Хотя платформы и унификация важны для создания автомобиля, основная задача разработчиков – создать оригинальный, современный продукт, который заставит потребителя потратить заработанные нелегким трудом деньги. Как отмечалось выше, чрезмерная унификация может привести к тому, что похожие друг на друга изделия будут пылиться в демонстрационных залах, не привлекая внимания покупателей. Опираясь на преимущества унификации – качество, высокие темпы разработки и низкие затраты, – бережливая система разработки продукции должна обеспечивать создание оригинальных продуктов, привлекательных для потребителя. Только так бережливое предприятие сможет наладить устойчивый поток современных продуктов и добиться стабильного притока потребителей. Это требует долгосрочного технологического планирования, важнейшей предпосылки инноваций.

Toyota черпает инновационные идеи и изыскивает новые технологии, обращаясь к самым разным источникам: собственным НИОКР, опыту поставщиков, командам прорыва и даже конкурентам. Компания регулярно проверяет все модели на возможность применения в них результатов новых исследований и разработок и организует НИОКР по отдельным моделям с учетом мнений потребителей. Все основные поставщики участвуют в регулярном анализе технологий, – такое участие обязательно для любой компании, которая хочет остаться основным поставщиком. Команды прорыва – это небольшие, мобильные формирования, которые целенаправленно работают над технологическими инновациями, решая существующие или потенциальные проблемы. Примером эффективности работы таких формирований служит создание Prius. В данном случае перед командой прорыва была поставлена задача – создать концепцию автомобиля XXI века и новый процесс разработки продукции (см. главу 7). И наконец, Toyota постоянно анализирует инновации конкурентов, чтобы выбрать из них те, которые согласуются с ее внутренними стратегиями создания автомобилей. Команды анализируют идеи из перечисленных источников, отбирая те, которые соответствуют стратегическим целям и требованиям модельного ряда (то есть могут использоваться в разных автомобилях).

Toyota разработала процесс оценки и отбора идей, развития концепций и запуска перспективных проектов в производство. Этот процесс осуществляется ежегодно, что обеспечивает устойчивые и целенаправленные инновации для каждой модели. В ходе этого процесса, дополняющего процесс разработки, Toyota оценивает готовность идей и технологий к внедрению и их соответствие корпоративным требованиям, включая проектирование, производство, маркетинг и планирование ассортимента продукции. Любая новая технология должна пройти тщательную проверку перед тем, как будет признана годной для использования в конкретной модели. В Toyota внимательно следят, чтобы все технологии и концепции были досконально изучены перед внедрением. Как правило, компания не разрабатывает новых технологий для реализации отдельных проектов и чрезвычайно требовательна к поставщикам, которые активно внедряют новые технологии, – по мнению Toyota, любое такое внедрение должно быть оправдано и обосновано достоверными данными. При этом Toyota всегда держит в запасе испытанные технологии, которые ждут своего часа. Где и когда можно воспользоваться этими технологиями, решают главные инженеры, ведь именно они знают, что нужно потребителю и какой должна быть модель в целом.

Использование единых платформ, стандартизация и высокие темпы работы позволяют Toyota регулярно внедрять новые технологии. Если технология не прошла надлежащей проверки к моменту разработки концепции автомобиля, ее могут использовать в одном из следующих проектов. Высокие темпы разработок гарантируют, что это время скоро придет.

У главных инженеров Toyota вырабатывается особое чутье – они знают, до какой степени следует изменить ту или иную модель. Первым делом они думают о том, как сохранить неизменной большую часть деталей и узлов автомобиля и наилучшим образом использовать имеющееся оборудование, и лишь после этого задумываются, где и как внедрить новую технологию. Такая система – прямая противоположность подходу, принятому в NAC и других компаниях, которые привыкли начинать «с чистого листа».

Нужно отметить еще одну особенность организационной структуры Toyota. Помимо главных инженеров, которые определяют, где и с какой целью будет использоваться апробированная технология, Toyota располагает группой ведущих инженеров, которая функционирует как автономное формирование, но поддерживает тесную связь с центрами по разработке автомобилей. Ведущие инженеры не участвуют в текущей работе. Им предоставлено право формировать общий облик брендов, что чрезвычайно важно для всесторонней оценки пригодности технологии.

Может сложиться впечатление, что Toyota – негибкая, инертная компания, которая чинит препятствия новым технологиям. На самом деле все наоборот – стратегия компании нацелена на технологические инновации, инициатором внедрения которых нередко становится главный инженер. При создании некоторых моделей внедрение новых технологий становится одной из основных задач. К таким автомобилям относятся Lexus и японская версия Crown. При работе над этими моделями осваивается целый комплекс новых технологий, что требует тесного контакта главного инженера с исследовательской группой. Со временем эти технологии начинают применять и в более дешевых моделях. Взаимодействие между разработчиками технологии и руководством проекта, строгая оценка технологии, которую компания включает в свой арсенал, гарантируют, что после того, как технология будет готова к внедрению, главный инженер очень быстро найдет ей применение при реализации того или иного проекта.

Правильный старт при реализации отдельных проектов: внешний вид автомобиля и техническая осуществимость

Дизайн внешнего облика автомобиля – один из наиболее творческих видов деятельности в процессе разработки. Дизайн влияет на привлекательность автомобиля, а следовательно, и на продажи. При этом стилевое решение должно учитывать дальнейшую работу по реализации проекта, поскольку оно влияет на конструирование и изготовлении автомобиля. Художественно-конструкторское решение в любой системе разработки продукции – это сплав науки и искусства.

Дизайнерские студии Toyota в Европе, Азии и Северной Америке состязаются между собой, стремясь создать неповторимый облик новой машины с учетом требований проектирования и принципов производственной системы Toyota. Процесс дизайна начинается с создания серии эскизов, на основе которых изготавливается множество глиняных моделей в уменьшенном масштабе. Цель такой работы – воплотить в облике машины концепцию главного инженера. Работа над обликом автомобиля при модернизации существующих моделей (наиболее распространенный в автомобильной промышленности вид проектов) требует, с одной стороны, придать автомобилю новые, оригинальные черты, а с другой – сохранить его генетический код, неповторимые особенности внешнего вида, которые отличают данную модель от прочих. В итоге изготавливаются две – четыре глиняных модели автомобиля в натуральную величину. В этот период группа главного инженера продолжает применять принцип генти генбуцу, регулярно посещая дизайнерские студии и обеспечивая участников процесса информацией и данными анализа. В этот период главный инженер старается собрать мнения как можно более широкого круга сотрудников компании (для соблюдения конфиденциальности) о достоинствах и недостатках альтернативных моделей.

Параллельное проектирование на базе альтернатив

Изучение множества альтернативных вариантов при работе над обликом автомобиля – это пример параллельного проектирования на базе альтернатив (SBCE, Set-Based Concurrent Engineering). Этот термин был предложен группой ученых и преподавателей Мичиганского университета (Ward, Liker, Sobek, Cristiano, 1995), которые, изучая процесс работы в Toyota, отметили, что в компании тщательно изучают широкий круг альтернатив, последовательно сужая число возможных вариантов, пока не будет сделан окончательный выбор. Позднее об использовании этого подхода при проектировании кузова писал Морган (Morgan, 2002), рассказывая о периоде кенто. На этом этапе в Toyota создаются и анализируются сотни кентодзу (эскизных чертежей), пока не вызреет единое конструкторское решение.

Показать, что такое параллельное проектирование на базе альтернатив, можно с помощью несложного графика (см. рис. 4–1). На ранних этапах исследования группа ученых Мичиганского университета беседовала с множеством инженеров, работающих в американских и японских автомобильных компаниях, в том числе с инженерами Toyota. В ходе этих бесед все инженеры (за исключением сотрудников Toyota) говорили о той или иной версии итеративной разработки. На раннем этапе дизайна рассматривается множество вариантов. После сужения круга альтернатив высшее руководство выбирает глиняную модель и поручает инженерам проработать проект и обеспечить подготовку производства. Как правило, инженеры обнаруживают, что данное дизайнерское решение имеет массу проблем с точки зрения функциональности (например, аэродинамики) и требуют исправлений, каждое из которых последовательно приближает к цели. Так продолжается до завершения процесса разработки. Иногда инженеры, не мудрствуя лукаво, вносят изменения в дизайнерское решение, чтобы «заставить его работать». Затем за дело берутся специалисты по инструментам и технологической оснастке и выявляют новые проблемы, связанные с дизайнерским решением, после чего дебаты возобновляются, порой приводя к острейшим конфликтам. Понятно, что многократное повторение данного цикла позволяет оптимизировать дизайн лишь отчасти и ведет к напрасной трате времени и ресурсов компании.

Изучая систему разработки продукции в Toyota и беседуя с инженерами компании, исследовательская группа обнаружила, что компания не ограничивается процессом итеративной разработки и не страдает от разорительных последствий его применения. Примером процесса бережливой разработки продукции в Toyota может служить создание Prius, автомобиля с гибридным двигателем. Президент Окуда задал весьма жесткие сроки для создания этой модели, хотя речь шла об автомобиле с совершенно новым типом привода. Конечно, главный инженер Такеси Утиямада мог пойти в обход установленных норм. Но Утиямада, отец которого тоже был главным инженером, не поступился принципами Toyota. Он не пошел на компромисс и настоял на соблюдении принятого порядка – изучении широкого круга альтернатив, чтобы выбрать оптимальные варианты двигателя, трансмиссии и дизайна кузова.

Внешний облик автомобиля создавался при открытой конкуренции четырех дизайнерских студий (в Калифорнии, Париже, Токио и Тоёта-Сити), которые предложили в общей сложности 20 эскизов. Пять из них были отобраны для дальнейшего рассмотрения, а четыре из этих пяти превратились в глиняные модели в натуральную величину. По результатам широкого обсуждения были отобраны две модели – одна, созданная в Калифорнии, другая – в Японии. Решение калифорнийских дизайнеров – и это не удивительно – было более радикальным и могло вызвать ряд проблем производственного характера. Проект японцев был консервативнее, но и технологичнее. Утиямада попросил дизайнеров обеих студий предпринять еще одну попытку создать машину с неповторимым внешним обликом и с учетом требований производства. В итоге были созданы еще две модели, которые широко обсуждались сотрудниками разных подразделений Toyota. Оба варианта получили почти равное число голосов. Еще раз проанализировав реакцию коллег, Утиямада обнаружил, что женщины и молодые мужчины отдали предпочтение работе калифорнийских дизайнеров. Учитывая это обстоятельство, он остановил свой выбор на калифорнийском варианте, поскольку он соответствовал основной цели создания автомобиля: увеличить объем продаж среди женщин и молодежи.

В это время инженеры уже изучали кузов и анализировали конструкторские решения. Утиямада сказал им, что по его предположениям победят японские дизайнеры – по-видимому, давая такой прогноз, он опирался на опыт прошлого – и инженеры взялись за предварительные расчеты. Когда Утиямада решил остановиться на калифорнийском дизайне, инженеры обнаружили, что японский и калифорнийский варианты имеют много общего и проделанная работа вполне может служить основой для дальнейшей разработки. Эскизы и бурные дискуссии между инженерами и дизайнерами на этапе кенто позволили заблаговременно внести важные коррективы и совместно выработать решения, которые удовлетворяли дизайнеров, конструкторов и производственников. Такое развитие событий свидетельствует о достоинствах параллельного проектирования на базе альтернатив.

Параллельное проектирование на базе альтернатив предполагает рассмотрение различных проектных решений, предлагаемых разными сторонами. Наилучшим образом данный феномен можно проиллюстрировать с помощью диаграммы Венна (см. рис. 4–2). Каждая из сторон располагает набором приемлемых альтернатив, который очерчивает пространство проектных решений в рамках ее подхода. На стартовом этапе выявляются зоны пересечения предлагаемых вариантов и определяется оптимальное проектное решение.

Сравнение конвергентного подхода Toyota и итеративного подхода NAC говорит в пользу первого: метод Toyota устраняет значительную часть потерь и дает возможность принять оптимальное решение (см. рис. 4–3). Изучение альтернатив в Toyota проходит ровно и спокойно, тогда как в NAC решения принимаются чересчур поспешно, а круг возможных альтернатив относительно узок. В результате процесс идет рывками из-за необходимости переделок и доработок.

Представление о параллельном проектировании на базе альтернатив будет неполным, если не отметить важный принцип, который лежит в основе данного подхода. Инженеры Toyota рассматривают автомобиль как систему. Речь идет не только о взаимосвязи отдельных компонентов автомобиля, но и о производственных процессах. Поэтому в Toyota не торопятся завершить разработку компонентов, а стремятся первым делом выяснить,

как будут взаимодействовать узлы в системе. Иными словами, основное внимание уделяется совместимости на уровне системы – перед тем, как завершена разработка отдельных компонентов. Установка «совместимость важнее завершения» – один из основных принципов проектирования на базе альтернатив. Этот принцип наряду с унификацией конструкции и процессов помогает свести число технических доработок к минимуму. Именно системная совместимость (в том числе соответствие конструкции принципам бережливого производства) определяет характеристики продукта при сужении круга альтернатив.

В Toyota изучение множества альтернатив лежит в основе как разработки продукции, так и системы бережливого производства. На этом принципе основаны матрицы решений и другие инструменты, о которых пойдет речь далее. Каждый участник процесса разработки предлагает множество вариантов решения любой проблемы, потому что считает это совершенно естественным, и далее мы приведем некоторые примеры такого подхода. Следует понимать, что мышление, ориентированное на поиск альтернатив, – это больше, чем доскональное знание инструментов и методов. Это составляющая культуры, которая определяет подход к выполнению работы. К счастью, любая компания может взять на вооружение элементы данной культуры и обогатить ими собственный процесс разработки продукции. Для этого им нужно действовать следующим образом:

• целенаправленно прорабатывать множество альтернатив, прежде чем остановиться на одной из них;

• привлекать инженеров к обсуждению альтернативных вариантов (как на начальных, так и на более поздних этапах процесса) задолго до того, как будет принято окончательное решение;

• использовать инструменты анализа комплекса альтернатив (они будут рассматриваться далее), в частности кривые компромиссных характеристик, для поиска пересечения решений, основанных на различных точках зрения;

• документировать накопленный опыт в контрольных листках (они будут описаны далее) в виде графиков и уравнений, позволяющих оценить результативность вариантов;

• применять такие системные методы как параметрическое проектирование, которое позволяет быстро оценить, как изменение отдельных параметров отразится на системе в целом;

• четко определять сроки на этапе предварительной работы, чтобы участники, которые придерживаются разных точек зрения, могли вырабатывать решения при наличии максимального количества альтернатив.

Применение кенто к разработке кузова и каркаса Toyota

Работа, предшествующая утверждению модели в глине, – это начало важного периода в процессе разработки продукции в Toyota. Она называется кенто или изучение. В это время инженеры-разработчики создают сотни кентодзу, эскизных чертежей, а команды разработки модулей встречаются с каждым участником, чтобы выяснить его мнение о моделях в глине и выслушать предложения, касающиеся конструкции. Как уже говорилось в главе 3, команды разработки модулей представляют собой межфункциональные группы, каждая из которых занимается разработкой отдельной подсистемы автомобиля. Такие команды состоят из представителей функциональных подразделений, отвечающих за отдельные аспекты подсистемы, например внешних панелей кузова или приборной панели. Типичная MDT может включать от одного до трех старших инженеров из отдела разработки кузова, представителя дизайнерской группы, одного или нескольких специалистов отдела организации производства и при необходимости инженера-электронщика. Если проектное решение может отразиться на окончательной сборке, к работе подключается лидер пилотной команды из сборочного цеха.

Чтобы дать читателю представление о командах разработки модулей, нужно сказать пару слов о подразделении дизайна. В нем работают два типа специалистов. Одни занимаются чистым искусством: это дизайнеры, создающие эскизы, по которым – если они пройдут отбор, – создаются глиняные модели. Они практически не учитывают параметры технологичности и не участвуют в поисках консенсуса, обязательного в Toyota. Вторые стараются сочетать творчество и здоровый прагматизм. Они вносят в глиняную модель коррективы, призванные повысить ее технологичность. Именно специалисты второго типа входят в команды разработки модулей. Некоторые из таких дизайнеров-технологов работают в конструкторских бюро бок о бок с инженерами, занимающимися разработкой кузова. Они оценивают внешний облик машины с двух точек зрения: отлично зная, что ценит потребитель, они четко представляют границы возможностей производства. С организационной точки зрения дизайнер-технолог играет роль посредника.

Функция команды разработки модулей – выявлять и решать технические проблемы и планировать стратегии достижения целей на уровне узлов и подсистем. Данные цели должны быть увязаны с главными целевыми параметрами автомобиля. Важная часть этой работы – тщательный анализ конструктивного соответствия отдельных узлов. Все опытные инженеры знают, что большинство проблем связано с нестыковкой компонентов. Разработать дверь относительно несложно. Проблема в том, чтобы, проектируя дверной модуль в целом (в его состав входят внутренняя и наружная панели двери, ребра жесткости, электроника и т. д.), обеспечить конструктивное соответствие дверей, корпуса кузова, крыла и средней стойки, не забывая про принципы бережливого производства. Это значит, что нужно заблаговременно позаботиться о том, чтобы конструктивные решения отдельных компонентов были совместимыми и реализуемыми. Если разработка отдельных узлов выполнена поспешно, есть риск, что придется менять конструкцию на более поздних этапах, после того, как она приведена в соответствие с остальными компонентами. В этом случае внесение изменений обойдется дороже, а количество возможных вариантов сократится.

Трудно переоценить значение межфункциональных команд, сформированных на ранних стадиях проекта, для постановки задач и решения проблем на уровне отдельных компонентов. В составе MDT работают лучшие, опытнейшие инженеры Toyota. Используя стандарты Toyota и основные инструменты и методы проектирования, они помогают выявлять и снижать вариацию. На достижение этой цели MDT может потратить сотни и даже тысячи часов, что позволяет в дальнейшем сосредоточиться на реализации принятых решений.