Основы системного анализа - УрГУПС

≈ 11 мин чтения

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3 - Потери в производственных системах

Цель: Наглядно представить потери компании и системы в целом, сформировать навыки идентификации и классификации потерь в транспортных процессах, предложить меры по их устранению на основе методов Lean и 5S.

Формируемые компетенции (ФГОС 23.05.04):

ПК-3: Способность анализировать технологические процессы эксплуатации железных дорог как систем с активным самоподдержанием
ПК-7: Способность выявлять узкие места и предлагать системные решения на основе динамических резервов

Связь с профессиональными стандартами: Соответствие требованиям профессионального стандарта «Специалист по эксплуатации железнодорожного транспорта» (утв. приказом Минтруда России от 25.12.2020 № 925н) в части организации работы по снижению непроизводительных затрат.

Оборудование и материалы:

Ватманы, стикеры, маркеры, магнитные доски
Онлайн-доска https://boards.yandex.ru
Методические пособия по Lean-методологии, 5S, 8 видов потерь
Кейсы реальных транспортных предприятий (сортировочная станция, логистический терминал)

Содержание

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3 - Потери в производственных системах

Методические указания для преподавателя

Подготовка к занятию

За неделю до занятия: Раздать студентам материалы для предварительного изучения:
- Конспект лекции по Lean-производству и 8 видам потерь.
- Статьи о применении 5S на железнодорожных предприятиях.
- Видео-кейс «Потери на стыке ЖД-порт».
Формирование групп: Разделить студентов на команды по 4–5 человек. Каждой команде назначить роль: «Диспетчерская служба», «Путевое хозяйство», «Локомотивное депо», «Грузовая служба».
Организация пространства: В аудитории подготовить 4 рабочие зоны, каждая оборудована ватманом, стикерами, маркерами. Для онлайн-формата создать отдельные комнаты в Zoom и шаблоны в Miro.

Критерии оценки

Активность в групповой работе (0–3 балла): участие в обсуждении, генерация идей, ведение записей.
Качество идентификации потерь (0–4 балла): полнота соответствия 8 видам Lean, наличие конкретных примеров из ЖД-практики.
Анализ потерь на стыках (0–4 балла): глубина понимания взаимодействия между подсистемами, предложение точек оптимизации.
Применение 5S (0–3 балла): адаптация принципов к рабочему месту диспетчера/дежурного, практические рекомендации.
Оформление отчета (0–3 балла): структурированность, наличие таблиц, визуализация, соответствие требованиям.

Максимальный балл: 17. Зачет выставляется при наборе не менее 10 баллов.

Методические указания для студентов

Подготовка к занятию

Изучите материалы, предоставленные преподавателем за неделю до занятия:
- Конспект лекции по Lean-производству и 8 видам потерь.
- Статьи о применении 5S на железнодорожных предприятиях.
- Видео-кейс «Потери на стыке ЖД-порт».
Ознакомьтесь с ролью вашей команды («Диспетчерская служба», «Путевое хозяйство», «Локомотивное депо», «Грузовая служба») и подготовьте предварительные идеи потерь, характерных для этой службы.
Подготовьте инструменты для работы: убедитесь, что у вас есть доступ к онлайн-доске или готовы использовать ватманы, стикеры, маркеры.

Работа в группах

Распределите роли внутри команды: ведущий (координирует обсуждение), секретарь (фиксирует идеи), тайм-кипер (следит за временем), докладчик (представляет результаты).
Активно участвуйте в обсуждении: высказывайте свои наблюдения и предложения, опираясь на теоретические знания и практический опыт.
Соблюдайте регламент времени на каждом этапе занятия, чтобы успеть выполнить все задания.

Выполнение заданий

1. Идентификация потерь

Используйте таблицу «8 видов потерь на станции» для систематизации примеров.
Для каждого вида потерь указывайте причину, последствие и возможные меры устранения.
Старайтесь находить конкретные примеры из практики железной дороги, а не абстрактные формулировки.

2. Анализ потерь на стыках

Применяйте метод «5 почему» для поиска корневых причин потерь на границе железной дороги и внешних систем.
Визуализируйте потоки (вагоны, документы, информация) на онлайн-доске, отмечая точки возникновения потерь.
Предлагайте меры по синхронизации ритмов работы, устранению двойного документооборота, улучшению координации.

3. Применение 5S

Внимательно изучите фотографию (схему) рабочего места дежурного по станции.
Выявите нарушения принципов 5S (сортировка, порядок, чистота, стандартизация, совершенствование).
Предложите конкретные, реализуемые улучшения (например, цветовая маркировка папок, организация зон хранения).

4. Личный трекер потерь

Честно заполните таблицу «Мои потери времени за неделю».
Определите 2–3 главных «поглотителя времени» и составьте личный план улучшений на основе принципов Lean.

Оформление отчетности

Таблица соответствия 8 видов потерь должна быть заполнена в электронном виде, с примерами из практики ЖД.
Карта потерь на стыке создается на онлайн-доске; сохраните ссылку или сделайте скриншот для отчета.
Презентация по двум критичным видам потерь должна содержать 3–5 слайдов с анализом и предложениями.
Рекомендации по внедрению 5S оформите в виде текстового документа с перечнем нарушений и предложений.
Индивидуальный лист рефлексии заполните, ответив на предложенные вопросы развернуто и осмысленно.

Критерии оценки (на что обратить внимание)

Активность в групповой работе — ваше участие в обсуждении, генерация идей, ведение записей.
Качество идентификации потерь — соответствие 8 видам Lean, конкретность примеров.
Анализ потерь на стыках — глубина понимания взаимодействия подсистем, практичность предложений.
Применение 5S — адаптация принципов к рабочему месту, реалистичность рекомендаций.
Оформление отчета — структурированность, наличие таблиц и визуализаций, соблюдение требований.

Совет: Чтобы получить максимальный балл, старайтесь предлагать системные решения, учитывающие взаимосвязи между видами потерь и стыками, а также демонстрировать понимание связи темы с профессиональными компетенциями (ПК-3, ПК-7).

Связь с профессиональными компетенциями

Выполнение заданий данной лабораторной работы способствует формированию следующих компетенций по ФГОС 23.05.04:

ПК-3: Анализ технологических процессов эксплуатации железных дорог как систем с активным самоподдержанием (через выявление потерь как индикаторов неэффективности системы).
ПК-7: Выявление узких мест и предложение системных решений на основе динамических резервов (через поиск точек оптимизации и мер по устранению потерь).

Работа в командах также моделирует реальное взаимодействие служб железной дороги, что соответствует требованиям профессионального стандарта «Специалист по эксплуатации железнодорожного транспорта».

Теоретическая основа

Lean-производство (Бережливое производство)

История и суть: Lean (англ. «бережливый») — философия управления, разработанная в Toyota Motor Corporation в середине XX века (производственная система Toyota — TPS). Основатели — Таити Оно, Сигео Синго. Ключевая идея — создание ценности для клиента при минимальных затратах ресурсов за счёт устранения всех видов потерь (яп. «муда»).

Основные принципы:

Определение ценности — ценность определяется конечным потребителем.
Выявление потока создания ценности — картирование всех действий, необходимых для производства продукта/услуги.
Обеспечение непрерывного потока — минимизация ожиданий и простоев между операциями.
Внедрение системы вытягивания (pull) — производство только того, что нужно, когда нужно и в нужном количестве.
Стремление к совершенству (кайдзен) — постоянное улучшение процессов.

Применение на железнодорожном транспорте: Lean-методы используются для оптимизации перевозочного процесса, сокращения простоев подвижного состава, улучшения использования инфраструктуры, снижения административных издержек.

8 классических видов потерь (Muda)

В Lean выделяют восемь видов потерь, которые не добавляют ценности продукту или услуге:

Перепроизводство (Overproduction) — производство большего объёма или раньше, чем требуется. Пример на ЖД: подача лишних вагонов под погрузку, ведущая к их простою.
Ожидание (Waiting) — простои людей, оборудования, материалов. Пример на ЖД: простой локомотива в ожидании смены бригады, задержка поезда из-за несвоевременной готовности маршрута.
Транспортировка (Transportation) — излишнее перемещение материалов, полуфабрикатов. Пример на ЖД: холостой пробег локомотива, лишние манёвры вагонов.
Излишняя обработка (Overprocessing) — выполнение операций, не нужных заказчику, дублирование работы. Пример на ЖД: многократное переоформление документов, избыточный контроль.
Запасы (Inventory) — излишние сырьё, полуфабрикаты, готовая продукция. Пример на ЖД: скопление вагонов в парке сверх нормативного времени, избыток запасных частей на складе.
Движения (Motion) — неэффективные перемещения людей, поиск инструментов, документов. Пример на ЖД: хождение диспетчера за справками, неудобное расположение оборудования в кабине машиниста.
Брак (Defects) — производство дефектной продукции, ошибки, требующие переделки. Пример на ЖД: повреждение груза при погрузке, ошибки в накладных, ведущие к задержкам.
Нереализованный потенциал сотрудников (Unused talent) — неиспользование знаний, идей, инициативы персонала. Пример на ЖД: отсутствие системы рацпредложений, игнорирование предложений линейных работников по улучшению процессов.

Система 5S

Назначение: 5S — метод организации рабочего места, направленный на повышение эффективности, безопасности и культуры труда. Состоит из пяти шагов (названия на японском):

Сортировка (Seiri) — отделить нужные предметы от ненужных, убрать лишнее.
Соблюдение порядка (Seiton) — определить место для каждого предмета, подписать, расположить удобно.
Чистота (Seiso) — содержать рабочее место в чистоте, регулярно убирать.
Стандартизация (Seiketsu) — создать стандарты первых трёх шагов, обеспечить их выполнение всеми сотрудниками.
Совершенствование (Shitsuke) — воспитание привычки соблюдать установленные правила, постоянное улучшение.

Адаптация к железнодорожному транспорту: Внедрение 5S в диспетчерских, кабинах машинистов, ремонтных зонах, складах позволяет сократить время поиска инструментов/документов, снизить количество ошибок, повысить безопасность и психологический комфорт персонала.

Содержание занятия

1. Введение в концепцию потерь (20 минут)

Цель этапа: Сформировать понимание 8 видов потерь в Lean-методологии и их проявлений в железнодорожной отрасли.

Деятельность преподавателя:

Краткая лекция-презентация (7 минут):
- История Lean-производства (Тойота, Таити Оно).
- 8 классических видов потерь (Muda): перепроизводство, ожидание, транспортировка, излишняя обработка, запасы, движения, дефекты, нереализованный потенциал сотрудников.
- Адаптация к железной дороге: простой подвижного состава, лишний пробег локомотивов, несогласованность ритмов погрузки-выгрузки, избыточная документация, дублирование функций.

Деятельность студентов:

Индивидуальное задание «Быстрый мозговой штурм» (5 минут): каждый студент записывает на стикеры 2–3 примера потерь, которые он наблюдал на практике или представляет в работе железной дороги.
Групповая консолидация (8 минут): команды собирают стикеры, классифицируют по видам, выбирают наиболее значимые.

Выход этапа: Доска с классифицированными примерами потерь, готовый к дальнейшему анализу.

2. Идентификация потерь на транспорте (40 минут)

Цель этапа: Детально проанализировать каждый вид потерь на конкретном кейсе (сортировочная станция «Н-ская»).

Деятельность преподавателя:

Раздает командам описание кейса (технологическая карта работы станции, график движения, данные о простоях).
Объясняет задание: заполнить таблицу «8 видов потерь на станции» с указанием причин, последствий и возможных мер.

Деятельность студентов:

Работа в группах (30 минут):
1. Избыточная продукция: лишние подачи вагонов, избыток персонала в смене.
2. Задержки: простой подвижного состава в ожидании маневрового локомотива, задержки из-за несвоевременного оформления документов.
3. Транспортировка: лишние пробеги локомотивов при неудачном маршруте, холостой пробег вагонов.
4. Избыточные операции: дублирование функций диспетчера и оператора, лишняя отчетность.
5. Запасы: скопление вагонов в парке сверх нормативов, излишки запасных частей на складе.
6. Движения: лишние передвижения персонала по территории станции, неудобное расположение документов в офисе.
7. Брак: повреждение подвижного состава при маневрах, ошибки в оформлении перевозочных документов.
8. Нереализованный потенциал: неиспользование идей сотрудников по оптимизации, отсутствие системы предложений.
Каждая команда готовит краткую презентацию (3–5 слайдов) по двум наиболее критичным видам потерь.

Выход этапа: Заполненные таблицы, слайды для презентации.

3. Потери на стыках (30 минут)

Цель этапа: Выявить потери, возникающие на границах взаимодействия железной дороги с внешними системами (предприятия, порты, другие виды транспорта).

Деятельность преподавателя:

Предлагает командам рассмотреть два стыка:
1. ЖД – промышленное предприятие (например, металлургический завод).
2. ЖД – морской порт.
Объясняет понятие «стыковой узел» и типичные проблемы: рассинхронизация графиков, конфликт интересов, двойное документооборот.

Деятельность студентов:

Мозговой штурм (15 минут): команды генерируют список потерь на выбранном стыке, используя метод «5 почему» для поиска корневых причин.
Разработка карты взаимодействия (10 минут): на онлайн-доске рисуют схему потоков (вагоны, документы, информация) и отмечают точки возникновения потерь.
Обсуждение в общем кругу (5 минут): представители команд представляют свои карты, выделяют общие паттерны.

Выход этапа: Карты взаимодействия с выделенными точками потерь, список предложений по синхронизации ритмов.

4. Применение 5S и личные потери (30 минут)

Цель этапа: Адаптировать принципы 5S (система организации рабочего места) к офису диспетчера/дежурного по станции, а также научиться выявлять и снижать личные временные потери.

Деятельность преподавателя:

Мини-лекция о системе 5S (5 минут):
- Сортировка (Seiri), соблюдение порядка (Seiton), чистота (Seiso), стандартизация (Seiketsu), совершенствование (Shitsuke).
- Примеры внедрения на железнодорожных станциях Японии и России.

Деятельность студентов:

Практическое задание «5S в диспетчерской» (15 минут):
- Команды получают фотографию (или схему) рабочего места дежурного по станции.
- На стикерах отмечают нарушения каждого из принципов 5S.
- Предлагают конкретные меры по устранению (например, разместить часто используемые бланки в зоне прямой досягаемости, ввести цветовую маркировку папок).
Личный трекер потерь (10 минут):
- Каждый студент заполняет таблицу «Мои потери времени за неделю» (образец выдается).
- Определяет 2–3 «поглотителя времени» (например, долгие совещания, поиск информации в разрозненных системах).
- Формулирует личный план улучшений на основе принципов Lean.

Выход этапа: Список рекомендаций по 5S для диспетчерской, заполненные личные трекеры.

Отчетность

По итогам занятия каждая команда сдает:

Таблица соответствия 8 видов потерь с примерами из практики ЖД (в электронном виде).
Карта потерь на стыке (Онлайн-доска).
Презентация по двум критичным видам потерь (PDF или PowerPoint).
Рекомендации по внедрению 5S в диспетчерской (текстовый документ).
Индивидуальный лист рефлексии (ответы на вопросы:
- Какие потери оказались для вас новыми?
- Как вы можете применить полученные знания в своей будущей профессии?
- Что из предложенных мер вы готовы внедрить уже сейчас?).

Связь с фронтир технологиями

Цифровые двойники (Digital Twins): Использование имитационной модели станции для визуализации потерь в реальном времени, проведение «что-если» анализов.
IoT-датчики: Мониторинг простоев вагонов, температуры, загрузки путей для автоматического выявления потерь.
AI-аналитика: Применение машинного обучения для прогнозирования возникновения потерь на основе исторических данных.
Трекеры задач: Внедрение электронных канбан-досок для управления устранением потерь, контроль выполнения планов 5S.

Рефлексия

Связь темы «Потери» с общей концепцией системного анализа (потери как следствие структурных дефектов системы, а не случайные события).