Что такое VSM (картирование потока создания ценности)?

Откуда пришло картирование потока создания ценности

Метод вырос в Toyota. Там такие схемы называли «картами потоков материалов и информации»: специалисты, внедрявшие производственную систему Toyota, показывали на них текущее и желаемое состояние. Сотрудников Toyota учили видеть в производстве три потока: материальный, информационный и поток людей и процессов. Карта потока создания ценности объединяет первые два на одном листе.

Инструментом, которому может научиться каждый, метод сделал рабочий учебник Майка Ротера и Джона Шука «Learning to See» (на русском «Учитесь видеть бизнес-процессы»); вступление авторов датировано маем 1998 года. Ротер заметил технику, изучая практику Toyota, а Шук знал её по годам работы там. Книга вышла как первый учебный проект Lean Enterprise Institute после того, как в 1996 году Джеймс Вумек и Дэниел Джонс выпустили «Lean Thinking» («Бережливое производство»).

Смотреть на поток создания ценности значит улучшать целое, а не отдельные процессы. Настоящий поток проходит через несколько предприятий и компаний, но начинать советуют с уровня собственного завода, «от ворот до ворот»: от поступления материала от поставщика до отгрузки клиенту. Сегодня метод применяют и в офисе, в больницах, в разработке продуктов. В России понятие закреплено в национальном стандарте ГОСТ Р 57524-2017 «Бережливое производство. Поток создания ценности». Это руководство описывает производственный поток на заводе.

Основные принципы картирования

Картирование потока создания ценности по своей сути является техникой «карандаша и бумаги». Вы проходите путь изделия, обозначаете символами каждый процесс материального и информационного потока, а затем ключевыми вопросами проектируете будущее состояние. Ценность карты не в красоте рисунка, а в том, что команда, рисуя, вместе понимает поток.

• Одно семейство продуктов. Клиента интересует его изделие, а не весь ассортимент. Семейство образуют изделия, которые проходят похожие шаги и особенно на последних операциях используют общее оборудование; карту рисуют для одного семейства.
• Материал и информация вместе. Рисуют не только движение материала, но и то, как каждый процесс узнаёт, что и когда производить. Это две стороны одной медали.
• Данные собирают на месте. Цифры берут не из отчётов на столе, а проходя вдоль потока: считая запасы и замеряя время секундомером.
• От руки и карандашом. Первую карту рисуют в цехе, карандашом и с ластиком под рукой. Цель в том, чтобы понять поток, а не получить аккуратный чертёж.
• Главное: будущее состояние. Карта текущего состояния без будущего мало что даёт. Текущее состояние собирает сведения, нужные, чтобы спроектировать будущее.
• Один ответственный. Ценность течёт через границы отделов, и на большинстве заводов за поток целиком не отвечает никто. Поэтому назначают менеджера потока создания ценности, который руководит картированием и внедрением.

Язык карты: символы и блоки данных

Карта потока создания ценности задаёт общий язык. Свои значки допустимы, если они единообразны внутри компании; ниже базовый набор. В нижней половине карты материал движется слева направо, в верхней информация идёт справа налево, а под всем этим проходит шкала времени.

• Внешний источник: клиент или поставщик. Под клиентом пишут спрос, упаковочную единицу и число смен.
• Блок процесса: участок, через который течёт материал. Блок заканчивается там, где материал останавливается и копится запас; на каждое рабочее место отдельный блок не рисуют.
• Блок данных: пишется под блоком процесса; в нём время цикла (C/T), время переналадки (C/O), готовность оборудования (uptime), число операторов, доступное время за смену и EPE, то есть как часто процесс выпускает все виды деталей.
• Треугольник запаса: запас, замеченный между процессами; под треугольником пишут количество в штуках и в днях.
• Стрелка выталкивания: материал, который процесс производит по собственному графику и толкает дальше, не глядя на реальную потребность следующего процесса.
• Супермаркет, вытягивание и линия FIFO: показывают, как в будущем состоянии процессы связаны вытягиванием. Линия FIFO похожа на трубу, в которой между двумя процессами помещается не больше заданного количества.
• Информационные стрелки: тонкая прямая линия обозначает информацию, которую передают вручную (график, список), линия в виде молнии обозначает электронную информацию. Карточки канбан и ящик выравнивания загрузки (хейдзунка) тоже входят в этот язык.
• Вспышка Кайдзен: отмечает над процессом улучшение, без которого не достичь будущего состояния, например сокращение переналадки.
• Шкала времени: ступенчатая линия внизу карты, сверху ожидание в запасе (дни), снизу время обработки (секунды).

Как построить карту текущего состояния

Картирование одного семейства продуктов не должно растягиваться. Ротер и Шук советуют за два дня дойти до карты будущего состояния, которая показывает, с чего начинать внедрение. Порядок работы в цехе такой.

• Выберите семейство продуктов. Найдите изделия с похожим маршрутом; при большой номенклатуре постройте матрицу: по одной оси изделия, по другой сборочные шаги и оборудование. Запишите название семейства, число готовых позиций в нём и сколько и как часто их заказывает клиент.
• Назначьте ответственного и команду. Картированием руководит менеджер потока создания ценности, в команде люди из всех отделов, через которые идёт поток. Свой участок знает каждый, целое обычно не знает никто; карта создаёт общее понимание.
• Сначала быстро пройдите поток. Пройдите «от ворот до ворот», чтобы понять последовательность, затем вернитесь за данными по каждому процессу.
• Начните с отгрузки. Идите не со склада сырья, а от отгрузки против движения потока. Так вы начинаете с процессов, ближайших к клиенту.
• Запишите спрос и время такта. Время такта равно доступному рабочему времени за смену, делённому на спрос клиента за смену. В примере из книги 27 600 секунд на 460 штук дают такт 60 секунд.
• Нарисуйте процессы и блоки данных. На каждый участок потока нарисуйте блок процесса и замерьте данные секундомером: пишите наблюдаемые значения, а не нормативы.
• Посчитайте запасы. Подсчитайте запас между процессами, впишите его в треугольники и переведите в дни: количество, делённое на дневной спрос клиента.
• Добавьте информационный поток. Нарисуйте, как заказ и прогноз идут от клиента в планирование, оттуда в процессы и к поставщику. Выясните, откуда каждый процесс узнаёт, что и когда делать; выталкивание по графику отметьте стрелкой.
• Замкните шкалу времени. Сложите дни запасов и время обработки, получите время выполнения; сложите время обработки, получите время, добавляющее ценность. Разница обычно поражает: в примере из книги обработка детали занимает 188 секунд, а путь по заводу 23,6 дня.

Будущее состояние: восемь ключевых вопросов

Если карту текущего состояния быстро не использовать для проектирования будущего, вложенный в неё труд превращается в потерю. Цель будущего состояния: цепочка, в которой каждый процесс связан со своим клиентом непрерывным потоком или вытягиванием и выпускает только то, что нужно клиенту, и тогда, когда нужно. В книге Ротера и Шука проектирование идёт через восемь вопросов.

К карте будущего состояния прилагают годовой план потока создания ценности: какой шаг и когда, измеримые цели, сроки и те, кто проверяет ход работ. Внедрение делят на петли потока и проходят их по очереди. Когда будущее состояние достигнуто, рисуют следующее: карта будущего состояния должна быть всегда.

• Каково время такта с учётом доступного времени процессов, ближайших к клиенту?
• Будете ли вы производить в супермаркет готовой продукции, откуда забирает клиент, или прямо под отгрузку?
• Где можно организовать непрерывный поток, то есть движение детали к следующему шагу без ожидания?
• Где поставить супермаркеты с вытягиванием, чтобы управлять процессами перед непрерывным потоком?
• В какую единственную точку цепочки отправлять производственный график? Этот задающий темп процесс (pacemaker) обычно последний процесс непрерывного потока; после него материал идёт потоком.
• Как равномерно распределить во времени выпуск разных изделий на задающем темп процессе?
• Какой объём работы регулярно выдавать и забирать на этом процессе?
• Какие улучшения процессов нужны, чтобы поток шёл так, как задумано? Сокращение переналадки или рост готовности оборудования отмечают на карте вспышкой Кайдзен.

Типичные ошибки

Самый частый провал картирования: карту нарисовали и не внедрили. Авторы «Lean Thinking» пишут, что у многих менеджеров видели красивые карты текущего и будущего состояния, но, пройдя вдоль потока создания ценности, не находили настоящего будущего состояния. В цехе ошибки выглядят так.

• Карта для стены. Карту рисуют на семинаре, вешают на стену и больше не обновляют. Без плана и ответственного будущее остаётся на бумаге.
• Весь завод на одной карте. Когда на карту попадают все изделия, поток перестаёт читаться. Карту рисуют для одного семейства продуктов, а все потоки сразу не картируют.
• Карта из кабинета. Время берут из учётной системы, запасы из старых отчётов. Карта показывает не реальность цеха, а допущения учёта.
• Без информационного потока. Рисуют только материал, хотя причина перепроизводства и выталкивания чаще всего кроется в информационном потоке.
• Утонуть в деталях. Каждое рабочее место становится блоком. На уровне «от ворот до ворот» один блок процесса обозначает целый участок потока.
• Охота только на видимые потери. Карту превращают в список потерь и подправляют отдельные операции. Главной потерей Ротер и Шук считают перепроизводство, а время выполнения сокращают прежде всего непрерывный поток и вытягивание.
• Картирование на аутсорсе. Карту поручают консультанту или только инженерам, а те, кто управляет потоком, в ней не участвуют. Ротер и Шук называют улучшение потока прежде всего ответственностью руководства: разобраться в методе оно должно само.
• Ждать идеального будущего состояния. Попытка сразу нарисовать всё без ошибок задерживает внедрение. Карту будущего состояния уточняют по ходу работ.

Как измерить поток создания ценности

Шкала времени под картой даёт основные показатели потока. Их пишут для текущего и будущего состояния, а разница становится целью улучшения. Ротер и Шук соотносят три времени так: время, добавляющее ценность, обычно меньше времени цикла, а время цикла меньше времени выполнения.

Измеряют и то, как используют саму карту. Годовой план потока разбирают раз в месяц или в квартал: цель каждой петли, ход работ и оставшиеся проблемы на одном листе. На нижней ступени шкалы зрелости Дэвида Манна карт либо нет, либо их однажды нарисовали и они устарели; на верхних ступенях у каждого потока висят текущее состояние и будущее состояние на 90 дней, а статус вспышек Кайдзен виден прямо на карте.

• Время выполнения (lead time): время, за которое деталь проходит поток от начала до конца. На карте это сумма дней в запасах и времени обработки; его называют и временем выполнения заказа.
• Время, добавляющее ценность (VA): время рабочих элементов, которые преобразуют изделие так, как клиент готов оплатить.
• Время цикла (C/T): как часто процесс выпускает деталь. Его сравнивают с временем такта: процесс, у которого время цикла больше такта, не успевает за спросом.
• PCE (доля добавленной ценности): отношение времени VA ко времени выполнения. В производстве она обычно очень мала; цель в сокращении дней ожидания, а не в самом проценте.
• Дни запаса и EPE: на сколько дней спроса хватает запаса и как часто процесс выпускает все виды деталей. Переход EPE от «раз в две недели» к «каждый день» и «каждую смену» говорит о гибкости потока.

Пример: кронштейны ждут 8,5 дня

Пример сценария

Возьмём семейство металлических кронштейнов: резка, пресс, сварка и сборка. Дневной спрос клиента 460 штук; завод работает в две смены, и за вычетом перерывов в каждой смене остаётся 27 600 секунд доступного времени. Время такта: 55 200 секунд на 460 штук, то есть 120 секунд.

Команда идёт от отгрузки и считает запасы: перед резкой 600, перед прессом 1 800, перед сваркой 1 100, перед сборкой 400 штук. Если разделить на дневной спрос, это 1,3; 3,9; 2,4 и 0,9 дня, а время выполнения около 8,5 дня. Время цикла 38, 46, 62 и 40 секунд; время, добавляющее ценность, в сумме 186 секунд. Деталь гораздо больше ждёт, чем обрабатывается.

Информационный поток показывает причину: из-за часовой переналадки пресс штампует большими партиями, а каждый процесс работает по своему графику и толкает детали дальше. По ключевым вопросам рисуют будущее состояние. Сварка и сборка вместе занимают 102 секунды, меньше такта; их объединяют в одну ячейку с непрерывным потоком, и запас между ними исчезает. Между прессом и ячейкой ставят супермаркет на один день, над прессом рисуют вспышку Кайдзен на сокращение переналадки, а для запаса перед прессом задают цель в один день.

В расчёте примера в будущем состоянии остаются 600 штук перед резкой, 460 перед прессом и 460 в супермаркете: 1,3 + 1,0 + 1,0, то есть около 3,3 дня. Время выполнения сокращается с 8,5 до 3,3 дня, а время VA почти не меняется. Выигрыш дают не более быстрые операции, а более короткое ожидание. Менеджер потока внедряет две петли: сначала ячейку, затем пресс, и каждый месяц сверяет ход работ с планом.