В статье рассматриваются ключевые аспекты разработки производственной концепции для серийного выпуска комбинации приборов ЭЦ-12. эргономику рабочих мест и снизить общие операционные расходы.

Особое внимание уделено построению логики технологического потока и планировке производственного участка. Для обеспечения высокой эффективности процесса сборки комбинации приборов ЭЦ-12 была выбрана концепция создания непрерывного потока. Согласно принципу № 2, изложенному в работе Джеффри Лайкера «Дао Toyota» [1, с. 36–37], потоковое производство способствует немедленному выявлению проблем, снижению времени на выполнение операций и минимизации потерь. В рамках данной концепции производственная линия была спроектирована с минимальными буферами между этапами, что позволило оперативно фиксировать отклонения и устранять их в кратчайшие сроки. Такой подход значительно повысил общую гибкость производственного процесса.

На производственном участке была внедрена система 5S, включающая сортировку, соблюдение порядка, чистоту, стандартизацию и совершенствование. Это улучшило организацию рабочих мест и повысило дисциплину персонала [2, с. 200]. Работа основана на практическом опыте внедрения концепции в условиях действующего предприятия и направлена на повышение эффективности, гибкости и устойчивости производственного процесса.

Ключевые слова: производственная концепция, поток сборки, балансировка, комбинация приборов, планировка участка, эффективность, производственная мощность, тактовое время.

Введение

Современное производство требует не только технической оснащённости, но и продуманной организации процессов. Запуск нового производства комбинации приборов ЭЦ-12 на предприятии потребовал не только восстановления мощностей, но и пересмотра подходов к организации технологического потока.

Основными задачами разработки концепции стали:

1. Создание линейного потока с минимальными перемещениями.
2. Оптимизация планировки участка с учётом логистики и безопасности.
3. Балансировка рабочих мест для равномерной загрузки операторов.
4. Обеспечение контроля качества на каждом этапе.

Реализация этих задач позволила добиться стабильного выпуска продукции с высокими показателями эффективности [2, с. 49].

1. Построение технологического потока

1.1. Принципы линейной сборки

Одним из краеугольных камней новой производственной концепции стала стандартизация рабочих операций. Как подчёркивается в работе Джеффри Лайкера «Дао Toyota» [1, с. 181], стандартизированная работа — это основа для обучения сотрудников, совершенствования процессов и поддержания стабильного качества продукции. В рамках проекта были разработаны:

– Детальные рабочие инструкции для каждой позиции на линии,

– Регулярные тренинги по лучшим практикам,

– Визуальные стандарты выполнения операций.

Это позволило:

– Снизить человеческие ошибки на 25 %,

– Ускорить адаптацию новых сотрудников (с 14 до 7 дней),

– Обеспечить единое качество сборки независимо от смены.

При организации потока сборки комбинации приборов ЭЦ-12 были использованы ключевые положения из раздела «Производственная логистика» [3, с. 184–194]:

1. Тянущая система (Pull-system)

Внедрена вместо традиционной «толкающей» модели:

– Комплектующие подаются только по факту потребности на конкретной операции

– Объём заказов определяется реальным тактом линии (2 мин/изделие)

Результат: запасы незавершённого производства сокращены на 35 %

2. Синхронизация потоков

Согласно методике «Точно в срок» [3, с. 176–181]:

– Поставщики компонентов переведены на ежесменный график поставок

– Созданы «супермаркеты» деталей у рабочих мест с нормированным запасом на 2 часа работы

Использованы принципы из раздела «Склад как элемент логистической системы» [3, с. 398–410]:

1. ABC-анализ [3, с. 112–117] для классификации компонентов:

– Группа A (70 % стоимости): доставка к линии партиями 15–30 мин

– Группа B (25 %): запас на 4 часа

– Группа C (5 %): недельный запас в цеховом складе

2. Планировка зоны комплектации по принципам [3, с. 425–427]:

– Размещение часто используемых деталей в 3-метровой зоне доступа

– Цветовая маркировка тележек (система 5S)

Итог: время на поиск компонентов сокращено с 8 % до 3 % от операционного времени

Выводы и экономическая эффективность

Интеграция логистических принципов из [3] позволила:

1. Снизить логистические издержки на участке на 22 % (с 18 до 14 руб./ед.)
2. Увеличить гибкость:

– Время переналадки под новый продукт сокращено с 6 часов до 30 минут

– Возможность работы с варьируемым тактом (1.5–3 мин)

3. Повысить устойчивость:

– Запасы критичных компонентов оптимизированы (оборотность выросла с 15 до 23 раз/год)

– Выход на плановую мощность 80 000 ед./год достигнут на 3 месяца раньше срока

«Опыт внедрения показал, что сочетание производственных методик Toyota с инструментами логистической оптимизации [3] создаёт синергетический эффект, особенно в серийном производстве электронных приборов».

1.2. Интеграция систем контроля

Для обеспечения своевременного выявления отклонений на линии была развернута система визуального управления. Как описано в принципе № 8 книги «Дао Toyota» [1, с. 74–75], визуализация критических параметров позволяет мгновенно фиксировать нарушения стандартов или отклонения от нормального хода работ. На производственном участке были установлены световые индикаторы статуса операций, а также информационные стенды с ключевыми метриками качества и производительности.

Применение визуального управления повысило вовлечённость персонала в процессы качества и способствовало оперативному реагированию на отклонения. Для обеспечения качества на каждом этапе были внедрены:

– Визуальные контрольные точки.

– Автоматизированные тестовые стенды.

– Система регистрации дефектов.

– Доски контроля процесса.

Это позволило оперативно выявлять и устранять брак, снизив его долю до 1,2 %.

2. Планировка производственного участка

2.1. Оптимизация Layout

Планировка разрабатывалась на основе трёх ключевых критериев:

1. Минимизация перемещений материалов

Применены принципы из [3, с. 425–427]:

– Зонирование по принципу «шаговой доступности» (макс. 3 м между смежными операциями)

– Использование U-образной схемы потока (сокращение маршрутов на 40 % по сравнению с линейной)

– Внедрение тележек с цветовой маркировкой (система 5S) для комплектующих группы А

2. Обеспечение безопасности операторов

Реализовано через:

– Чёткое разделение транспортных и пешеходных путей

– Антискользящее покрытие в зонах перемещения грузов

– Защитные ограждения опасных участков (пайка, тестирование)

3. Масштабируемость

Концепция предусматривает:

– Модульную организацию рабочих мест (возможность добавления/удаления станций без перепланировки)

– Унифицированные точки подключения коммуникаций

– Запас площади 20 % для будущего расширения

2.2. Визуализация и управление потоками

Для контроля перемещений внедрены:

1. Система Andon:

– Световая индикация статуса операций

– Аварийные кнопки остановки конвейера

2. Разметка пола:

– Зелёные линии — основные транспортные маршруты

– Красные зоны — запрещённые для хранения

3. Информационные панели:

– Карты текущих заделов

– Графики загрузки оборудования

2.3. Экономический эффект

Внедрённая планировка позволила:

– Сократить внутрицеховую транспортировку с 18 до 7 % рабочего времени

– Увеличить плотность размещения оборудования на 25 %

– Обеспечить быструю переналадку (смена конфигурации за 10 минут)

«Опыт показал, что рациональная планировка участка даёт до 30 % повышения производительности даже без замены оборудования» [3, с. 399]

2.2. Гибкость и масштабируемость

Концепция предусматривала возможность:

– Добавления новых рабочих мест при росте объёмов.

– Быстрой перекомпоновки под другие изделия.

3. Балансировка линии и расчёт мощности

3.1. Анализ времени операций

Для балансировки были проведены хронометражные исследования:

– Замеры времени выполнения каждой операции.

– Выявление «узких мест» (перегруженных этапов).

3.2. Расчёт тактового времени

Тактовое время (время на выпуск одного изделия) определялось по формуле [4]:

где:

— доступное время в смену (например, 480 минут).

— плановый выпуск (например, 240 изделий).

Для линии ЭЦ-12 тактовое время составило 2 минуты.

3.3. Карта загрузки рабочих мест

На основе данных хронометража была составлена карта загрузки, представленная в таблице 1:

Таблица 1

Карта загрузки

Для устранения дисбаланса были предприняты меры:

– Перераспределение части операций.

– Дополнительное обучение операторов.

– Оптимизация оснастки.

4. Результаты внедрения

Разработанная концепция обладает тремя уровнями гибкости, подтверждёнными в ходе промышленных испытаний:

1. Адаптация к изделиям-аналогам (горизонтальная масштабируемость)

Время перенастройки линии для выпуска модификаций ЭЦ-12:

– Замена оснастки: ≤ 2 минуты

– Обновление ПО тестовых стендов: 20 мин

Изменения требуют только, замены 15 % специализированного инструмента

2. Переход на изделия нового поколения (вертикальная гибкость)

Пример внедрения модели ЭЦ-15:

Задействовано 60 % существующего оборудования

Основные изменения:

– Добавление 2 новых рабочих мест (монтаж сенсорного модуля)

– Модернизация зоны тестирования (без изменения площади)

Сроки адаптации:

– 72 часа — техническая подготовка

– 5 дней — обучение персонала

3. Реакция на колебания спроса

Диапазон производительности:

– Минимум: 50 ед./смена (с сохранением рентабельности)

– Максимум: 350 ед./смена (при работе в 3 смены)

– Механизмы регулирования:

– Быстрое подключение/отключение рабочих мест (+4 резервных позиции)

– Гибкий график поставок (от ежечасных до еженедельных)

Сравним показатели гибкости до и после оптимизации в Таблице 2.

Таблица 2

Сравнение показателей гибкости до и после оптимизации

Разработанная производственная концепция для выпуска комбинации приборов ЭЦ-12 продемонстрировала значительный мультипликативный эффект во всех ключевых аспектах производственной системы:

1. Операционная эффективность

– Стабильность такта производства — достигнуто значение 2±0.1 мин с отклонением не более 5 %

– Снижение доли брака — с 4.2 % до 1.1 % за счёт внедрения контрольных точек на каждом этапе

– Рост OEE (общей эффективности оборудования) — с 68 % до 86 % благодаря оптимизации простоев

– Сверхбыстрая переналадка — время перехода между моделями сокращено с 8 часов до 25 минут (-94,8 %) за счёт внедрения SMED

2. Экономическая устойчивость

– Срок окупаемости — 11 месяцев при объёме инвестиций 12 млн руб.

– Рост маржинальности — увеличение на 8 процентных пунктов за счёт снижения операционных затрат

– Снижение логистических издержек — на 22 % благодаря оптимизации внутрицеховых перемещений

3. Стратегические преимущества

– Гибкость производства — возможность выпуска до 5 новых модификаций в год

– Микролотное производство — поддержка заказов от 50 единиц без потери рентабельности

– Цифровая готовность — инфраструктура адаптирована под внедрение IIoT и Industry 4.0

Перспективные направления развития

На основе достигнутых результатов запланированы следующие улучшения:

1. Технологические инновации

– Цифровые двойники — для моделирования изменений перед физической реализацией

– Предиктивная аналитика — прогнозирование качества на ранних этапах сборки

– Автоматизация переналадки — снижение времени до 15 минут за счёт роботизации

2. Масштабирование под другие продукты

– Блоки управления — ожидаемый прирост производительности +18 %

– Датчики давления — пилотный запуск в Q2 2024 с использованием существующей линии

3. Оптимизация производственной логистики

– Внедрение AGV-тележек — для автоматизации межоперационных перемещений

– RFID-маркировка — для точного учёта компонентов в реальном времени

Заключение

«Внедрённая концепция не только в 19 раз ускорила переналадку (с 8 часов до 25 минут), но и создала основу для беспрецедентной гибкости производства. Полученные результаты подтверждают, что сочетание:

– принципов бережливого производства,

– логистической синхронизации и

– цифровых технологий

Которые позволяют создавать конкурентоспособные производственные системы в точном приборостроении. Данный подход рекомендован к тиражированию на других предприятиях холдинга.

Литература:

1. Дао Toyota: 14 принципов менеджмента ведущей компании мира / Джеффри Лайкер; Пер. с англ. — М.: Альпина Бизнес Букс, 2005. — 402 с. — (Серия «Модели менеджмента ведущих корпораций»)
2. «Бережливое производство + шесть сигм» в сфере услуг: Как скорость бережливого производства и качество шести сигм помогают совершенствованию бизнеса / Майкл Л. Джордж; [пер. с англ.] — М.: Альпина Бизнес Букс, 2005. — 402 с. — (Серия «Модели менеджмента ведущих корпораций»).
3. Логистика: Учебник / А. М. Гаджинский. — 20-е изд. — М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К°», 2012. — 484 с.
4. Что такое время такта? — Текст: электронный // Институт TWI: [сайт]. — URL: https://www.twi-institute.com/ru/takt-time/ (дата обращения: 28.04.2025).