Ещё пару месяцев назад я не думал, что производство автомобилей да и вообще управление крупным производством в целом, может быть таким интересным и сложно организованным процессом. А там, где в огромных количествах есть сложности всегда найдётся работа для их решения и пытливого ума. Хочу рассказать о моём впечатлении от знакомства с производственной системой «Тойоты» или Toyota Production System (TPS) и книгe Jeffrey K. Liker «The Toyota Way: 14 Management Principles from the World’s Greatest Manufacturer».
Книгу эту я нашёл не случайно, а увидел отсылку в другой полезной книжке, которую читал ранее – «Effective DevOps: Building a Culture of Collaboration, Affinity, and Tooling at Scale». Оказалось, что принципы работы DevOps, да и в целом IT-компаний, которые мне знакомы по собственному опыту, не появились на ровном месте, а были заимствованы из других отраслей и, в частности, из практик, которые используются в компании Тойота.
Например, понятие канбан (англ. kanban) было создано инженером Тойота – Тайити Оно. Использовалась система канбан для контроля и мониторинга процессов. В основе её простая система сигнализации на основе карточек, которая помогает следить за остатками и обеспечивает непрерывность производства.
Философия канбан неотъемлемо связана с несколькими базовыми принципами Тойота – «бережливое производство» (англ. lean production) и «точно в срок» (англ. just-in-time). Как оказалось, при производстве автомобилей эффективнее не накапливать большие складские запасы отдельных компонентов, а поддерживать непрерывную работу различных отделов (цехов) и обеспечивать постоянный обмен продукцией между ними. Основные преимущества такого подхода: простота управления товарами, повышение качества и скорости реакции в случае производства товара ненадлежащего качества.
С расходами на складирование всё довольно ясно – при уменьшении объёмов склада им проще управлять, снижаются расходы на аренду и зарплаты кладовщиков.
А вот с контролем качества получается интереснее. В случае производства более мелкими партиями, компоненты быстрее попадают на следующие этапы производства и при выявлении брака, количество испорченной продукции будет намного меньше, чем в случае производства большими партиями.
В идеале, производство на разных этапах превращается из отдельных операций в общий производственный поток, навроде потока воды в реке. При этом, если отделы работают слаженно, то поток не пересыхает, “вода” нигде не скапливается, а ровно течёт от начала производства до конца.
Чтобы обеспечить такое постоянство, необходимо чётко контролировать работу каждого участка. Одно из ключевых требования – поставлять необходимые для сборки компоненты точно в срок, не допуская простоя или скапливания больших запасов. Вот тут и пригодились карточки системы канбан, которые просто и логично сигнализируют о количестве остатков и необходимости заказа новых деталей.
В общем случае, карта, которую передают с участка, сигнализирует о снижении минимального количества запасов на нужный компонент. При этом сама карточка может быть как обычной картонкой, так и флагом или оповещением в электронной системе учёта. Лучше всего это демонстрирует схема из Википедии.
Что интересно, логика системы сигнализации аналогичная как для внутренних процессов завода, так и для работы с внешними поставщиками. В идеале, поставки должны отправляться моментально по поступившему запросу. Это позволяет иметь минимальный запас на самом заводе и… порождает огромную головную боль для логистики. Для организации поставок по такой схеме не подходит отправка раз в неделю. Формировать и отправлять заказы приходится ежедневно, а то и чаще. Конечно, частые отправки и большое количество внешних поставщиков систему усложняют, но в основе работы её лежит всё та же идея карточек и быстрого обмена, пускай и реализованная на уровне компьютерных программ.
Кроме того, у Японии не было финансовых возможностей создавать большие складские запасы. Поэтому, чем быстрее произведённые товары можно было собрать в готовое изделие и продать – тем выгоднее получалось производство.
Вот хорошее видео, где показана работа реального завода Тойота с картами канбан (можно смотреть с отметки 11:13)
Понятно, что даже на заводе Тойота не все процессы оптимизированы на 100% и на определенных участках они позволяют себе иметь складские запасы. Однако, если переместится в 2023 год и посмотреть, как работают современные онлайн магазины, навроде Amazon, становится ясно, что быстрый обмен между отделами и непрерывный поток товаров с возможностью доставки на следующий день – это необходимые условия не только для производства, но и для успешного интернет-магазина.
Кроме того, «точно в срок» воспринимается намного приятнее для глаза в играх вроде Factorio или Satisfactory. Когда конвейеры постоянно что-то везут, это и правда похоже на поток воды в реке.
Возвращаясь снова к книге, было интересно почитать не только теоретические моменты с оптимизацией производства, но и примеры инноваций в разработке новых автомобилей. Отдельное место тут уделяется проработке и сбору начальных данных о первом гибриде Prius и авто премиум класса Lexus.
Тут, как мне кажется проявляется не только TPS-подход, но и японская культура. Фокус на мелочах и скрупулезная проработка – это то что описывается одним из принципов Тойота: Принимай решения не торопясь, рассматривая все варианты, затем внедряй быстро (англ. Make decisions slowly by consensus, thoroughly considering all options implement decisions rapidly).
Так, для выпуска обновленной версии минивэна Toyota Sienna для рынка США была выполнена следующая подготовительная работа. Далее цитата из Википедии:
Южи Ёкоя (Yuji Yokoya) ещё до начала проектирования решил лично разобраться с особенностями использования автомобилей такого типа. Он проехал на модели первого поколения по дорогам Северной Америки около 85 тысяч километров подробно записывая все свои впечатления. Так, например, пересекая Миссисипи по мосту, он обратил внимание на острую реакцию автомобиля на порывы бокового ветра, ему не понравилось рыскание машины при езде по грунтовым дорогам Аляски, а точному маневрированию на людных улицах Санта-Фе мешал большой радиус поворота. Кроме того, этот семейный автомобиль нуждался в более просторном и тихом салоне с более удобными креслами. Всё это было учтено при создании нового минивэна.
Такая вдумчивая длительная подготовительная работа меняет подход к встречам и совещаниям. Все необходимые согласования и обсуждения выполняются во время анализа и непосредственной работы, а финальная встреча с руководством является больше формальностью для подписания документов.
Приятно, что всё описанное выше хорошо сочетается с особенностями японской культуры, описанными в книге “Карта культурных различий” от Эрин Мейер, которую я читал ранее. Однако, в книге Эрин эти особенности подавались больше как аксиомы, тогда как в Toyota Production System все выводы неторопливо доказываются примерами из реального производства и воспринимаются очень логичными и правильными.
Погружаясь в мир оптимизации и принятия решений я открыл для себя Цикл Деминга («Plan-Do-Check-Act» — планирование-действие-проверка-корректировка). Руководствуясь этим принципом процесс улучшений с малыми изменениями должен происходить постоянно. Основная цель таких изменений – сокращение расходов, которые добавляют стоимость. Процесс этот применяется как к индивидуальным сотрудникам, так и к группам, для решения проблем, документации, сбора и анализа данных. Принятие решений охватывает буквально всех до рабочих на конвейере, которые также принимают участие в обсуждении перед внедрением новых практик.
Наверное, тут впервые у меня возникает разногласие с Культурной картой, которая обозначает Японию, как страну с жёсткой иерархией, однако, судя по описанию работы Тойота и рядовые рабочие могут влиять на решения руководства.
Как и для многих других идей, описанных в книге, существует отдельное японское слово для обозначения такого постоянного улучшения и воплощение принципов TPS-процесса – kaizen.
Кстати, то что в книге много терминов приводится на японском мне казалось немного странным, затрудняющим восприятие. Однако, когда я начал заниматься Айкидо, я обнаружил, что и на тренировках, всё, начиная от приветствия до прощания, озвучивается на японском. Поэтому сейчас я уже смирился с любовью авторов применять японские термины при описании традиционно японских вещей. Ещё одна особенность местной культуры.
Важным моментом мне кажется тот факт, что все процессы в Тойота в конечном счете направлены на улучшение конечного продукта и удовлетворение покупателя. Звучит это довольно банально, но по примерам из книги это действительно то, чем Тойота занимается – выстраивает долговременные отношения с клиентами. Вот пара примеров из книги, раскрывающих эту идею.
В начале семидесятых была путаница с налогами и ценами на новые автомобили ввезённые в США. Дилерам приходилось выставлять разные цены в зависимости от того, когда автомобиль был ввезен в страну. В итоге Никсон отменил дополнительный налог на импортные товары, но возвращать дополнительные, уже уплаченные, налоги государство не планировало. Тогда руководство Тойота приняло решение возместить клиентам и дилерским центрам дополнительные затраты в связи с отмененным налоговым законом. В тот момент финансов на такой шаг было не много, но вопрос отношений с клиентами для японского руководства оказался важнее, сиюминутной прибыли.
В другой раз, в 1996-1997 года владельцы Lexus столкнулись с повышенным износом шин и 5-7 процентов владельцев пожаловались на короткий срок службы. Оказалось, что Тойота разработала специальный мягкий компаунд для создания премиального ощущения от вождения новой машины. В целом шины прошли все испытания и соответствовали качеству, однако служили меньше шин других производителей. По внутренним политикам, Тойота придает значение жалобам с показателем даже менее одного процента, поэтому ситуация с шинами была воспринята очень серьёзно. Чтобы решить проблему , каждому владельцу, купившему Lexus с новыми шинами, Тойота выслала купон на 500 долларов с извинениями если короткий срок шин доставил неудобства.
Позволю себе одну цитату из книги, дополняющую предыдущие примеры:
То как вы выстраиваете отношение с клиентом, когда вы ему ничего не должны, например как в относитесь к тому кто не может дать сдачи, это и есть настоящее испытание характера
В книге это явно не указано, но у меня сложилось собственное впечатление о работе Тойоты с ошибками. В целом виноватых не ищут, но и на тормозах ничего не спускают, докапываясь до сути. Так, в 1997 Тойота запустила новую версию Camry в США и столкнулись с проблемами в одном из импортируемых компонентов – многожильном кабеле. Yazaki Corporation занималась поставкой кабеля из Японии. После сообщение о ненадлежащем качестве произошло следующее. Инженер по качеству из Yazaki позвонил в Тойота и объяснил какие меры были выполнены чтобы устранить брак при подготовке кабеля. Затем Yazaki отправили инженера на завод Тойота. После этого уже президент Yazaki лично отправился на фабрику Тойота в Джорджтаун, США, чтобы посмотреть, как рабочие используют кабели их фирмы при сборке автомобилей.
Для сравнения был и другой пример, когда похожий брак был обнаружен от поставщика из США. Вице-президент со стороны поставщика приехал в Технический Центр Тойота, чтобы обсудить что они делают для решения проблемы. Он был очень убедительным и основательным. Звучали всем нам знакомые фразы: Я глубоко сожалею, не волнуйтесь, это находится под моим персональным контролем, нет никаких оправданий, мы решим эту проблему в кратчайшие сроки.
После этого представитель со стороны Тойоты попросил уточнить в чём заключалась проблема и как они собираются её решить. На это поставщик искренне ответил, что они ещё не выяснили причину, да и в целом он не занимается техническими деталями. Однако, проблема будет проанализирована и решена.
В лучших традициях Тойоты, уважаемому вице-президенту пожелали до конца разобраться в проблеме и путях её решения после чего снова вернуться для продолжения беседы.
Честно сказать, я не могу спокойно читать эти примеры. Всё у меня внутри переворачивается. Как же часто проблемы, с которыми я сталкивался, заканчивались не настоящим решением, а болтологией и эмоциональной поддержкой уровня “это находится под моим личным контролем”. Как же мне не хватает немножко Тойоты на другом конце, когда мне нужна помощь в решении проблемы.
Подводя итог, мне показалось очень занятным познакомиться с принципами производства, или правильнее сказать, философией Тойота. Не всегда я мог критически оценить описанные в книге решения, тк не имею соответствующего опыта в автомобилестроении. Однако, меня вдохновили постоянные поиски идеала и примеры новаторских инженерных решений.
Как оказалось, спустя 20 с лишним лет после публикации книги, можно с уверенностью сказать что применять описанные идеи можно не только в автомобилестроении, но и в привычной мне среде разработки программного обеспечения. Многие идеи TPS отлично работают не только на крупных производствах, но и в разработка софта. Реализуются знакомые всем непрерывная интеграция (continuous integration) и непрерывное развертывание (continuous delivery или continuous deployment) – CI/CD
Канбан и оповещения сейчас не то что используются, они реально повсюду! Создавать алармы и лимиты так просто, что более сложной задачей становится уже разобраться в волне входящих нотификаций.
Сложно сказать, как далеко в прошлое можно забраться, чтобы почерпнуть вдохновение для решения текущих задач, однако даже в 21 веке инженеры Тойота не перестают рекомендовать книгу, написанную в 1926 года Генри Фордом – “Today and Tomorrow”. Книга эта служит вдохновением для нескольких поколений инженеров Тойота, но, как оказалось, далеко не все сотрудник Ford эту книгу держали в руках.
PS
И ещё пару видео, которые я нашёл занятными во время подготовки данного отзыва о книге:
Taiichi Ohno on the Toyota Production System
Devlog #15 – My Heroes: Taiichi Ohno
Ссылка на книгу: Jeffrey K. Liker «The Toyota Way: 14 Management Principles from the World’s Greatest Manufacturer»