Методология бережливого производства при управлении биотехнологическими процессами

Юрк Н.А.¹, Динер Ю.А.¹
¹ Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина, Россия, Омск

Статья в журнале

Экономика, предпринимательство и право ^{(РИНЦ, ВАК)}
опубликовать статью | оформить подписку

Том 13, Номер 9 (Сентябрь 2023)

Цитировать эту статью:

Эта статья проиндексирована РИНЦ, см. https://elibrary.ru/item.asp?id=54773531

Аннотация:
Современное общество, пройдя основные этапы пятого технологического уклада, подходит к формированию новой философской парадигмы уклада шестого. Ключевыми аспектами каждого последующего технологического порядка считают точечные «промышленные революции» в производственных отраслях, что приводит к трансформации традиционного знания, технологий и мышления. Для биотехнологических производств ускорение темпов работы, автоматизация, видоизменение сырьевого состава, привело к сокращению жизненного цикла продукции и выявило потребность в ином подходе к организации контроля производства. Концепция бережливого производства рассматривается не только как совокупность инструментов ресурсосбережения и повышения конкурентных преимуществ продукции, но и выступает как своеобразная форма технологического мышления, рассматривающая разного рода виды деятельности с точки зрения ценности для потребителя. Для высокотехнологичных отраслей, к которым отнесены предприятия, использующие биотехнологические процессы в производственных циклах, принципы бережливого производства можно рассматривать как эффективное средство для достижения качества продукции с абсолютным исключением дефектности. Авторами рассмотрена возможность практической реализации методологии и использования конкретных инструментов бережливого производства при управлении качеством биопродукта. Результаты работы, трансформированные в конкретные рекомендации производителю, позволяют исключить вероятность появления дефектной продукции и эффективно управлять ее качеством при нулевом уровне дефектности. Таким образом представлено действенное решение научной проблемы, связанной с низкой эффективностью перехода к бережливому производству биотехнологических производств. Публикация представляет интерес для специалистов биотехнологических отраслей и подразделений управления качеством предприятий.

Ключевые слова: бережливое производство, управление качеством, статистический контроль, биотехнология, бездефектность

JEL-классификация: Q01, Q56, Q10

Введение

Стремление производителя минимизировать все виды ресурсных потерь при выработке разного рода продукции рассматривается как вполне обоснованная потребность, от которой зависит экономическое благополучие предприятия. С позиции авторов Боева В.Ю., Парада Е.В. [1, с. 237-246], Талантовой Н.Н., Гайнутдиновой И.А. [2, с. 20-25], Белыш К.В. [3, с. 513-530] ключевым направлением, объединившим эффективные инструменты для достижения этой потребности, стала Концепция «Бережливое производство».

Формирование основных теоретических положений и практических рекомендаций Концепция «Бережливое производство» берет начало из исходных постулатов инновационной для 20-го века парадигмы инженера Тайити Оно, базисом которой было заявлено исключение всех видов затрат через внедрение особой системы управления производством. Фронтирное в 50-тые годы научно-технологическое направление, доказавшее свою эффективность в машиностроительной отрасли, позже нашло широкое распространение во всем мире благодаря трудам ряда зарубежных и отечественных, отмеченных в научной публикации Круглова В.Н. [4, с. 71-78].

По мнению Варакса Н.Г. и Алимов С.А. [5, с. 73-81] сегодня практика бережливого производства максимально внедрена в высокотехнологичные отрасли народного хозяйства. Однако ряд научных публикаций, подготовленных отечественными и зарубежными авторами Сабадаш И.И. [6], Мельниковым О.Н., Ганькиным Н.А. [7, с. 530-545], Веселовой Э.Ш. [8, с. 8-33], Drapkin I.M., Gainetdinova A.A., Panzabekova A.Zh. [9, с. 486-501] свидетельствуют о том, что такой сегмент производства, как предприятия BioTech, недостаточно активно внедряет инструменты бережливого производства в практическую деятельность. Как отмечено в публикациях Подвербных О.Е., Кукушкиной С.Г. [10], Юнусовой П.С. [11, с. 15-18] во многом это связано с отсутствием целостного представления о взаимосвязи методологии и инструментария бережливого производства.

Понимание первостепенной важности принципов бережливого производства для эффективной организации производственных процессов и повышения производительности труда нашло отражение в речи Президента Российской Федерации В. Путина от 19 июня 2023 г.¹Правительству РФ поручено обобщить опыт практического использования методов бережливого производства, полученного в процессе эффективной реализации федеральных проектов и приступить к его трансферу в различные сферы отечественной экономики.

Развитие и внедрение достижений биотехнологии в разных отраслях народного хозяйства в РФ рассматривается как стратегическое направление, курируемое на государственном уровне, что отмечено в работе Умалатова Р.С. [11, с. 673-684]. По мнению Дружкиной Н.А. [12, с. 63-65] предприятия молочной промышленности, производящие инновационные биопродукты для специализированного питания рассматриваются как высокотехнологичные отрасли, играющие ключевую роль в поддержании продовольственного суверенитета страны.

Цель выполняемого исследования связана с практическим использованием методов и инструментов бережливого производства для управления биотехнологическими процессами при реализации технологии инновационного продукта «ПРОЛАКТА».

________________________

^{^[1]} Перечень поручений по итогам встречи с представителями различных отраслей экономики, столкнувшимися с последствиями распространения новой коронавирусной инфекции. Сайт главы государства. [Электронный ресурс]. URL: http://kremlin.ru/acts/assignments/orders/63634 (дата обращения 10.08.2023)

Ориентируясь на поставленную цель сформулированы такие ключевые направления, как: использование приемов, ориентированных на исключение несоответствий в рамках системы «бездефектного изготовления продукции» для анализа стабильности биотехнологического процесса; разработка пула мероприятий при управления качеством на примере биопродукта «ПРОЛАКТА».

Научная новизна работы заключается в разработке развернутой схемы управления качеством биопродукта, позволяющей выйти предприятию при ее использовании на бездефектный уровень производства.

В качестве инструментов методологической базы при выполнении работы использовались методы анализа, составление контрольного листа, построение контрольных карт, специализированный метод «Дзидока».

Построение контрольных карт Шухарта выполнено с использованием математических методов. Расчет границ регулирования используемых контрольных карт проводили по формулам, приведенным в табл. 1.

Таблица 1

Формулы расчета контрольных границ для всех видов контрольных карт

Вид контрольной карты	Верхняя контрольная граница (UCL) средняя линия (СL) нижняя контрольная граница (LCL)
X

Источник: Юрк Н.А. [14, с. 91-95].

Средняя линия представляет собой среднее значение контролируемого параметра.

В научных публикациях Матюхина П.В., Маркова В.О., Рабунец П.В. [15, с. 70-71] и Новиковой М.А. [16, с. 67-75] отмечено, что методика «Дзидока» направлена на процесс встраивания качества непосредственно в производственный цикл и позволяет исключать разного рода «поломки» и аномалии, которые будут заложены в продукт, сделав его сто процентное качество недостижимым.

Практическая ценность полученных результатов исследования заключается в их трансформации до точечных рекомендаций конкретному производству в рамках реализации принципов концепции бережливого производства.

Результаты исследования

Программа обеспечения качества биопродукта «ПРОЛАКТА» основывается на некоторых из пяти правил (концепция «пять НЕ»):

- НЕ создавать условия, способствующие возникновения дефектов;

- НЕ передавать дефектную продукцию на следующий этап технологического процесса;

- НЕ принимать дефектную продукцию;

- НЕ изменять технологические режимы;

- НЕ повторять ошибок.

Управление качеством, ориентированное на достижение нуля дефектов - это система бездефектного производства продукции, которая обеспечивает вышеуказанные требования концепции.

В рамках концепции применяемой «системы бездефектного изготовления продукции» требуемый и высокий уровень качества биотехнологической продукции достигается путем реализации метода «дзидока», основная суть которого заключается в встраивании качества в технологический процесс с целью сокращения дефектной продукции.

В связи с тем, что в нескольких партиях биопродукта отмечался такой дефект как «незначительное отделение сыворотки», что может быть обусловлено нарушением режима гомогенизации, был проведен контроль данного процесса (контролируемый параметр - температурный режим) с использованием статистических методов, в частности, контрольный листок (табл.2) и контрольные карты Шухарта (рис. 1) в течение 20 недель.

При проведении гомогенизации происходит дробление жировых шариков, что позволяет измельченному жиру распределяться равномерно и обеспечивает наиболее однородную консистенцию. При этом снижается выделение сыворотки. Гомогенизация проводится при высокой температуре смеси, которая обеспечивает получение нужной вязкости биопродукта (не повышая её), улучшения диспергирования и предотвращает скопление молочного жира.

Стоит отметить, что на предприятии при производстве биопродукта «ПРОЛАКТА» проводится контроль всех технологических этапов, в том числе и рассматриваемого этапа, на соответствие технологической инструкции (ТИ) к техническим условиям (ТУ) 9222-003-90266517 [17], при этом полученные данные контроля заносятся в технологические журналы.

Таблица 2

Контрольный лист для анализа стабильности биотехнологического процесса

Норма по ТИ	Диапазон	Результат	Примечание
60-66	65,1-66,0	ххххх	Продукт -	«ПРОЛАКТА»
	64,1-65,0	хххххххххххххххххх хххххххххххххххххххх
	63,1-64,0	ххххххххххххх ххххххххххххххх	Дата –	06.02.2023г.- 25.06.2023г.
	62,1-63,0	хххххххххххххххххх	Этап -	Гомогенизация
	61,1-62,0	хххххххх
	60,1-61,0	х	Контролер-	Инженер по качеству Савельев Ю.М.

Источник: составлено авторами

Для графического отражения динамики процесса гомогенизации и оценки её стабильности использовали контрольную карту средних арифметических и размахов. Результаты измерений температуры гомогенизации для построения контрольной карты представлены в табл. 3.

Таблица 3

Контролируемый показатель (температура гомогенизации)

№ недели	№ партии					Среднее арифметическое значение температуры гомогенизации	Размах, R
№ недели	1	2	3	4	5	Среднее арифметическое значение температуры гомогенизации	Размах, R
1	63,1	64,8	65,1	64,7	64,8	64,50	2,0
2	64,1	64,1	65,2	64,9	64,7	64,60	1,1
3	63,1	63,1	63,7	63,8	64,5	63,64	1,4
4	64,3	65,2	64,7	64,8	64,8	64,76	0,9
5	64,5	64,6	64,9	64,3	63,9	64,44	1,0
6	62,3	63,1	63,4	64,3	65,1	63,64	2,8
7	64,0	64,5	63,8	63,5	64,5	64,06	1,0
8	63,0	64,0	65,0	63,0	63,0	63,60	2,0
9	65,2	63,5	63,0	64,5	63,0	63,84	2,2
10	61,0	63,5	64,6	62,0	62,5	62,72	3,6
11	63,5	64,0	64,0	62,5	62,5	63,30	1,5
12	64,0	64,8	64,3	64,7	64,5	64,46	0,8
13	62,0	64,5	64,5	62,5	62,0	63,10	2,5
14	63,9	65,0	64,8	64,7	64,6	64,60	1,1
15	62,1	63,0	63,5	63,3	62,0	62,78	1,5
16	65,0	64,0	62,5	64,0	65,0	64,10	2,5
17	61,5	64,5	63,0	63,5	62,5	63,00	3,0
18	62,0	62,5	62,5	63,5	63,7	62,84	1,7
19	64,5	64,0	64,5	61,5	63,5	63,60	3,0
20	64,0	62,5	61,5	65,0	63,5	63,30	3,5
Сумма						1274,88	39,1
Среднее						63,74	1,96
UCL						64,87	4,13287
LCL						62,616	0

Источник: составлено авторами

По данным табл. 3 построена карта средних значений и размахов температуры гомогенизации нормализованной смеси. Контрольная карта приведена на рис. 1.

Рисунок 1. Контрольная карта температуры гомогенизации

Источник: составлено авторами

По результатам анализа представленной на рис. 1 контрольной карты можно сделать вывод, что процесс гомогенизации статистически управляем, так как отсутствуют выходы из контролируемого состояния.

На основании проведенных исследований и анализа результатов разработана схема управления качеством биопродукта «ПРОЛАКТА», представленная в табл. 4.

Таблица 4

Схема управления качеством биопродукта «ПРОЛАКТА»

Этап производства	Потенциальная опасность	Предупредительные меры
Приемка молока	Наличие и превышение допустимых уровней биологических опасностей, контаминантов химической природы может привести к получению биопродукта, не соответствующего требованиям безопасности	Контроль сопроводительной документации, контроль молока на приемке. Очистка молока, исключение смешивания непригодного молока с доброкачественным. Подбор поставщиков и работа с ними
Очистка сырого молока	Обсеменение молока нежелательной посторонней микрофлорой, наличие механических загрязнителей, что приводит к снижению эффективности пастеризации	Периодически заменять фильтрующий материал. Использовать современное молокоочистительное оборудование. Соблюдать графики мойки и дезинфекции сепаратора-молокоочистителя
Охлаждение и промежуточное хранение	При хранении сырого охлажденного молока более 12 часов возможен рост микрофлоры и накапливание энтеротоксинов, не разрушающихся при термической обработке	Контроль температуры и сроков охлаждения и хранения
Нормализация	Несоответствие массовой доли жира нормализованной смеси требуемому значению	Правильное определении массы обезжиренного молока, добавляемого к сливкам по уравнению материального баланса
Гомогенизация	Увеличение выделения сыворотки, ухудшение показателей качества готовой продукции	Соблюдение и контроль параметров процесса. Мойка и периодическая проверка исправности оборудования
Пастеризация	Жизнедеятельность патогенных и токсинообразующих микроорганизмов и микроорганизмов, вызывающих порчу и влияющих на безопасность продукта, размножение их при сквашивании. Понижение температуры пастеризации приводит к повышению интенсивности отделения сыворотки от сгустка (усиливается синерезис). Повышение температуры приводит к денатурации белков и ухудшению органолептических показателей продукта	Соблюдение режимов пастеризации. Обеспечение исправности оборудования и надлежащей санитарной обработки
Охлаждение до температуры заквашивания	Охлаждение смеси до температуры, не соответствующей температуре заквашивания, установленной в технологической инструкции, приводит к снижению активности заквасочной микрофлоры.	Контроль и обеспечение соответствующих температурных режимов. Немедленное внесение закваски сразу после нагревания сливок до температуры заквашивания
Хранение и подготовка закваски	Появление посторонних привкусов и запахов, горечи и т.д. при низкой активности закваски, несоответствие по вкусовым качествам и стойкости при хранении. Попадание в закваску патогенных и условно-патогенных микроорганизмов с оборудования, из воздушной среды, из внешних источников	Соблюдение правил хранения, проверка герметичночти упаковочного материала закваски. Соблюдение стерильности при подготовке закваски
Заквашивание	При внесении закваски возможно обсеменение от персонала, окружающей среды, с оборудования. Увеличение дозы закваски может вызвать чрезмерное нарастание кислотности. Уменьшенная доза закваски или применение закваски с низкой активностью приводит к размножению технически вредной микрофлоры и недостаточной кислотности готового продукта	Соблюдение гигиены персоналом, режимов мойки и дезинфекции оборудования, инвентаря, помещений, контроль массы и активности вносимой закваски
Перемешивание	Неравномерное распределение закваски в молоке приводит к неодинаковому значению кислотности в разных слоях заквашенной смеси	Внесение закваски при включенной мешалке. Соблюдение временного режима перемешивания. Предварительное растворение закваски в стерилизованном молоке
Фасование, упаковывание, маркирование	Возможно обсеменение из упаковки, из окружающей среды, с оборудования. Негерметичная упаковка может привести к порче продукта. Если масса нетто больше установленной, то убытки предприятию, а если меньше, то несоответствие установленным нормативам. Нечеткость нанесения маркировки и несоответствие ее Техническому регламенту Таможенного Союза	Содержание оборудования и помещений в чистоте, подбор поставщиков упаковочных материалов, контроль упаковки. Контроль массы нетто, путем взвешивания. Регулирование фасовочного аппарата. Контроль правильности нанесения маркировки, в т.ч. сроков годности и даты выработки
Сквашивание	Повышенная температура сквашивания может привести к быстрому сквашиванию, повышенной кислотности, появлению неспецифического привкуса, хлопьевидной консистенции. Пониженная температура сквашивания – причина медленного нарастания кислотности	Необходимо контролировать температуру сквашивания и кислотность сливочной смеси. Окончание процесса сквашивания установить по достижению кислотности (65-70) ⁰Т
Охлаждение	Интенсивное нарастание кислотности вследствие недостаточного охлаждения	Контроль и обеспечение температурных режимов и продолжительности охлаждения
Биопродукт	Не соответствует требованиям по показателям качества и безопасности	Контроль выпускаемой продукции
Хранение и транспортирование	При несоблюдении режимов и сроков хранения возможно ухудшение показателей качества и безопасности	Поддержание требуемых температуры и влажности, соблюдение правил складирования, сроков хранения

Источник: составлено авторами

Представленная схема содержит виды потенциальной опасности на каждой операции технологического процесса, а также предупредительные меры, направленные на устранение возможных нарушений на стадии изготовления биопродукта. Полученные результаты исследований можно с полным основанием признать актуальными в силу комплексного подхода к решению проблем производства бездефектной продукции с минимальными ресурсными потерями для предприятия.

Выводы

При выполнении исследований авторами публикации было отмечено, что проблема практического использования методов и инструментов бережливого производства в практике биотехнологических производств пищевой направленности остается актуальной, сравнительно небольшое количество отечественных предприятий перешли к реализации концепции бережливого производства в своей деятельности.

В ходе выполненной работы установлено, что обеспечение высоких качественных показателей и достижение минимальной дефектности при производстве биотехнологической продукции можно добиться применением методов и приемов, предусмотренных концепцией бережливого производства, что служит гарантом обеспечения контролируемых режимов изучаемых биотехнологических процессов, которые регламентированы действующей нормативной документацией.

Комплекс поставленных задач, решённых в условиях реального предприятия, позволили с учётом производственной специфики получить массив данных, необходимых для интерпретации и построения схемы управления качеством, рекомендованной для использования производителем. Образцы контрольных партий продукции, в производственный процесс которых внедрены инструменты бережливого производства, характеризовались как советующие установленным требованиям, без выявления даже предельно допустимых отклонений. Представленные данные согласуются с результатами исследований. Малахова А.А., Старова О.В. [18, с. 615-634], Григорьева А.А., Кузнецова М.М. [19, с. 34-35], Зайцева А.А. [20, с. 257-280], Мельникова О.Н., Ларионова В.Г., Ганькина Н.А. [21, с. 239-258], посвященных росту экономических показателей деятельности производства за счет повышения качества продукции при внедрении принципов бережливого производства.

Выполненные исследования являются предпосылкой для дальней разработки корректирующих и предупреждающих мероприятий с целью своевременного реагирования (исправления) производственных ошибок, что является основой метода «Дзидока» в системы БИП (бездефектное изготовление продукции), а также карты потока создания ценностей.

Результаты исследований представляют практический интерес для высокотехнологичных производств, специализирующихся на достижениях биотехнологии, вне зависимости от вида выпускаемой продукции.

Источники:

1. Боев В.Ю., Парада Е.В. Бережливое производство как часть стратегии для повышения эффективности бизнеса // Финансовые исследования. – 2019. – № 4. – c. 237-246.
2. Талантова Н.Н., Гайнутдинова И.А. Организация бережливого производства на предприятии // Вопросы инновационной экономики. – 2014. – № 4. – c. 20-25. – doi: 10.18334/inec.4.4.298.
3. Белыш К.В. Комплексный подход к внедрению и оценке эффективности проектов по бережливому производству на промышленном предприятии // Вопросы инновационной экономики. – 2018. – № 3. – c. 513-530. – doi: 10.18334/vinec.8.3.39364.
4. Круглов В.Н. Инновационные аспекты «бережливого производства» в России // Научный журнал «Управленческий учет». – 2022. – № 9. – c. 71-78.
5. Варакса Н.Г., Алимов С.А. Развитие биотехнологической сферы в рамках инновационной экономики // Управленческий учет. – 2017. – № 7. – c. 73-81.
6. Сабадаш И.И. Философия «бережливого производства» // Современные научные исследования и инновации. – 2022. – № 11. – c. 24.
7. Мельников О.Н., Ганькин Н.А. Отечественный опыт в области научной организации производства и возможности его использования с позиций бережливого производства // МИР (Модернизация. Инновации. Развитие). – 2018. – № 4. – c. 530-545. – doi: 10.18184/2079–4665.2018.9.4.530–545.
8. Веселова Э.Ш. Тернистые пути российского биотеха // Эко. – 2023. – № 2. – c. 8-33. – doi: 10.30680/ECO0131-7652-2023-2-8-33.
9. Drapkin I.M., Gainetdinova A.A., Panzabekova A.Zh. Determinants of high-tech export in CEE and CIS countries // Economy of Region. – 2021. – № 2. – p. 486-501. – doi: 10.17059/ekon.reg.2021-2-10.
10. Подвербных О.Е., Кукушкин С.Г., Дятлов Д.В., Самохвалова С.М. Модель проективного обучения персонала в условиях внедрения высокотехнологичного бережливого производства // Вопросы инновационной экономики. – 2023. – № 3. – doi: 10.18334/vinec.13.3.118835.
11. Юнусова П.С. Создание инфраструктуры развития биотехнологий в сельском хозяйстве // Вопросы структуризации экономики. – 2019. – № 1. – c. 15-18. – doi: 10.26159/APR.2019.76.1.002.
12. Умалатов Р.С. Теоретические аспекты реализации бережливого управления в системе региональной власти // Лидерство и менеджмент. – 2023. – № 2. – c. 673-684. – doi: 10.18334/lim.10.2.117760.
13. Дружкина Н.А. Как решить проблемы молочного производства с помощью принципов и инструментов бережливого производства // Журнал Студенческий. – 2023. – № 21-1 (233). – c. 63-65.
14. Юрк Н.А. Использование статистических методов управления качеством для оценки стабильности производства // Экономика сельского хозяйства России. – 2020. – № 2. – c. 91-95. – doi: 10.32651/202-92.
15. Матюхин П.В., Марков В.О., Рабунец П.В. Встраивание качества в производственный процесс // Успехи современного естествознания. – 2009. – № 11. – c. 70-71.
16. Егорова О.А., Новикова М.А. Применение статистических методов в системах контроля качества пищевой продукции // Агропродовольственная экономика. – 2017. – № 6. – c. 67-75.
17. Биопродукт кисломолочный для питания детей дошкольного и школьного возраста «ПРОЛАКТА» / Технологическая инструкция к Техническим условиям ТУ 9222-003-90266517-2011. - Омск, 2011. – 28 c.
18. Малахова А.А., Старова О.В., Арефьев В.А. Бережливое производство как фактор повышения эффективности менеджмента // Экономика, предпринимательство и право. – 2020. – № 3. – c. 615-634. – doi: 10.18334/epp.10.3.100428.
19. Григорьев А.А., Кузнецов М.М. Повышение эффективности производства инструментами бережливого производства // Вестник научных конференций. – 2018. – № 1-4 (38). – c. 34-35.
20. Зайцев А.А. Оценка влияния концепции бережливого производства на финансово-экономические показатели инновационного предприятия // Вопросы инновационной экономики. – 2017. – № 3. – c. 257-280. – doi: 10.18334/vinec.7.3.38196.
21. Мельников О.Н., Ларионов В.Г., Ганькин Н.А. Основные этапы инновационного развития организации производства с позиций динамики использования принципов бережливого производства // Вопросы инновационной экономики. – 2016. – № 3. – c. 239-258. – doi: 10.18334/vinec.6.3.36996.

Страница обновлена: 26.11.2024 в 12:51:19

Подробнее об авторах: