Массовое, серийное, единичное производство: различия на примере организации производства карговелосипедов

В этой статье я расскажу об особенностях процесса организации производства. Речь пойдет о типах производств и их отличиях на примере нашего проекта Конёк. Конёк - это электровелосипед для перевозки детей, цветов, арбузов и других грузов.

В России на уровне госстандартов различают единичное, серийное и массовое производство. Серийное в свою очередь бывает мелкосерийным, среднесерийным и крупносерийным.

Грубо говоря, изготовление курантов Московского Кремля или торта на свадьбу – это единичное производство. Серийное производство – это изготовление повторяющихся партий изделий. Например, партии сезонного постельного белья или напитков сезонного вкуса. Эти изделия будут произведены несколькими партиями, но в течение непродолжительного времени. В массовом производстве, как и в серийном, продукция изготавливается партиями, но ориентирована на длительный спрос. Пример -производство кока-колы.

Чтобы лучше понять, чем отличаются типы производства, я расскажу про каждый из них более детально.

Это производство одного или нескольких изделий по спецзаказу или в малом объеме. Также это могут быть небольшие партии продукции ограниченного объема или нестандартные заказы.

Например, к единичному производству относится механизм разведения Литейного моста в Петербурге. Он вряд ли подойдет для какого-то другого моста, чтобы повторять процесс изготовления, поэтому заказ будет разовый, а производство – единичным. Свадебное платье, изготовленное на заказ, международная космическая станция, эксклюзивный комплект из четырех кресел или автомобили Ferrari также считаются единичным производством.

Наш проект Конёк запустился недавно. На начальном этапе мы с коллегами хотели оперативно организовать серийное производство, так как в наших планах было привлечь бизнес по доставке и продавать велосипеды партиями по 100 штук. Однако события 2022 года нарушили наши планы, поскольку коммерческому сектору стало намного сложнее работать в новых условиях. Мы не растерялись и оперативно адаптировались к ситуации. Было принято решение стартовать с b2c модели и запускать не серийное, а единичное производство.

На этапе разработки рамы электровелосипеда мы запустили изготовление трех сэмплов. На них мы проверили, работоспособна ли идея, правильно ли мы провели расчеты и не допустили ли ошибок в конструкции.

Мы также показали сэмплы потенциальным клиентам, получили обратную связь для доработки 3д-модели и провели тестовые заезды.

Для производства мы привлекали специалистов широкого профиля на условиях разового заказа. Они же выполняли роль технологов производственного процесса, то есть разрабатывали технологию изготовления, консультируясь с разработчиками.

Вместе с командой разработчиков мы предоставляли им чертежи и самые важные инструкции по ключевым операциям. На этом этапе нашей главной целью было отработать конструкцию и получить устройство, выполняющее все требуемые функции.

При таком подходе себестоимость изделия получается высокой, однако появляется возможность выпустить готовое изделие в кратчайшие сроки. Это довольно гибкий и не бюрократический вариант организации производства, он позволяет быстро проверять продуктовые гипотезы и передавать продукт на тесты заказчикам.

Такой подход хорошо укладывается в принципы agile манифеста о том, что «работающий продукт следует выпускать как можно чаще” и "работающий продукт — основной показатель прогресса.”

На текущем этапе в Коньке мы часть работ выполняем у партнеров по изготовлению, а самые важные операции – у себя. Для более эффективного производства мы организовали универсальные рабочие места, где производим сварку рамы, сборку и регулировку велосипеда. Примерно 50% операций мы выполняем у партнеров. Это такие операции, как гибка труб для рам, фрезеровка труб и покраска рамы. Самостоятельно мы выполняем изготовление деталей сочленения рамы, сварку рамы, сборку велосипеда и регулировку.

По моему опыту, изделий по принципу единичного производства можно произвести в количестве не более 50 штук (в вашем случае оно может отличаться). Это оптимально с точки зрения соотношения стоимости, подготовки к производству и операционной нагрузки. Единичное производство на начальном этапе развития проекта поможет отработать техпроцесс и исключить брак и недоработки конструкции в дальнейшем.

Такой тип производства подразумевает разработку минимального количества документации. Необходимы только документы, описывающие само изделие – чертежи, модели, расчеты, и минимальное количество эксплуатационной документации. Например, руководство по эксплуатации или инструкцию по использованию. Технологическая и ремонтная документация как правило не разрабатывается. Поэтому, если вы предполагаете продумать плановый ремонт изделий, то стоит рассмотреть другой вид производства.

Это изготовление повторяющихся партий изделий. Партии могут быть мелкие, средние и крупные, а производство соответственно мелкосерийным, среднесерийным или крупносерийным.

Тип производства определяется не только количеством одинаковых изделий в партии, количеством партий и временем производства партий, но и распределением операций по рабочим местам.

В российских стандартах предлагается определять тип производства при помощи коэффициента закрепления операций. Проще говоря, это количество операций изготовления на одно рабочее место.

Коэффициент закрепления операций можно рассчитать по формуле, приведенной в ГОСТ 3.1121. Я не буду приводить расчеты и углубляться в теорию, а расскажу на конкретном примере с точки зрения менеджера (не технолога) о здравом смысле организации производства. Конечно же организовывать производство следует совместно с технологом.

Сейчас в Коньке мы планируем продолжать единичное производство для частных клиентов, но параллельно мы ищем инвестиции на запуск серийного производства. Запускать серийное производство мы планируем в два этапа: сначала мелкосерийное, а потом среднесерийное.

На этапе мелкосерийного производства мы, как и при единичном производстве, будем работать с партнерами по гибке труб и покраске рамы, но по-другому организуем собственные производственные работы и рабочие места. В наших планах – сгруппировать операции и распределить их на несколько рабочих мест. Если при единичном производстве работы по изготовлению одного велосипеда проводились на одном рабочем месте от начала и до конца, то теперь их количество возрастет до четырех. Мы с командой решили, что такой подход – оптимальный для производства 100 велосипедов в месяц.

Производственную площадку мы подбираем таким образом, чтобы иметь площадь для расширения производственной мощности до 300 велосипедов в месяц. При большем объеме мы перейдем на другую организацию изготовления – среднесерийное производство.

Важно отметить, что на этом этапе нужно будет организовывать склад промежуточной продукции (например, рам после сварки и рам после покраски), покупных компонентов (таких как колеса, педали и тд) и готовых велосипедов. Даже с учетом увеличения расходов на содержание дополнительных помещений и дополнительного персонала, себестоимость велосипеда будет ниже, чем при единичном производстве. Накладными расходами называются затраты на управление и содержание производства.

На этом этапе мы планируем перестать работать с партнерами по изготовлению и замкнуть весь производственный цикл на своей площадке. Количество рабочих мест сильно увеличится, потребуется покупать дорогостоящее оборудование, такое как станки для гибки труб или покрасочная камера. Мы рассчитываем сгруппировать операции на 11 участков, у каждого из которых будет несколько рабочих мест.

Для организации этого производства у нас есть отдельный план по закупкам и производству оборудования для рабочих мест. После запуска производственной площадки мы изготовим несколько сотен изделий. На них мы отработаем процесс производства, протестируем и, при необходимости, доработаем. А затем – приступим к изготовлению повторяющихся серийных партий велосипедов.

В таблице я привожу несколько численных параметров, которые помогут еще лучше понять разницу между единичным и мелкосерийным производством на примере Конька. Эти данные постоянно меняются.

В моей практике был случай, когда производство начало масштабироваться под резко возросшее количество поступивших заказов, а процессы разработки документации для изготовления оставались прежними – как у единичного производства. В результате появились задержки в сроках поставок, и они росли с каждой неделей, на производстве начался неуправляемый хаос.

Это случилось из-за того, что документация была разработана в малом объеме и не была достаточно отработана для серийного производства. В процессе изготовления приходилось вносить изменения «на ходу”, чего не предполагает серийное производство. Кроме того возникли проблемы с заранее купленными компонентами, появилось много незапланированных доработок "по месту”.

Можно было бы всего этого избежать или хотя бы снизить уровень надвигающегося коллапса в сроках поставок, если бы передача документации на производство была организована по “серийным” правилам.

Понимая различия в типах производства, вы сможете грамотно спланировать разработку и избежать проблем с поставками и качеством. Будьте гибкими, оптимизируйте только то, что нужно в конкретных проектах.

Расскажите в комментариях, с какими производственными челленджами вы сейчас сталкиваетесь.