эффективности). Но установленные ограничения инструментов ПС не позволяют рассматривать проблематику шире, в направлении других влияющих систем и компонентов. К примеру, в ПС потоковый анализ рассматривается с точки зрения организации движения потоков, а в ТРИЗ он проводится системно на предмет выявления «узких горлышек», потоков-наездников, серых зон и оптимизации ресурсов. Применение дорожных карт и инструментов ТРИЗ предоставляет большую степень свободы для исследователя, но, с другой стороны, это свойство усложняет оценку эффективности его деятельности.
Тщательный количественный расчет потерь (Муда - японское слово, которое означает потери, отходы, то есть любую деятельность, которая потребляет ресурсы, но не создает ценности, который обеспечивается в ПС, является частным вектором по обеспечению идеальности систем, предусмотренных в ТРИЗ, где предлагается комплексная качественная оценка параметров (полезный и вредный функционал, затраты и т. д.).
Ниже приведена более подробная информация о характеристиках двух концепций, важных при анализе путей совмещения и распределения ролей.
Таблица 1. Сравнение характеристик концепций ТРИЗ и ПС
ПС ТРИЗ
Вид задач - Выявление и устранение потерь (ненужные перемещения людей, ненужная транспортировка, избыточность, ожидание, переделка и брак) - Повышение качества и безопасности в рабочих зонах - Стандартизация работ - Выявление и решение ключевых проблем - Технические и конструкторские задачи - Управленческие задачи - Патентные стратегии - Прогнозирование технологий - Снижение себестоимости продукции - Повышение производительности - Повышение качества продукции
Класс проблем Проблемы, которые можно решить оперативно и доступными средствами. Нет классификатора сложности проблем. Решение сложных изобретательских проблем, которые не решались известными способами и знаниями в данной области. Имеется классификатор сложности проблем.
ПС ТРИЗ
Объекты изменений Производственная площадка и действия персонала. Потоки товаров и услуг. Процессы с наибольшими потерями. Логистика. Документация. Технические системы. Продукты и технологии.
Характер изменений объектов Сокращение количества и времени операций. Сокращение дефектов и материальных потерь в производственном процессе. Оптимизация рабочих зон и действий персонала. Создание благоприятных рабочих условий. Свертывание компонентов системы. Сокращение вредных функций. Внедрение новых технологий и эффектов. Системность и глобальность (изменения компонентов надсисте-мы). Внедрение нового принципа работы и радикальных изменений в системе.
Методы сканирования и обработки проблем Регулярность и фиксация наблюдений на Гембе (обозначение подхода, характерного для японской управленческой практики кайдзен, согласно которому для полноценного понимания ситуации считается необходимым прийти на гэмба - место выполнения рабочего процесса, собрать факты и непосредственно на месте принять решение), измерение потерь и контроль результатов изменений. Опрос персонала. Изменение документации. Методология имеет фиксированный набор стандартных расчетных и аналитических процедур. Выявление ключевых проблем. Анализ потребительских ценностей. Сравнительный анализ систем и технологий. Анализ и разработка ресурсов системы. Методология не предусматривает непрерывный процесс сбора и анализа данных на производственных площадках.
Особенности проектной деятельности Семинары и мероприятия для мониторинга на производственной площадке. Расчет по заданным формам данных и шаблонам подотчетных документов. Презентация Кайдзенов японская философия или практика, которая фокусируется на непрерывном совершенствовании процессов производства, разработки, вспомогательных бизнес-процессов и управления, а также всех аспектов жизни (Википедия). Процесс внедрения решений как правило не требует дополнительных инфраструктурных и управленческих ресурсов. Аналитические этапы по идентификации и решению ключевых проблем. Верификация направлений решения со стейкхолдерами. Процесс внедрения решений по ТРИЗ требует привлечение дополнительных инфраструктурных и управленческих ресурсов.
Стандартизированная работа Постоянный мониторинг работ на предмет добавления ценности или производственной необходимости. Разовое мероприятие по оценке функциональной модели на предмет оптимизации функционала и компонентов системы.
Контроль качества Контроль эффективности улучшений путем сравнительных измерений до и после внедрения изменений. Контроль качества не предусмотрен измерительными инструментами ТРИЗ.
ПС ТРИЗ
Требуется дополнительный бизнес-процесс для взаимодействия со службами контроля качества.
Принципы внедрения инструментов 1- «Думай о заказчике» 2- «Люди - самый ценный актив» 3- «Культура непрерывных улучшений - Кайдзен» 4- «Все внимание на производственную площадку - Гемба». 1 - Выявление и решение ключевых проблем (путем анализа целевых) 2- Обобщение проблем и приемов их разрешения 3- Достижение идеальности систем
Творческий этап Внешнее оформление Кайдзен-листов при освещении исходной ситуации и ситуации после внедрения изменений. На каждом из этапов проектирования предусмотрена возможность реализации творческого потенциала исполнителя того или иного аналитического инструмента, как в способе представления данных, так и в процессах генерации идей решения первичных и вторичных проблем.
Ключевые показатели эффективности (Key performance indicators - KPI) Прямая привязка к методологическим средствам. Инструменты ориентированы на получение экономического эффекта. Их выполнение зависит от постановки задач. Необходимо устанавливать связи КР1 с проектной деятельностью ТРИЗ (фактический получаемый экономический эффект, количество выполненных проектов, инновационная составляющая внедренных решений и пр.).
Автоматизация Процессы и инструменты легко поддаются автоматизации. Программно-аппаратные решения мониторинга и фиксации позволяют применять ПС в фоновом режиме, без ущерба основному рабочему процессу. Имеются существенные ограничения при автоматизации методов и дорожных карт для большого множества типовых задач.
ОБЛАСТИ ПЛОДОТВОРНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МЕТОДИК
В одном из исследований [5] проведен сравнительный анализ объемов решенных задач по пяти классам сложности ТРИЗ в двух ситуациях: (Рис. 1(а)) без интеграции ТРИЗ с ПС и (Рис. 1(б)) с комбинированием двух методологий.
Рис. 1(а). Сравнительный анализ решенных задач
Рис. 1(б). Сравнительный анализ решенных задач
По данным исследования, во второй ситуации отмечены следующие изменения:
• Уровень 1 - очевидные решения: -30%
• Уровень 2 - мелкие улучшения: + 48%.
• Уровень 3 - основные улучшения: + 179%.
• Уровень 4 - Новые парадигмы: + 78%
• Уровень 5 - Открытие: 0%.
00010001010202230001010102020200532301024802005348022048535300
Таким образом, количество очевидных решений уровня 1 упало на 30% при использовании совместной методологии. Это желаемый эффект, поскольку сокращенные решения Уровня 1 переходят к более надежным решениям на Уровнях 2, 3 и 4. Это часто приводит к тому, что организация выпускает новую линейку продуктов, которая на один или два уровня выше, чем у конкурентов.
При совмещении двух методологий требуется реорганизация их бизнес-процессов (БП). Такая реорганизация может быть достигнута с помощью следующих шагов (1 или 1+2):
1) Адаптация двух разных БП: Реорганизация БП одной инфраструктуры так, чтобы позволить на определенных этапах проектной деятельности привлекать участников и методы другой инфраструктуры. Это означает сохранность жизненного цикла двух бизнес-процессов. Этот процесс может быть продолжительным и длиться от одного до пяти лет, в зависимости от масштаба внедрения (департамент предприятия, департаменты и бизнесы корпорации). Без периода успешного выполнения проектов в условиях переключения ролей невозможно перейти к следующему шагу и достижению устойчивой интеграции.
2) Объединение БП в один: Когда становится ясным, на каких этапах проектирования какие методы и ресурсы можно эффективно использовать, становится доступным переход к планированию мероприятий по объединению двух БП в единый процесс, что может ознаменовать переход к инновационному и оптимизированному процессу, который требует меньше управленческих ресурсов и дает прозрачность взаимодействия ролей, а также позволяет избежать дублирования функций и проектных задач.
Так как ПС больше находится на Гэмбе, чем ТРИЗ, то напрашивается очевидное решение, что ТРИЗ может более эффективно, чем собственно сама ТРИЗ, использовать ПС для сбора вводных (первичных) данных на аналитическом этапе решения проблемы, а также на самом важном этапе - внедрения решений ТРИЗ в производство, так как ПС ближе к производству и производственному персоналу, чем ТРИЗ, по факту и вследствие того, что ПС был внедрён раньше ТРИЗ на много лет. ТРИЗ также может на аналитическом этапе очень успешно использовать данные из стандартных ПС форм, например формы хронометража и траектории перемещений и др.
Другие положительные черты ПС, которые могут и должны быть разработаны и внедрены в ТРИЗ для того, чтобы успешно конкурировать на крупном производстве:
1. Создание массовой корпоративной ТРИЗ культуры. Развитие командного духа.
2. Непрерывность внедрения, использования и развития.
3. Использование игровых техник.
4. Создание и использование ТРИЗ SOP (Standard Operation Procedures).
5. Разработка типовых ТРИЗ форм для сбора данных и решений (аналог ПС форм).
6. Упрощение обучения - создания более эффективных учебных материалов по ТРИЗ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ - В ОЖИДАНИИ ПРОРЫВА
Имеется богатый опыт практического развития ПС на наших отечественных предприятиях, в которых также наращиваются темпы внедрения ТРИЗ. Модель ПС совершенствуется, несмотря на ограниченный набор инструментов, осуществляется перенос свойств от одной концепции развития в другую [19]. Наличие в современной ТРИЗ дорожных карт и средств прогнозирования развития бизнеса и функционального поиска технологий позволяет подойти к этой интеграции системно и инновационно при решении проблем и управленческих задач.
Бросаются в глаза недостатки и малое количество методов ПС (например, хронометраж, анализ траекторий передвижения), и авторы предполагают, что ТРИЗ будет в скором времени вынуждена доразвить методы ПС до системного уровня, пользуясь понятиями, принципами и подходами ТРИЗ, в результате появится версия ТРИЗ, более направленная на производство, чем на теоретическое решение задач - производственная ТРИЗ, или бережливая ТРИЗ. Специалисты ТРИЗ предсказывают, что доработанные методы ПС с помощью
ТРИЗ методик будут гораздо эффективнее, чем нынешние. Это позволит сблизить производство с инновационным развитием крупного производства.
Надежды и ожидания, возлагаемые на совмещение и взаимодействие элементов двух рассматриваемых концепций, каждая из которых по отдельности имеет большой потенциал для непрерывного улучшения и инноваций, могут оправдаться при условии грамотного и усердного организационно-методологического процесса. Грамотность приходит с опытом и ведением множества интеграционных испытаний и пилотных площадок, т.к. данная область все еще считается новой, а локализация применения каждой из методик имеет свои индивидуальные инфраструктурные обстоятельства и возможности.
Было бы наивным считать, что ведущие специалисты и эксперты в какой-либо области ПС или ТРИЗ смогут пройти продолжительный и эффективный путь интеграции без «проб и ошибок», не развивая потенциал методик и не расширяя горизонты их применения. Также очень важно понимать, что ключевым фактором успеха является распространение культуры мышления и ПС, и ТРИЗ у всех сотрудников организации, от производственных и обслуживающих до управленческих и экспертных мощностей. Руководству важно понимать, что отсутствие корректного практического понимания с разделением ценностей одного из концептов развития приводит к неминуемым провалам в темпах осуществления выхода на прорывные истории успеха.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ikovenko Sergei. TRIZ as a Lean Thinking Tool. Feb, 2005. https://triz-journal.com/triz-lean-thinking-tool
2. Brian Cambell. Lean TRIZ. June, 2004 https://triz-journal.com/lean-triz/
3. Сибиряков В.Г., Лекомцева Е.Б. «ЛИН по-русски - это ТРИЗ». 2007г.
4. Amanda Bligh. The Overlap Between TRIZ and Lean. March, 2006.
5. H. James Harrington. Lean TRIZ. 2017 by Taylor & Francis Group, LLC.
6. Brahian Román Cabrera and Guillermo Juárez Li. A LEAN-TRIZ APPROACH FOR IMPROVING THE PERFOMANCE OF CONSTRUCTION PROJECTS. Proceedings IGLC-22, June 2014 | Oslo, Norway
7. Tommelein, Iris D Demirkesen, Sevilay. Mistakeproofing the Design of Construction Processes Using Inventive Problem Solving (TRIZ). 2018. UC Berkeley.
8. Mark Gregory Barkan. TRIZ in a bi-system with Lean Sigma. Master Thesis for defense of certification on Level 5 of MATRIZ certification program.
9. Kumar V. Kaushik, Sunil. Faster Lean and Six Sigma Project Completion via TRIZ.
10. Rohan A. Shirwaikera, Gül E. Okudanb. Contributions of TRIZ and axiomatic design to leanness in design: an investigation. TRIZ Future Conference 2006.
11. Christian M. Thurnes, Frank Zeihsel, Frank Hallfell. TRIZ for waste-eliminationin a "Lean Produc-tion"-Environment. TRIZfest 2014.
12. Anabela C. Alves. Paulo Sousa. Helena Navas. Lean and TRIZ: From the Problems to Creative and Sustainable Solutions. May 2020. Research Gate.
13. Helena V. G. NavasVirgílio A. Cruz Machado. "The Lifeline" of Technical Systems in a TRIZ-LEAN Environment. World Conference: TRIZ FUTURE, TF 2011-2014
14. Nuno J. Pinto e Sousa, Helena V. G. Navas, V. Cruz Machado. Application of Lean and TRIZ Methodologies in the Maintenance Service of a Food Company. The 2014 International Conference on Systematic Innovation, San Jose, the USA.
15. Laura Costa Maia, Anabela Carvalho Alves, Celina Pinto Leao. How could the TRIZ tool help continuous improvement efforts of the companies? World Conference: TRIZ FUTURE, TF 2011-2014.
16. Teresa L.M. Morgado, Jorge Sandiaes, Helena V.G. Navas. TRIZ and Lean Philosophies Applied Together in Management Activities. QUALITY INNOVATION PROSPERITY / KVALITA INOVÁCIA PROSPERITA 23/3 - 2019.
17. Paul Filmore. A Comparison of the Problem Solving and Creativity Potential of Engineers between using TRIZ and Lean/ Six Sigma. The Fourth TRIZ Symposium in Japan 2008.
18. Rabih Slim, Rémy Houssin, Amadou Coulibaly Masih Hanifi, Hicham Chibane. Framework for Resolving Problems Resulting from Lean Integration from the early Design Phases of Production 3D Printing Machine.
19. Лецкий В.П., Создание новой производственной системы на предприятии - производителе автокомпонентов: теоретические аспекты. Вестник экономики, права и социологии, 2013, № 3.
