Autonomacija oslobađa čoveka od potrebe da stalno nadzire mašinu.
Autonomacija (ili Jidoka 自働) je “automatizacija sa ljudskim dodirom.” U praksi označava automatizovanu mašinu koja staje kada detektuje da postoji problem. Ideja dolazi od automatske mašine za tkanje koju je izumeo Sakitchi Toyoda. Ove mašine za tkanje su se automatski zaustavljale kada bi neka od niti pukla i time samostalno prestajale da prave defektnu tkaninu.
Ukoliko uzmemo automatsku mašinu, bez “ljudskog dodira“, onda će obrađivati ulazni materijal dokle god ga ima, bez obzira da li je to što proizvodi ispravani ili ne. Kako bi se problem škarta izbegao, pored takve mašine se obično stavlja čovek da je nadgleda, jer je ljudski sud potreban tom uređaju da bi rasudio da li je proizvod dobar ili ne. Ovo je vrlo neefikasno i skupo s ekonomske, a dosadno i otuđujuće s ljudske strane.
Za razliku od automatizovane mašine koja nastavlja da štanca škart u slučaju greške, autonomizovana mašina detektuje grešku sama, zaustavlja se i signalizira operatera.
Dalji tekst je podeljen u četiri celine:
Autonomacija u razvoju softvera. Sveprisutna je u modernim alatima za razvoj i lako dostupna, ali je pitanje u kojoj meri ih primenjujemo,
Autonomacija kao stub Toyota sistema proizvodnje. Malo širi pogled na sistem koji je autonomaciju uzeo kao jedan od dva osnovna principa i kakvu je to razliku napravilo u pogledu produktivnosti, kvaliteta i ušteda,
Istorijski pretres. Velike ideje su uglavnom proste i imaju skromne korene,
Korak dalje. Automomacija je sveprisutna i okruženi smo njome, ali je uglavnom ne vidimo. Međutim, kada naučimo da je vidimo i posvetimo se njenom usavršavanju, možemo ostvariti značajna unapređenja u produktivnosti i uštede.
Autonomacija u razvoju softvera
Iako termin potiče iz mašinske proizvodnje, koncepti autonomacije su sveprisutni u modernom razvoju softvera. Da li vam se desilo da kompajer odbije da napravi izvršni program zato što u kodu postoji greška? Ili da vam IDE podvuče crvenim liniju gde pokušavate da ceo broj proslediti funkciji koja prima niz? Ili da sistem prekine automatsku isporuku zato što trenutna tura izmena nije prošla sve testove?
Ako jeste, čestitam! Vaš proces razvoja softvera sadrži elemente autonomacije i svaki put kada zaustavi sledeći korak usled greške, vi štedite vreme i novac. Greške su najskuplje onog trenutka kada odu pred korisnike.
Jedan od dobro istraženih i sigurnih pristupa autonomaciji razvoja softvera je težnja ka stalnoj isporuka (Continuous Deployment). Moramo dodati puno “ljudskog dodira” ukoliko želimo da osposobimo naš proces tako da se izmene nađu pred krajnjim korisnicima odmah pošto su napravljene. Govorimo o automatskim testovima, kako na računaru na kome su izmene nastale (pre-commit hook na primer), tako i u alatima za stalnu integraciju i testiranje, pakovanju i isporuci softvera uz proveru opterećenja i stabilnosti i tako dalje. Kažem da je ovo siguran pristup zato što postoji puno literature i oprobanih alata koji nam u razvoju takvog sistema isporuke mogu pomoći.
Ali ne bismo trebali tu stati. Možemo da razmišljamo o tome šta trenutno radimo ručno, a mogli bi da prebacimo da radi mašina - testiranje, formatiranje koda, pakovanje i isporuka, podešavanje razvojnog ili produkcionog okruženja i tako dalje.
Postoji niz stvari koje ni ne razmišljamo da automatizujemo zbog velike mogućnosti da dođe do greške. Sada možemo da počnemo da radimo čak i na takvim stvarima polazeći od hvatanja reške i sprečavanja da negativno utiče na ostatak procesa. Automatizaciju koju već imamo da radi možemo ponovo pogledati i videti koja zahteva ljudski nadzor. Tu su jasna mesna na kojima možemo da unapredimo proces. I naravno, čak i da imamo autnomizovane procese, uvek možemo da gledamo kako da ih ubrzamo gde trenutne performanse ne zadovoljavaju naše potrebe ili teraju ljude da čekaju.
Toyota sistem proizvodnje
Kada se mašini doda “ljudski dodir“ i ista napravi tako da stane u slučaju problema, signalizirajući operatera, čovek može da se bavi nečim drugim kada mašina počne da obrađuje predmet rada. Njegova pažnja je potrebna samo ako mašina naiđe na problem.
Autonomacija tako donosi uštede na dva osnovna fronta:
Kvalitet proizvoda se povećava, jer manje škarta ide ka sedećim koracima proizvodnje,
Radnici nisu više vezani za jednu mašinu, već mogu da rade i na drugim aktivnostima koje dodaju vrednost.
Upravo ove stvari su potrebne da bi omogućile uštede i produktivnost Toyota sistema proizvodnje. S jedne strane, just-in-time proizvodnja nema velike inventare delova između koraka, pa je prostor za grešku mali. Ukoliko bi neka mašina štancala škart delove koje naredni koraci ne mogu da ugrade, to bi ih vrlo brzo “izgladnelo” i zaglavilo dalju proizvodnju. Zato je ugradnja kvaliteta osnov da bi ceo sistem proizvodnje funkcionisao.
Sa druge strane, kada radnik ne mora da nadzire jednu mašinu, može da radi na više. Tu je ušteda očigledna - za pet mašina više nije potrebno pet radnika, već je dovoljan jedan. Ali stvari idu i dalje odatle. Pošto je radnik inteligentna komponenta sistema sposobna da uči i da se prilagodi, samim brojem mašina na kojima radi može da se kontroliše protok proizvodnje. Ukoliko dođe do povećane potražnje, možemo dodati ljude tako da jedan radnik radi na manje mašina tako da stiže da uradi više pojedinačnih delova. Ili pak, kada potražnja padne, možemo zaposlenog rasporediti da radi na više mašina i time usporiti proizvodnju.
Taiichi Ohno navodi još jednu promenu koju autonomizacija radi - saradanja. Kada mašina stane, ona vizuelno komunicira problem. Taj signal ne vidi samo radnik za mašinom, već i ostali, uključujući nadzornika. Na taj način se ponavljaući problemi lakše vide jer ih primećuje šira grupa ljudi koja zajedno može da radi na njihovom rešavanju.
U svojoj studiji Toyota Production Sistema, Shigeo Shingo definiše šest progresivnih koraka od ručnog rada do poptune automatizacije:
Ručno. Sav posao radi čovek ručno, bez pomoći mašine,
Ručno snabdevanje uz automatski obradu. Mašina radi samo obradu, dok čovek ručno snabeva mašinu materijalom za obradu i uklanja rezultat obrade. Ljudski nadzor je potreban da bi se primetila greška,
Automatsko snabdevanje i obrada. Čovek snabdeva materijal za obradu i uklanja rezultat, dok mašina automatski namešta alate i radi obradu. Ljudski nadzor je potreban da bi se primetila greška,
Polu-automatizacija. Mašina se automatski snabdeva materijalom za obradu, ali ne staje u slučaju problema. Pošto se materijal dodaje automatski, postoji veliki rizik od proizvodnje veće količine škarta ako dođe do greške, tako da je ljudski nadzor neophodan,
Autonomacija (pre-automatizacija). Mašina se automatski snabdeva materijalom za obradu i staje u slučaju greške. Čovekova pažnja je potrebna samo u slučaju problema,
Potpuna automatizacija. Ceo proces je u potpunosti automatizovan, od snabdevanja materijalom, obrade, uklanjanja proizvoda, preko detekcije greške i njene ispravke.
Poprilično detaljna lista, posto je sama studija prilično tehnička.
U dostupnijoj literaturi koja ne ulazi toliko u detalje, podela je obično na tri osnovna koraka:
Čovek ručno snabdeva mašinu i uklanja obraćeni predmet, dok mašina radi samu obradu,
Snabdevanje i uklanjanje predmeta obrade su automatizovani, ali čovek i dalje nadgleda mašinu da ne pravi greške,
Snabdevanje, obrada i uklanjanje obrađenog predmeta su automatizovani, a mašina je proširena sistemom koji automatski staje u slučaje greške i vizuelno signalizira operateru da je došlo do greške.
Jidoka evolucija. Izvor: https://www.lean.org/lexicon/jidoka
Iako je jednostavnija podela rasprostranjenija i dovoljna da se razume proces autonomizacije, naveo sam i primer gde se na problem gleda šire. U tom pogledu na stvari, autonomacija nije ideal ka kome težimo - potpuna automatizacija je. Problem kod poptune automatizacije, gde mašina ne samo detektuje grešku, već je sposobna i da je reši je to što je uglavnom preskupa da bi bilo praktično. Vremenom će se to verovatno promeniti.
Istorijski pretres
Sakitchi Toyoda (1867-1930) je proslavljeni japanski pronalazač koji je utabao put nastanku Toyota auto kompanije. Priča počinje u selu u blizini Nagoje u dobar rađanja modernog Japana. Sin stolara, Sakitchi je u ranim godinama shvatio da je put u budućnost kroz mašine i mehanizaciju proizvodnje. Tražeći gde može da napravi razliku, u 24. godini je izumeo razboj koji može da se koristi jednom rukom i rešava problem neujednačenog tkanja, time povećavajući kvalitet i produktivnost.
Ručni razboj, neuspela tkačka firma i kasnija uspešna mašina za namotavanje su samo koraci koji su ga 1896. doveli do razboja koji je pogonio parni motor. Pored toga što nije bio ručni, ovaj razboj je zanimljiv zato što je imao sistem za automatsko zaustavljanje ukoliko bi nit potke pukla. Tokom decenija koje su usledile Sakitchi je nastavio da razvija razboje, do slavnog tipa G iz 1924. godine, koji je globalno bio viđem kao čudo.
Zahvaljujući uspehu automatskog razboja, Toyoda Automatic Loom Works, Ltd je osnovana 1926. godine sa ciljem da ih proizvodi i dalje unapređuje, a kroz prodaju prava za Tip G britanskoj firmi Platt Brothers Toyoda porodica je došla do dovoljno sredstava da počne da se bavi automobilima. Na taj način je automatski razboj utabao put Toyoti kakvu većina ljudi u svetu prepoznaje.
Automatski razboj je bitan jer u sebi imao jido (自) koji mašini omogućava da sama stane ako se nit prekine, samim tim joj pružajući stepen samostalnosti. Dalji razvoj razboja je dodavao mehanizme autonomacije uređaju, jer je autonomacija omogućavala rast produktivnosti.
Taiichi Ohno ima jedno poglavlje u knjizi “Workplace Management” gde se priseća svog rada u Toyoda Boshoku, kompaniji koju je osnovao Sakitchi Toyoda, a koja se bavila proizvodnjom tekstila. Krenuo je kao običan radnik da bi nakon tri godine napredovao na poziciju šefa održavanja.
U tom poglavlju kaže da mu je trebalo vremena da uvidi genijalnost automatskog razboja. Kao radnik u fabrici tekstila je nije video, jer su sposobnost mašine da se sama zaustavi kada nit pukne gledali kao način da se iz radnika izvuče više produktivnosti. Kada bi pukla nit, zaposleni bi poleteli ka mašini koja je stala da ponovo povežu nit i nastave rad.
Iako mu kao mladom radniku u fabrici tekstila genijalnost autonomacije još uvek nije bila jasna, postala je tokom godina rada u Toyoti i dalje je navodi kao jedan od dva stuba Toyota sistema proizvodnje (drugi je Just-In-Time).
Shigeo Shingo u knjizi “A Study of the Toyota Production System” detaljno ulazi u bitnost i praktične prednosti dodavanja “ljudskog dodira“ mašina. Autonomacija omogućava da se radnik odvoji od mašine, a to dovodi do povećanja produktivnosti i smanjenja torškova proizvodnje. Postoje dva principa za koje se ovo vezuje:
Kada se mašina osamostali do te mere da ne zahteva čoveku pažnju, operater može da opslužuje više od jedne mašine. Od 40-tih godina dvadesetog veka, Toyota zaposleni se ne brinu o jednom, već o pet i više mašina,
Kroz amortizaciju trošak mašine se vremenom umanjuje dok jednog trenutka rad mašine ne postane “besplatan.” Nasuprot tome, ljudski rad nije moguće amortizovati, tako da uvek dolazi kao trošak.
Druga opcija je moguća onog trenutka kada prestanemo da optimizujemo ljude oko kapaciteta mašine i umesto toga usvojimo princip da su troškovi prekomerne proizvodnje i plate ljudi veći nego troškovi kada mašina stoji. Istorijski cena ljudskog rada na mnogim tržištima raste, tako da vremenom možemo očekivati da nas nečiji sat košta više, dok vremenom sat rada ili stajanja mašine koju smo pazarili košta sve manje i manje.
Kao što je već pomenuto, Shigeo navodi da je autonomacija u stvari pre-automatizacija, gde pod potpunom automatizacijom podrazumeva mašinu koja nije samo sposobna da primeti problem, već je spreman i da taj problem ispravi. U momentu kada je objavio studiju Toyota sistema proizvodnje (kraj 1989. godine) Shigeo smatra da su takve mašine i dalje preskupe da bi bile isplative i da je pre-automatizacija logičan korak jer donosi 50% uštede u odnosu na proizvodnju bez autonomacije uz značajano manja ulaganja od poptune automatizacije.
Autonomizovani razboj
Sakitchi Toyoda (1867-1930)
Korak dalje.
Koncept autonomacije je jednostavan: mašina treba sama da stane kada naiđe na problem i o tome obavesti operatera. Često iz prostih stvari možemo da izvučemo decenije znajačnih unapređenja. Da nije tako, ovaj članak bi bio četiri puta kraći. Umesto toga, imamo priču o skromnim počecima (razboj), momentu kada se uviđa i ralizuje pun potencijal ideje (Tyota Production Sistem), kao i moderne primene van okruženja u kojima je ideja nastala i rasla.
To su mogući koraci i za primenu autonomacije sada kada smo upoznati sa njom:
Intuitivna primena. Puštamo da nam editor boji greške u sintaksi, kompajer odbija da napravi izvršni fajl i proces isporuke staje jer nije moguđe razrešiti međuzavisnosti, bez da pridajemo prevelik značaj tim stvarima.
Spoznaja. Autonomacija kao aktivnost nam je sada poznata i ima ime. Shvatamo njen potencijal, prepoznajemo je kada je vidimo i aktivno radimo na tome da je dodamo u naše procese kako bi nam štedela vreme i novac.
Prilagođavanje. Kako autonomacija pokazuje svoje kvaliteta u našoj primarnoj delatnosti, tako naučeno primenjujemo i u drugim stvarima na kojima radimo, često i na mestima na kojima ne očekujemo da princip može da se primeni (inovativna primena).
Zavisnosti od toga gde se trenutno nalazimo na ovom putu mogu zavisiti i naši sledeći koraci. Kao što je Taiichi Ohno, bilo je potrebno neko vreme da shvati koliko je jido bio genijalan izum i koliko je široka njegova primenljivost.
Reference
Taiichi Ohno - Toyota Production System, Beyond large-scale production
Taiichi Ohno - Workplace management
Shigeo Shingo - A study of the Toyota Production System
Jeffrey Liker - The Toyota Way
Fotografije: Toyota UK, Toyota Material Handling Europe.
…