Нормирование производственных процессов при внедрении новых технологий. Методология и инструментарий

Ранее мы писали об оригинальном инструменте инженерного консалтинга для создания новой процессорной базы, поддерживающей внедрение новых технологий, – «Нормативной базе «Солвер»1. Со времени публикации произошло дальнейшее развитие этой методологии, а также расширился опыт ее практического применения. Этим материалом мы хотим не только напомнить основные положения «Нормативных баз», но и познакомить с новым эффективным инструментом для их использования – интерактивным киоском-ассистентом производственных процессов.

Внедрение новых технологий при создании «умного производства» на предприятии должно основываться на создании поддерживающих их новых бизнес-процессов. Эти процессы, в свою очередь, должны быть устойчиво освоены персоналом. Только при таком подходе можно всерьез говорить о выполнимости производственных планов сегодня и достижимости амбициозных целей в сложном рыночном будущем. Только при таких условиях на смену архаичной сдельной оплаты труда придет действенная система мотивации персонала. Без новой процессной базы дорогостоящие новые технологии, скорее всего, тихо «утонут» в крепко сложившихся «дырочных» производственных отношениях, не обремененных задачами эффективности и конкурентоспособности. Вместо ожидаемого чуда от модернизации получим напрасные затраты.

Нормативная база «Солвер» (НБС) представляет собой методологию внедрения новых производственных процессов на машиностроительных предприятиях. В основе НБС лежат бизнес-процессы нового производственного процесса, информационно поддерживаемые системой документов, а также содержащих нормативы их выполнения.

Цели создания и использования НБС:

- формирование нормативов выполнения бизнес-процессов с целью обеспечения запланированного бизнес-результата нового производственного процесса;

- обучение и аттестация специалистов предприятия, задействованных в бизнес-процессах внедряемого производственного процесса;

- гарантированное достижение бизнес-результата внедряемого производственного процесса и обеспечение его устойчивости после завершения внедрения.

Структура НБС и этапы работы с ней представлены на рисунке 1.Рис. 1. Структура НБС

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Области применения НБС:

- достоверная оценка эффективности новых производственных технологий в проектах технического перевооружения предприятий;

- обучение и аттестация специалистов предприятия с целью достижения уровня их профессиональных знаний, достаточного для обеспечения заданной эффективности и стабильности внедряемых производственных процессов;

- управление производственными процессами;

- планирование технологической подготовки производства;

- планирование производства;

- нормирование трудозатрат по подготовке и производству изделий с формированием актуальных показателей материальной мотивации персонала;

- нормирование запасов режущего инструмента и формирование бюджетов на его закупку;

- поддержание необходимого уровня профессиональных знаний специалистов для реализации эффективных производственных бизнес-процессов.

 

ОТЛИЧИЯ НБС ОТ ТРАДИЦИОННОГО НОРМИРОВАНИЯ ТРУДА

Разработка и использование НБС отличается от традиционного нормирования труда тем, что она:

- разрабатывается для новых производственных процессов и носит статус экспертных знаний. Подобные документы и нормативы на предприятии отсутствуют;

- разрабатывается инженерно-консалтинговой фирмой (ИКФ), которая внедряет на предприятии новый производственный процесс;

- обеспечивает гарантированное достижение и стабильность бизнес-результата (по качеству, срокам и затратам), определяемого целью внедрения нового производственного процесса, что демонстрируется специалистами ИКФ при защите проекта внедрения. Является важным элементом договора между предприятием и ИКФ;

- охватывает все этапы технологической подготовки производства и производства, которые описываются соответствующими бизнес-процессами;

- всегда содержит данные, являющиеся актуальными на момент внедрения производственного процесса, т.к. они отражают новейший опыт ИКФ. Этот опыт основан на высокой квалификации специалистов ИКФ и подтверждается большим количеством успешных внедрений современных технологий, технологического оборудования и программного обеспечения (ПО). Актуальность НБС обеспечивается также оперативностью ее создания – благодаря ограничению количества задействованных ресурсов целями конкретной производственной задачи (в зоне ответственности проекта);

- предназначена не только и не столько для регламентирования времени выполнения типовых технологических операций, сколько для использования в качестве комплексного информационного средства для обеспечения заданного бизнес-результата.

НБС содержит:

– документы, описывающие и регламентирующие бизнес-процессы внедряемого производственного процесса; документы, поддерживающие бизнес-процессы: соответствующие разделы руководств пользователя по оборудованию и ПО, разделы технической документации на оборудование, разделы из программ обучения, конкретные инструкции по разработке и реализации технологии изготовления деталей;

– нормативы выполнения бизнес-процессов, соблюдение которых позволяет обеспечить достижение заданных технико-экономических показателей в проекте внедрения, как в проекте перехода к новым производственным технологиям.

 

ПРИНЦИПЫ И ЭТАПЫ СОЗДАНИЯ НБС

Рис. 2. Этапы технического перевооружения машиностроительного предприятия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По методологии «трех проектов», предложенной авторами книги «Основы инженерного консалтинга»2, техническое перевооружение машиностроительных предприятий целесообразно проводить совместно с ИКФ в формате проектов и в три этапа (рис. 2): сначала экспериментальный проект (ЭП), затем проект внедрения (ПВ) и индустриальный проект (ИП). Результатом последовательной реализации трех проектов является построение эффективного производства заданной номенклатуры деталей.

На этапе экспериментального проекта ИКФ разрабатывает для предприятия вариант перехода на новые технологии производства и предоставляет расчетные показатели эффективности осуществления этого перехода. На этапе проекта внедрения предприятие с помощью ИКФ совместной проектной группой осуществляет переход к новым технологиям и выход на технико-экономические показатели, заявленные на этапе ЭП. Цель индустриального проекта – обеспечение на предприятии стабильного функционирования внедренных технологий как в период их окупаемости, так и в требуемый период поддержания заданного уровня рентабельности инвестиций.

Нормативная база «Солвер», в которой аккумулируется вся необходимая информация по внедряемым бизнес-процессам, разрабатывается специалистами ИКФ на этапах ЭП и ПВ и передается предприятию в процессе реализации проекта внедрения. На этапе ПВ специалисты предприятия используют НБС для освоения новых бизнес-процессов, ориентируясь на выполнение соответствующих нормативов. После завершения проекта внедрения НБС применяется для поддержания профессиональных знаний специалистов на уровне, достаточном для стабильного функционирования внедренных процессов. Иначе говоря, если специалисты предприятия выполняют внедренные бизнес-процессы в соответствии с установленными нормативами, то бизнес-результат нового производственного процесса будет достигнут и сохраняться стабильным на всем протяжении его использования.

В зависимости от организационной структуры конкретного машиностроительного предприятия количество и наименование бизнес-процессов может варьироваться, но в целом подготовка производства и непосредственно производство деталей включает следующие бизнес-процессы:

1. Разработка электронной 3D-модели детали (или получение готовой электронной модели от конструктора).

2. Разработка технологического процесса изготовления детали.

3. Разработка оснастки.

4. Разработка специального режущего и мерительного инструмента.

5. Разработка управляющих программ.

6. Разработка норм расхода режущего инструмента.

7. Отладка управляющей программы.

8. Настройка станка на изготовление партии деталей.

9. Изготовление детали.

Бизнес-процессы 1-6 относятся к технологической подготовке производства, 7–9 – к производству. 

Рис. 3. Документы НБС

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Информационно каждый бизнес-процесс поддерживается следующими видами документов, входящими в НБС (рис. 3):

- индивидуальными – с детальными описаниями бизнес-процессов, позволяющими выполнять их в соответствии с установленными нормативами (по времени);

- стандартными – разработанными на основе государственных стандартов (3D модели, чертежи, маршрутные карты и т.д.), отраслевых стандартов (инструкции, чертежи заготовок и т.д.) и стандартов предприятий (технические условия, технические требования);

- информационными – описаниями функционального назначения, правилами эксплуатации внедряемого оборудования и ПО, программами обучения работе на оборудовании и с ПО, перечнями вопросов для сертификации персонала по работе на оборудовании и с ПО;

- контрольными – актами приемки/сдачи бизнес-процессов.

Работа с НБС осуществляется на протяжении всех трех проектов «ИКФ – предприятие» (см. рис. 4).

Рис. 4. Этапы работы с НБС

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В рамках ЭП инженерно-консалтинговая фирма разрабатывает для предприятия вариант перехода от действующих технологий к новым в зоне ответственности проекта. Предложение формируется на базе оборудования, инструмента, программного обеспечения, поставляемого фирмой, и сопровождается технико-экономическим обоснованием эффективности перехода.

Для того чтобы подготовить предложение в достаточно короткие сроки, ИКФ осуществляет экспериментальное проектирование на основе ограниченного количества деталей, которые выбираются следующим образом. Вся номенклатура деталей (сотни или тысячи), для производства которых планируется переход на новые технологии, разбивается на группы деталей (десятки), исходя из сходных признаков – габаритов, конструкционных особенностей, материала и технологии обработки. Для каждой группы выбираются детали-представители (единицы), являющиеся носителями всех признаков деталей группы. Для деталей-представителей создаются 3D-модели, разрабатываются технологии изготовления, оснастка, выбирается состав оборудования, разрабатываются управляющие программы (УП) – моделированием обработки с помощью специального программного обеспечения САПР. Далее для всех деталей, входящих в группу, исходя из годовых программ выпуска и используя коэффициенты приведения, рассчитывается общее для группы штучно-калькуляционное время их изготовления деталей и, соответственно, необходимое количество оборудования. Одновременно с этим специалисты ИКФ начинают формировать по деталям-представителям пакет документов для НБС: предварительно разрабатываются и описываются бизнес-процессы по всем этапам подготовки и производства деталей, предварительно нормируется время, необходимое для их выполнения. Нормативы рассчитываются на основе опыта специалистов ИКФ, являющихся экспертами в каждом из внедряемых бизнес-процессов. Работы, выполняемые по формированию НБС на этапе экспериментального проекта, отражены на рисунке 5.

Рис. 5. Работы, выполняемые по формированию НБС на этапе экспериментального проекта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для всех остальных деталей номенклатуры рассчитываются предварительные нормативы выполнения их бизнес-процессов – на основе назначения коэффициентов приведения нормативов деталей-представителей к нормативам каждой детали каждой группы (с помощью специальных процедур анализа деталей и соответствующих им бизнес-процессов).

Для мониторинга хода работ по внедрению новых производственных процессов применяют методологический инструмент «Экран нормативных баз» (ЭНБ). Его использование позволяет с необходимой периодичностью, например, раз в месяц, проводить анализ текущего состояния дел, своевременно и оперативно принимать соответствующие оперативные управленческие решения – от корректирующих действий для исправления и предупреждения различного рода «перекосов» вплоть до замены специалистов, назначенных на те или иные бизнес-процессы.

Итогом работы по формированию НБС на этапе экспериментального проекта является начальный вариант ЭНБ – Экран нормативных баз №1 (ЭНБ1), разработанный специалистами ИКФ и построенный на основе предварительного описания бизнес-процессов по деталям-представителям и предварительных расчетов нормативов их выполнения (см. рис. 6). В таблице цифры являются предварительными значениями нормативов выполнения того или иного бизнес-процесса специалистами ИКФ. Фамилия и инициалы указывают на конкретного специалиста, отвечающего за оптимальность этих нормативов с точки зрения минимального значения и реальной возможности выполнения.

Рис. 6. Экран нормативных баз №1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На этапе ЭП значения нормативов используются специалистами ИКФ при расчетах технико-экономического обоснования эффективности внедряемого производственного процесса. На этапе проекта внедрения ЭНБ1 служит специалистам предприятия критерием успешного освоения новых бизнес-процессов, а для руководителей – ориентиром для планирования и контроля за выполнением производственных процессов.

Целью следующего этапа – проекта внедрения – является реализация переходных процессов к новым технологиям и создание основы для достижения технико-экономических показателей, заявленных в ЭП, за минимально возможный период. Одновременно с внедрением технологического оборудования, программного обеспечения осуществляется уточнение и окончательное формирование бизнес-процессов технологической подготовки производства и производства деталей представителей (рис. 7). Предварительно рассчитанные значения нормативов корректируются специалистами ИКФ исходя из реальных результатов, полученных в ходе внедрения конкретных бизнес-процессов. Обычно показатели, полученные на практике, расходятся с их расчетными значениями не более чем на 20%. Скорректированные бизнес-процессы и нормативы вносятся в НБС.

Рис. 7. Работы, выполняемые по формированию и использованию НБС на этапе проекта внедрения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кроме того, на этапе ПВ нормативная база пополняется индивидуальными документами: стандартными, информационными и контрольными, необходимыми для изучения и освоения бизнес-процессов.

Параллельно с этим специалисты предприятия осваивают внедряемые бизнес-процессы, используя документы НБС в качестве информационной поддержки. Результатом освоения бизнес-процессов специалистами предприятия является их выполнение в соответствии с нормативами, установленными специалистами ИКФ.

Для мониторинга состояния уровня освоения специалистами предприятия внедряемых бизнес-процессов используется Экран нормативных баз №2 (ЭНБ2) (см. рис. 8).

Рис. 8. Экран нормативных баз №2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для наглядности ячейки ЭНБ2 с фамилиями и результатами выполнения нормативов окрашиваются в соответствующие цвета:

 

 

 

 

 

 

 

 

Благодаря такой наглядной цветовой маркировке руководителям предприятия легко оценивать текущее состояние («местоположение») освоения их специалистами внедряемых бизнес-процессов и своевременно принимать соответствующие оперативные управленческие решения – вплоть до замены специалистов, назначенных на те или иные бизнес-процессы.

Процесс обучения и состояние работ по освоению новых бизнес-процессов специалистами предприятия периодически обсуждается на заседаниях Управляющего совета проекта внедрения. По каждому случаю отклонения (превышения нормативов) выносится соответствующ/pее управленческое решение (см. рис. 9).

Рис. 9 Решение Управляющего совета по устранению отклонений

 

 

 

 

 

 

 

 

Во время работ по проекту внедрения проводится аттестация специалистов предприятия на предмет освоения ими новых процессов. Аттестация осуществляется на основе результатов выполнения работ по изготовлению сертификационной детали в зоне своей компетенции аттестуемого. Фамилии специалистов предприятия и достигнутые результаты заносятся в Экран нормативной базы №2. Результаты аттестации анализируются специалистами ИКФ. Если норматив превышен не более чем на 30%, это означает, что тот или иной бизнес-процесс освоен специалистом предприятия, что подтверждается соответствующим сертификатом, выданным ему ИКФ (см. рис. 10).

Рис. 10 Обучение и сертификация специалистов предприятия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Факт сертификации знаний и навыков специалистов предприятия по внедряемым бизнес-процессам является необходимым условием того, что технико-экономические показатели эффективности нового производственного процесса будут максимально близкими к запланированным.

В случае превышения специалистом предприятия норматива на 30-60% он продолжает совершенствовать свои знания и навыки. Процедура повторного изучения и освоения бизнес-процесса выполняется до тех пор, пока не будут достигнуты соответствующие нормативные значения. При этом специалист продолжает изучать в основном индивидуальные документы по бизнес-процессам, а затем проходит повторную аттестацию.

Если время выполнения бизнес-процесса специалистом предприятия превышает нормативное на 60-100%, то ему необходимо изучить соответствующий бизнес-процесс, обратившись к информационным, а затем к индивидуальным документам, поддерживающим соответствующий бизнес-процесс, а затем пройти повторную аттестацию.

Целью третьего этапа – индустриального проекта – является обеспечение эффективного производства всей номенклатуры деталей в зоне ответственности проекта. На этом этапе НБС используется следующим образом (см. рис. 11).

Рис. 11. Работы, выполняемые по формированию и использованию НБС на этапе индустриального проекта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

После практической отработки бизнес-процессов по всем деталям результаты их выполнения сравниваются с расчетными нормативами. Превышение нормативов менее чем на 30% указывает на то, что бизнес-процессы по всей номенклатуре деталей освоены и их соблюдение обеспечит заданный на этапах экспериментального проекта и проекта внедрения бизнес-результат.

При превышении нормативов более чем на 30% осуществляется анализ причин отклонения практических результатов от нормативных значений. Это может быть либо по причине неверного нормирования бизнес-процесса, либо указывать на то, что специалист, выполняющий бизнес-процесс, недостаточно подготовлен. В первом случае по специальной процедуре корректируются соответствующие бизнес-процессы и нормы их выполнения, во втором – соответствующий специалист направляется на повторное изучение бизнес-процесса и аттестацию.

Подобная процедура осуществляется до тех пор, пока результаты выполнения бизнес-процессов не будут превышать нормативные значения менее чем на 30%. На этапе индустриального проекта специалисты ИКФ привлекаются предприятием в качестве экспертов по внедренным бизнес-процессам, в том числе для повторной аттестации специалистов предприятия.

Таким образом, использование НБС специалистами предприятия позволяет сохранять бизнес-результат, достигнутый при внедрении нового производственного процесса, на необходимом уровне. При необходимости замены специалиста, задействованного на том или ином бизнес-процессе, новый работник должен пройти обучение и аттестацию, как это делалось специалистами предприятия на этапе ПВ (рис. 7) с той разницей, что аттестацию могут провести специалисты предприятия, владеющие знаниями и навыками по соответствующему бизнес-процессу и прошедшие сертификацию.

 

ПРАКТИКА ПРИМЕНЕНИЯ НБС

В настоящее время бизнес-процессы и нормативы их выполнения для всех деталей номенклатуры выпуска актуализируются специалистами предприятия в процессе их производства (в соответствии с производственными планами) по специальной процедуре с использованием программно-аппаратного комплекса IMPA Kiosk (Interactive Manufacturing Process Assistant Kiosk) – интерактивного Киоска-ассистента производственных процессов (рис. 12).

 

Рис. 12. Оператор за работой с интерактивным киоском-ассистентом производственных   процессов (IMPA-Kiosk)  Аппаратно Киоск-ассистент выполнен в виде терминала с двумя экранами: верхний – контрольный для отражения текущего состояния работ, нижний – информационный интерактивный для поиска информации и ее вывода на экран. Киоск-ассистент подключается к локальной сети предприятия через стандартный интерфейс. Оригинальное ПО обеспечивает легкий доступ к информации НБС, ввод идентификационной информации и команд по инициализации бизнес-процесса, возможность передачи контрольной информации от станка в киоск, а также передачи необходимой контрольной информации из киоска в системы управления производством и предприятием.

Методология освоения (обучения) и выполнения новых производственных процессов, а также реализации контроля над этими процессами с использованием Киоском-ассистентом отличается от традиционной организации производственного процесса следующим:

- у оператора и наладчика станка с ЧПУ вся необходимая документация по выполняемому им бизнес-процессу всегда под рукой, она всегда доступна и актуальна;

- есть возможность перед началом работы (настройкой станка или началом обработки) просмотреть документацию о выполняемой работе и ознакомиться с нормативами ее выполнения;

- в случае превышения нормы времени выполнения той или иной операции имеется возможность мгновенно получить справку о том, как нужно выполнять работу для достижения норматива;

- контроль за выполнением всех этапов бизнес-процесса осуществляется по критерию «время» в режиме онлайн. Его цвет меняется с зеленого в начале операции на желтый, который сигнализирует, что до окончания операции (согласно нормативу) осталось менее 30% времени, и затем на красный, если нормативное время превышено;

- начальник цеха может на экране компьютера наблюдать состояние выполнения работ на станках, оснащенных киосками. Цветовое решение «зеленый-желтый-красный» позволяет ему находить проблемные участки в цехе и своевременно принимать управляющие решения;

- необходимая контрольная информация также может автоматически передаваться в системы управления предприятием.

На апрель 2013 года с использованием НБС компанией «Солвер» выполнены шесть проектов внедрения на таких предприятиях, как:

- ОАО «СаТаЛ-Прибор», г. Курск.

- ОАО «Воронежское авиастроительное общество» («ВАСО»), г. Воронеж.

- ОАО «Протон-ПМ», г. Пермь.

- ОАО «Смоленский авиационный завод», г. Смоленск.

- ОАО НПО «Сплав», г. Тула.

- АО «Мунаймаш», г. Петропавловск, Казахстан, причем на последнем из них – вместе с IMPA-KIOSKами (рис. 13.)

Рис. 13. Проект внедрения нового оборудования в АО «Мунаймаш» осуществлялся с использованием НБС и IMPA-Kiosk

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На всех перечисленных предприятиях были достигнуты запланированные показатели бизнес-результатов внедрения новых производственных процессов – заявленные ИКФ «Солвер» и утвержденные предприятиями-заказчиками на этапе экспериментальных проектов. В настоящее время внедренные производственные бизнес-процессы успешно и стабильно используются предприятиями самостоятельно.

Более подробно о нормативных базах, интерактивных киосках-ассистентах, а также об опыте и преимуществах их использования на машиностроительных предприятиях можно будет узнать на стенде компании «Солвер» на выставке «Металлообработка 2013», которая будет проходить с 27 по 31 мая в Москве.

 

1 См. УмПро №13 за апрель 2011 г.

2 Бирбраер Р.А., Альтшулер И.Г. Основы инженерного консалтинга: технология, экономика, организация. – 2-е изд., пераб., доп. М.: Дело, 2007

Версия для печати
Авторы: Радислав Бирбраер, доктор технических наук, генеральный конструктор Сергей Пронин, главный эксперт, инженерно-консалтинговая компания «Солвер»
Разместить ссылку на: 


Добавить комментарий

Автор: *
Тема: *
Код c
картинки: *

Коментарий: