Бережливые инновации. Технологии умных затрат. Глава 3. Принцип 2: гибкое использование производственных мощностей и ресурсов (Нави Раджу, 2013)

Volkswagen, один из крупнейших мировых автопроизводителей, переоборудует все свои заводы под работу в рамках новой производственно-технологической концепции, получившей название Modularer Querbaukasten[50] (MQB). Сборка машин на унифицированной платформе MQB предусматривает стандартизованное оборудование всех заводов, позволяющее производить на каждом конвейере любую из множества моделей на платформе MQB. Таким образом, вместо содержания небольшого числа централизованных автозаводов-гигантов с множеством сборочных линий для различных моделей легковых автомобилей (что приводит к дополнительным энергозатратам и удорожанию логистики), платформа MQB позволяет Volkswagen работать на базе многочисленных небольших и гораздо более гибких производств. По завершении развертывания производственных мощностей под сборку автомобилей на платформе MQB в США, Европе и Китае Volkswagen сможет выпускать на местах те модели, которые пользуются наибольшим спросом, переналаживая конвейеры под их сборку значительно быстрее, качественнее и дешевле. За счет этого Volkswagen надеется напомнить всему миру что недаром название компании переводится как «народный автомобиль», и предлагать простым людям то, что они хотят, по доступной цене. Nissan, Toyota и другие автомобилестроители оперативно последовали примеру немецкого концерна. Так что MQB можно считать первой ласточкой экономной модели организации машиностроения. Глобальная фармацевтическая компания Novartis обильно инвестирует средства в производственные технологии нового поколения. В частности, компания вложила 85 млн долларов в совместный с Массачусетским технологическим институтом (MIT) научно-производственный исследовательский центр, функционирующий на базе MIT и возглавляемый Бернгардтом Траутом. Основное внимание центр уделяет разработке передовых технологий непрерывного производства, которые позволяют в относительно небольших количествах поточно синтезировать всевозможные лекарства в рамках полностью интегрированного компактного фармацевтического комплекса, а не организовывать массовое производство крупных партий каждого лекарства по многоступенчатой технологии на базе географически разнесенных крупных фармацевтических заводов. Полностью непрерывная технология биосинтеза позволяет значительно ускорять производственный цикл (в экспериментальной лаборатории MIT на получение готовых лекарственных форм уходит в десять раз меньше времени), оперативно наращивать и снижать производственную мощность в зависимости от текущего спроса, а главное – производить разные лекарства на одном и том же оборудовании. Для фармацевтических компаний непрерывное производство означает повышение скорости и гибкости, двукратное уменьшение капитальных и текущих затрат, более эффективное использование производственных мощностей, снижение ресурсоемкости производства и экологического следа иногда на 90 %, и все это на фоне более строгого контроля качества выпускаемых малыми партиями лекарств. Все вышеперечисленное позволяет применяющим этот инновационный подход фармацевтическим компаниям предлагать потребителям препараты высочайшего качества по более низким ценам.

На презентации в MIT гендиректор Novartis Джозеф Хименес продемонстрировал, как обкатанная в рамках совместного пилотного проекта технология непрерывного производства позволила компании наладить массовый серийный выпуск нового противогипертонического лекарства Diovan® всего за шесть часов вместо года, который обычно уходит на запуск традиционного производства нового препарата крупными партиями. «Это полностью изменит характер производства лекарств во всем мире», – заявил Хименес. Траут, в свою очередь, считает, что Novartis сможет использовать новую платформу непрерывного производства себе на пользу двояко: во-первых, для укрепления существующей бизнес-модели за счет более быстрого, качественного и дешевого производства традиционных препаратов, а во-вторых, для изготовления и отправки клиентам лекарств по индивидуальным заказам (ведь именно этого в последнее время остро недостает здравоохранению), – и делать это рентабельно в долгосрочной перспективе. Конкуренты Novartis, такие как Amgen, Genzyme и GSK, теперь также активно инвестируют в непрерывное производство. Однако Траут полагает, что за счет опережения и твердой нацеленности высшего руководства Novartis на перевод всей цепи разработки, производства и сбыта лекарств на непрерывный цикл компания не упустит захваченного ею со старта лидерства. Первый коммерческий фармацевтический завод, работающий по такому принципу, Novartis планирует запустить уже в 2017 году, то есть намного раньше, чем нечто подобное успеют сделать конкуренты[51].

Платформы, действующие по модульному принципу, такие как MQB у Volkswagen, и основанные на использовании непрерывного производственного цикла, как у Novartis, переопределяют лицо и сам характер промышленного производства XXI века. Уходящая в прошлое индустриальная эпоха характеризовалась массовым серийным производством, при этом промышленники были озабочены изготовлением максимально крупных партий идентичных продуктов по минимальной себестоимости и получением так называемой экономии за счет масштабов. Эта цель являлась вдвойне актуальной по той причине, что принадлежавшие фирмам заводы и склады являлись – фактически и даже буквально – основными средствами, поскольку не предусматривали использования по иному назначению, кроме беспрестанной поточной штамповки одной и той же продукции вплоть до их остановки и капитального переоборудования. Долгими десятилетиями эта жестко структурированная и монолитная система массового промышленного производства работала хорошо, поскольку и ресурсов предприятиям вполне хватало, и нужды у потребителей были достаточно однородные.

Сегодня, однако, мир стоит перед лицом усугубляющейся проблемы дефицита природных ресурсов на фоне небывалого усиления демографического разнообразия. И эта новая реальность накладывает все более жесткие ограничения на возможности массового серийного производства. Старая модель стала недостаточно гибкой и слишком расточительной по трем причинам: во-первых, она требует специально построенных громоздких и энергоемких промышленных предприятий; во-вторых, сами эти заводы-гиганты требуют колоссальных материально-производственных запасов, нуждающихся в постоянном пополнении; и в-третьих, производствам необходима дорогостоящая транспортно-логистическая инфраструктура для доставки массы готовой продукции в тысячи розничных торговых точек во всем мире. Такая система крайне плохо приспособлена для удовлетворения разнообразных нужд все более разнородных по своему характеру потребителей и, тем более, не способна делать это гибко и эффективно с точки зрения затрачиваемых ресурсов.

В этой главе показано, как применить различные ресурсосберегающие подходы ко всем аспектам бизнеса, включая производство товаров и услуг, распространение продукции, сервисное обслуживание и работу с людьми. Иногда для этого достаточно бывает оптимизировать использование имеющихся производственных мощностей и ресурсов.

Подъем ресурсосберегающего промышленного производства

Рецессия рецессией, а потребители в развитых странах стремятся ко все большему разнообразию и персонализации покупок. При этом покупатели, как социальная группа, отнюдь не однородны по своему составу, нуждам и запросам. Некоторые фирмы удовлетворяют самым разнообразным их требованиям уже сегодня. Очарованные службой доставки в день заказа от Amazon клиенты, к слову сказать, ждут теперь и от других продавцов доставки продуктов и услуг прямо к порогу, как по мановению волшебной палочки, а точнее, по «клику мышкой». При всей их привередливости, эти потребители практически никакого пиетета к брендам больше не испытывают. При всякой покупке их выбор оказывается обусловлен лишь тем, какая фирма пообещает удовлетворить их очередную мимолетную прихоть быстрее, лучше и дешевле других.

Некоторые производители уже переходят на новую, экономичную модель организации производства, обеспечивающую возможность быстрого и гибкого исполнения индивидуальных заказов в промышленных масштабах при минимальных затратах и с экономией ресурсов. Их производственные мощности нового поколения в полной мере используют преимущества ряда революционных технологических инноваций. Во-первых, это новые материалы, такие как углепластик и наночастицы, снижающие себестоимость и объемы отходов производства без ущерба для качества и функциональности продуктов, а зачастую еще и улучшающие их характеристики. Во-вторых, это новейшие производственные технологии, включая робототехнические и компьютерные средства автоматизированного проектирования и ЗО-печать, обеспечивающие возможность массового производства продуктов по индивидуальным заказам по более низкой, чем при традиционном серийном производстве, себестоимости. И наконец, они берут на вооружение новые концептуальные подходы, такие как социальное производство, непрерывный технологический цикл и децентрализованное производство.

Материалы, используемые для промышленного изготовления любой продукции – будь то мобильные телефоны или автомобили, – важнейший фактор, определяющий издержки и экологичность производства и, беря шире, продукции на протяжении всего ее жизненного цикла. Например, экономичность и экологичность автомобиля определяются расходом топлива, расход топлива – массой автомобиля, а масса – материалами, из которых он произведен. В результате автомобилестроители все больше используют «легковесные», но при этом и более прочные современные кузовные материалы. В частности, немецкий автомобилестроительный концерн BMW отдал предпочтение алюминию и углепластику, заменив ими традиционные стальные элементы конструкции в новом гибридном автомобиле с электроприводом BMW i8. Использование алюминия в качестве основного материала элементов трансмиссии и шасси позволило снизить массу машины на 30 % по сравнению с традиционной стальной, а кузов и салон практически полностью изготавливаются из композитного углепластика. Приборная панель монтируется в облегченную магниевую раму. В результате BMW i8 весит всего 1490 кг, то есть в пределах стандартного спорт-купе, несмотря на массивную аккумуляторную батарею. Автомобиль характеризуется пониженными уровнями загрязнения воздуха и расхода топлива при улучшенных характеристиках и удобстве для водителя.

Композитные материалы из углеродных волокон и эпоксидной смолы весят вдвое меньше стали, не уступая ей в прочности. Они находят все более широкое применение не только в автомобильной, но и в авиакосмической промышленности, тем более что позволяют отливать цельные крупногабаритные элементы конструкции без клепочных или сварных швов, что делает производимые из них корпуса предельно прочными и надежными.

ЗО-печать явилась крупным прорывом в технологиях промышленного производства. В сочетании со средствами компьютерного проектирования и другими цифровыми инструментами ЗО-принтеры резко снижают себестоимость продукции и одновременно повышают возможности массового производства изделий по индивидуальным заказам.

Используемая в ЗD-печати технология послойного синтеза заключается в добавлении к изделию материалов до готовности. По эффективности использования ресурсов это полная противоположность традиционно использовавшимся в XIX–XX веках субтрактивным («вычитающим») производственным технологиям, в частности механообработке, когда из большей по размерам заготовки, например металлической болванки, вытачивалась, выковывалась или вырезалась деталь нужной формы и меньшего веса и размера. Субтрактивные технологии по определению сопряжены с более высокими энергозатратами, чем аддитивные[52], и непродуктивным расходованием 50 % и более материалов, идущих в отходы производства. По контрасту, поскольку на одном и том же ЗD-принтере можно печатать самые разнообразные детали и изделия, послойный синтез позволяет организовывать массовое производство продукции под заказ на порядок дешевле, чем при традиционной, субтрактивной обработке материалов. Кроме того, при использовании технологии ЗО-печати заработная плата рабочих перестает серьезно сказываться на себестоимости продукции, а это, в свою очередь, потенциально приводит к пересмотру компаниями базовых экономических моделей организации производства.

Есть у ЗD-принтеров и другие завидные свойства и возможности. С каждым годом ширится спектр используемых материалов, допускающих послойное выращивание предмета: уже сегодня возможна трехмерная печать продуктов из самых разнообразных материалов, включая различные пластмассы и нержавеющую сталь, керамику и стекло. Современные принтеры способны даже печатать сложные механические изделия с подвижными деталями, не требующие последующей сборки. Методом ЗО-печати можно сегодня изготавливать очень многое – от мелочей типа бижутерии и конфет до технически сложных и крупногабаритных продуктов, включая ортопедические и зубные протезы, концепт-кары, строительные конструкции и персональные электронные устройства. При этом множество инициатив по созданию программных продуктов с открытыми исходными кодами и краудфандинговых проектов было направлено на резкое снижение стоимости ЗD-принтеров и открытие простым людям массового доступа к возможностям самостоятельного или под заказ изготовления продуктов методом трехмерной печати. К примеру, именно с целью сделать 3D-печать «доступной миллионам» в мае 2014 года Autodesk, компания – разработчик компьютерных средств проектирования, запустила общедоступную программную платформу Spark, призванную максимально упростить ЗО-моделирование и печать. И в том же месяце стартап M3D собрал через краудфандинговый сервис Kickstarter ни много ни мало 3,4 млн долларов на проект предельно простого в использовании базового ЗО-принтера по цене 300 долларов за штуку. Особо впечатляет производство на ЗО-принтерах деталей для реактивных истребителей. В декабре 2013 года британская транснациональная военно-промышленная компания ВАЕ Systems успешно завершила испытания новой модификации истребителя-бомбардировщика Tornado GR4 с рядом ЗО-печатных металлических компонентов в конструкции и теперь налаживает производство таких запчастей для авиационных соединений, где Tornado GR4 состоят на вооружении. Инженеры ВАЕ Systems полагают, что некоторые детали будут стоить не дороже 100 британских фунтов (около 160 долларов). В масштабах Королевских ВВС Великобритании экономический эффект от внедрения технологии производства запчастей методом ЗО-печати, согласно расчетам, составит в ближайшие четыре года 1,2 млн фунтов (около 1,9 млн долларов). Майк Мюррей, главный конструктор интегрированного фюзеляжа GR4, отмечает:

Запчасти теперь можно производить на любой базе, где захотите, при условии, что туда можно доставить эту машину [для ЗО-печати], а это значит, что можно наладить техническую поддержку любых других платформ, например боевых кораблей и авианосцев. При наличии целесообразности такие машины можно выдвигать непосредственно к линии фронта, что дает возможность обслуживать и ремонтировать боевую технику без ее традиционного отвода на тыловые оборонные предприятия[53].

Исходя из собственного четвертьвекового опыта, в GE также полагают, что подобные инструменты помогут спровоцировать новую промышленную революцию. Компания построила полноразмерный опытный цех в Цинциннати, штат Огайо, для разработки и вывода на промышленные масштабы технологий производства новых сплавов и промышленного оборудования для послойного синтеза различных компонентов продукции компании. В распоряжении GE имеется глобальная техническая проектная группа в составе 600 инженеров-конструкторов на базе 21 производственной лаборатории аддитивного синтеза. Более того, GE намерена апробировать производство деталей и компонентов методом ЗО-печати в ряде направлений своего бизнеса и, в случае успеха, развернуть их полномасштабное производство. В частности, GE Aviation планирует к 2020 году произвести методом промышленной послойной печати порядка 100 тыс. комплектующих для авиационных двигателей. В частности, методом ЗО-печати будет производиться топливная форсунка для нового турбовентиляторного двигателя CFM LEAP. В производстве медицинского оборудования инженеры-разработчики GE планируют значительно удешевить и ускорить за счет трехмерной печати производство пьезоэлектрических датчиков-преобразователей для УЗИ-оборудования. Только не надо думать, что GE полагается по всем этим направлениям исключительно на собственные силы. Напротив, компания тесно сотрудничает с инновационными проектами во всем мире с прицелом на постепенное формирование глобальной экосистемы производства высокотехнологичной продукции методом аддитивного синтеза. Главной трудностью на пути реализации этого концептуального замысла является нехватка мощностей для обеспечения потребностей как крупных, так и малых промышленных предприятий в общемировых масштабах; как только инновационных средств производства окажется в достатке, это послужит мощным толчком к развитию множества новых производств и созданию массы дополнительных рабочих мест.

Стремительно дешевеют не только ЗО-принтеры, но и промышленные роботы. Например, антропоморфный робот Baxter производства Rethink Robotics сегодня продается всего за 25 тыс. долларов США. Результатом стала волна автоматизации производственных процессов и, как следствие, повышение производительности и качества, а главное, резкое расширение возможностей для быстрой и гибкой переналадки производств. Исследовательский институт SRI International из Кремниевой долины по заказу Агентства по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам (DARPA)[54] при Минобороны США занимается проектированием более ловких, компактных и легковесных роботизированных манипуляторов по цене вдесятеро дешевле и потребляющих в 20 раз меньше электроэнергии, чем существующие промышленные роботы, и при этом способных надежнее справляться с более сложными задачами в динамично меняющейся обстановке.

Недорогие промышленные роботы широко используются также в Германии и Японии, испытывающих дефицит рабочих рук в силу быстрого старения населения. На самом деле мировым лидером по степени роботизации производств сегодня является именно Япония, где на фабриках и заводах «трудятся» свыше 300 тыс. роботов. Прогнозируется, что к 2025 году в стране будет задействовано свыше миллиона промышленных роботов. Учитывая, что производительность труда у робота на порядок выше, чем у человека, миллион роботов заменит 10 млн рабочих, что эквивалентно 15 % японского рынка рабочей силы по состоянию на 2012 год (65,3 млн человек по данным Всемирного банка). «Роботы – краеугольный камень конкурентного преимущества Японии на международных рынках», – считает замминистра торговли Японии по промышленной политике Шуничи Учияма.

Роботы и учатся быстрее людей, и гибче адаптируются к изменившейся ситуации, и перепрофилируются более оперативно. По этой причине на автозаводах, в частности Ford и GM, все шире используются роботизированные конвейерные линии сборки со сменной инструментальной оснасткой, предусматривающие быстрое перепрограммирование с выпуска одной модели автомобиля на выпуск другой.

Новые цифровые инструменты, включая ЗО-принтеры и недорогую робототехнику, позволяют реализовывать такие ресурсосберегающие подходы, как социальное предпринимательство, непрерывное и децентрализованное производство.

Модель социального предпринимательства выходит за рамки производственных цехов и включает в технологический процесс конечных потребителей или пользователей. К примеру, стартап Quirky, специализирующийся на быстром продвижении новых потребительских товаров и обосновавшийся в одном из нью-йоркских складов, отбирает лучшие идеи из числа выдвигаемых членами онлайнового сообщества пользователей и реализует их в инновационных продуктах. Часть офисного и одновременно проектно-производственного студийного комплекса Quirky отведена под необходимое для быстрого изготовления прототипов и опытных малых партий новых продуктов оборудование – фрезерные станки, лазерные резаки, покрасочные камеры и ЗО-принтеры. Изобретатели лично присутствуют в механических мастерских Quirky, наблюдают за процессом изготовления, дают подсказки относительно выбора цветовой гаммы и внесения текущих усовершенствований в проекты, а иногда даже и назначают цену. После этого удачные прототипы передаются в серийное производство, заказываемое сторонним предприятиям, а конечные продукты поступают в онлайновую продажу и/или реализуются через магазины.

Важным аспектом бизнес-модели компании является прямая денежная заинтересованность самих изобретателей в успешном производстве. По заявлениям Quirky платформа сразу же по поступлении отчисляет в пользу разработчиков из своего сообщества изобретателей 10 % выручки; так, по итогам 2013 года изобретатели и онлайновые участники проектов поделили между собой куш в размере 3,8 млн долларов США. По словам гендиректора Quirky Бена Кауфмана, еженедельно компания доводит до завершения разработку двух проектов продуктов массового спроса. Некоторые продукты Quirky становятся плодом совместных идей, выработанных в рамках краудсорсинга. К таковым относятся, в частности, сетевой фильтр на несколько розеток изменяемой конфигурации, бытовой яичный сепаратор и кондиционер воздуха с управлением со смартфона. На встречах с руководителями промышленных корпораций Кауфман приводит эти примеры в доказательство того, что самые инновационные технические идеи и решения совершенно не обязательно становятся результатом заседаний советов директоров или разработок корпоративных лабораторий, а могут генерироваться потребителями и просто увлеченными людьми с улицы.

Однако изобретателям все больше без надобности становятся и компании-посредники наподобие Quirky. Вооружившись ноутбуком с широкополосным доступом к интернету и программным обеспечением для проектировщиков, предприимчивые выдумщики могут теперь и сами производить штучную продукцию и неплохо на этом зарабатывать. Одна из компаний, помогающих подобного рода самодеятельным изобретателям, называется Shapeways. Руководитель этого переехавшего на Манхэттен голландского стартапа Петер Веймарсхаузен описывает свою компанию как «гибкий сервис, позволяющий людям изготавливать, покупать и продавать все, что им вздумается»[55]. Клиенты просто выгружают свои проекты продуктов с компьютеров на веб-сайт Shapeways, компания эти продукты отпечатывает в своем ЗО-принтерном цеху, после чего клиенты выставляют их на продажу через интернет.

Другая фирма, помогающая демократизировать инновационное производство, – littleBits, библиотека совместимых между собой электронных модулей с открытым исходным кодом, из которых можно быстро собирать любые прототипы в процессе обучения и просто из любопытства, благо что соединяются они между собой магнитиками. По сути, littleBits – это такой же модульный конструктор, как LEGO, только не строительно-механический, а радиоэлектронный, и он позволяет людям без всяких специальных инженерно-технических знаний и навыков собирать из простейших кубиков интуитивно понятного назначения весьма сложную электронику, просто прилепляя их друг к другу на специальных магнитах. Каждый модуль имеет четкое и ясное функциональное назначение – сенсорный датчик, источник света или звука, кнопка или выключатель, батарея или электромотор, и т. д. и т. п. И никакой пайки, монтажных плат или программирования, как в большинстве других наборов для любителей самодельной радиоэлектроники, не требуется. Децентрализация производства – еще один подход, позволяющий компаниям резко снизить издержки и повысить скорость и гибкость инноваций. Сегодня в промышленности принято излишне полагаться на централизованную пирамидальную модель производства. На вершине пирамиды десяток-другой крупных заводов – производителей продуктов массового потребления, которые развозятся оттуда в контейнерах по морю, воздуху и суше на несколько сотен крупных оптовых складов, разбросанных по всему миру; со складов продукты доставляются грузовым транспортом в тысячи супермаркетов, где их и приобретают миллионы розничных покупателей. Такая пирамидально-иерархическая модель организации массового производства и сбыта высокоэффективна и обеспечивает огромную экономию за счет укрупнения масштабов, однако она требует внушительных капиталовложений и множество ресурсов, включая земельные и энергетические, и к тому же не способна гибко подстраиваться под быстро меняющиеся и отличающиеся все большим индивидуальным разнообразием нужды, потребности и вкусы широкого спектра потребителей. Концепция децентрализованного производства предусматривает обрушение иерархической пирамиды и превращение ее в распределенную горизонтальную сеть из сотен и даже тысяч мини-заводов, расположенных в непосредственной близости от розничных точек сбыта, способных производить малыми партиями гибко индивидуализируемые, малогабаритные продукты из местных материалов, деталей и комплектующих. Концепция мини-заводов была предложена в 1990 году японской государственной Инженерно-механической лабораторией, а сегодня мини-заводы стали популярнейшей тенденцией во всем мире и пользуются широкой поддержкой со стороны академических и прикладных научно-исследовательских институтов, правительственных и корпоративных программ НИОКР.

Конец ознакомительного фрагмента.