Гуру Мадхаван - Думай как инженер. Как превращать проблемы в возможности

• Название: Думай как инженер. Как превращать проблемы в возможности
• Автор: Гуру Мадхаван
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2016
• ISBN: 978-5-00100-035-8

Разум человека способен не только дарить чудеса инженерной мысли, но и находить новые способы решения различных проблем повседневной жизни и бизнеса. В этой книге описывается философия инженерного мышления, которая стоит за проектированием решений, основанных на системности, ограничениях и компромиссах.

Книга предназначена для всех, кто хочет с помощью системного мышления научиться решать сложные, комплексные задачи.

На русском языке публикуется впервые.

---

Психолог Гэри Бредшоу пишет о важности акцентирования на функции при разработке самолетов. У Уилбера и Орвилла Райта ушло около четырех лет на создание первого опытного образца летательного аппарата. В то время как их конкуренты уделяли основное внимание конструкции крыльев, фюзеляжа и движущей силе, братья Райт сосредоточились на ключевых функциях: подъемной силе, тяге, сопротивлении и т. п. В духе понятия модульного мышления они решали каждую задачу на уровне подсистем, прежде чем переходить к следующему этапу монтажа, и при этом изобретали новые инструменты и методы измерения.

Рассмотрим пример одной из множества концептуальных преград, с которыми сталкивались братья Райт. Большинство их современников считали, что системы управления полетом действуют в двух измерениях. «Как будто самолет – это нечто сродни телеге, едущей по дороге, или кораблю, плывущему по морю», – объясняет Том Крауч, старший куратор Национального музея авиации и космонавтики Смитсоновского института и автор книги The Bishop’s Boys («Парни епископа») – авторитетной биографии братьев Райт. Другие разработчики думали «о понятии летательного аппарата, которому свойственна устойчивость, то есть что при воздействии порыва ветра он автоматически вернется к устойчивому положению». А братья Райт усматривали в этом совершенно иную задачу. Крауч добавляет: «С самого начала они задавались целью разработать систему управления, обеспечивающую полный контроль над движением аппарата по каждой оси, причем все время». Контроль заменил собой устойчивость. «И это не так уж удивительно; ведь они были велосипедистами».

Братья Райт столкнулись еще с одной трудностью. Их воздушный винт хорошо зарекомендовал себя на практике, но не в теории, что заставило их обнаружить концептуальную базу. Как указывает Крауч, самый большой прорыв они совершили, «когда перестали думать об этой проблеме, заявив, что, по сути, пропеллер – это вовсе не воздушный винт; он не такой, как винт, входящий в дерево, а гораздо больше напоминает крыло и создает подъемную силу. Он не движется вперед по воздуху, а крутится, и эта подъемная сила превращается в тягу, двигающую самолет вперед». Итак, версия структурированного визуального мышления братьев Райт заключалась в том, чтобы думать о пропеллере как о вращающемся крыле. «Конечно, чтобы сделать такой интеллектуальный рывок, нужно буквально “увидеть” пропеллер как крыло, движущееся по спирали», – отмечает Крауч. Устраняя эти препятствия, братья Райт преследовали конечную цель – создать надежно функционирующий летательный аппарат.

У функциональных ориентаций Шепард-Баррона и братьев Райт (или Эдисона) есть одна общая черта. Ученый Брайан Артур из Института Санта-Фе называет ее глубоким мастерством; это способность основательно разбираться в различных функциональных возможностях и уметь эффективно их сочетать. «Суть глубокого мастерства состоит в знании того, что вряд ли сработает, какие методы применять, с кем общаться, какие теории учитывать и, самое главное, – как обращаться с явлениями, которые недавно обнаружены и еще плохо изучены», – пишет Артур. Подходы системной инженерии, лежащие в основе эффективности и надежности продуктов, от которых требуется высокая устойчивость к отказам, – таких как банкоматы и самолеты, – тесно связаны с глубоким мастерством.

В отличие от Эдисона, тщательно документировавшего и защищавшего свои идеи, самое важное в наследии Шепард-Баррона заключается, возможно, в том, что он не запатентовал свое изобретение. Он не хотел раскрывать информацию о системе кодирования из соображений безопасности, чтобы лишить преступников шанса взломать код. Он предпочел сделать ее коммерческой тайной, чтобы данная технология могла развиваться без обременения патентами. «Сила банкомата – в его простоте, основанной на древней социальной технологии самих наличных денег, существующей уже 27 веков, – говорит Майкл Ли, СЕО Ассоциации производителей банкоматов. – Поэтому примерно каждые восемь минут где-то в мире устанавливается новый банкомат». Бывший председатель Федеральной резервной системы США Пол Волкер сформулировал это удачнее всего: «Банкомат – это самая важная инновация в индустрии финансовых услуг».

3

В 1956 году с целью ознакомления с производственной деятельностью корпорации Ford Motor США посетила небольшая группа руководителей компании Toyota. В составе делегации был инженер-механик Тайити Оно, приехавший посмотреть, какой передовой опыт можно было бы перенять в разгар экономического спада в Японии после Второй мировой войны, которая нанесла тяжелый урон производственному сектору страны.

Гигантский размах конвейерного производства Ford Motor потряс Тайити Оно, но все же он посчитал его неэффективным. Почему? Дело в том, что у Ford оставались излишки запасов продукции, и это вынуждало компанию активно продвигать ее на рынке, чтобы продать. В аналогичной ситуации находилась и General Motors – ее подход тоже не соответствовал потребностям клиентов.

Тайити Оно исходил из собственного опыта работы в области производства ткацких станков в Японии, и интуиция подсказывала ему, что подход Ford Motor неправильный. Зачем выпускать избыточное количество продукции и ждать, пока клиенты раскупят ее? По возвращении Таийти Оно доложил о своих впечатлениях Эйдзи Тойода, одному из старших руководителей, который впоследствии возглавил компанию Toyota. Эйдзи был жестким человеком, приверженцем доктрин эффективности; он считал, что если взяться за дело серьезно, то можно выжать воду из сухого полотенца. Начало таким взглядам положил еще Сакичи Тойода – основатель группы компаний Toyota.

Сакичи привык полагаться на собственные силы и неоднократно перечитывал книгу «Самопомощь», которую в 1859 году написал шотландский реформатор Сэмюэл Смайлс. Работая над усовершенствованием ткацкого станка, Сакичи Тойода придумал станок, который останавливался при разрыве нити. Это усовершенствование дало толчок развитию автоматизации – теперь за работой большого количества ткацких станков мог следить один человек. Бизнес Сакичи Тойода процветал.

В начале 1920-х годов экономический рост в Японии оказался под угрозой. Причиной стало ужасное землетрясение силой 7,9 балла, обусловившее огромные разрушения на равнине Канто; погибли десятки тысяч человек. Железнодорожная сеть во многих местах была повреждена; не менее сильно пострадала и остальная транспортная инфраструктура. Столкнувшись с этими испытаниями, японцы вооружились оптимизмом и принципами самопомощи; в них же черпали вдохновение и японские компании.

Сын Сакичи, Киитиро Тойода, возглавил семейный бизнес в 1930-е годы. Опираясь на свой опыт в области станкостроения, Киитиро основал небольшую автомобильную компанию. Как же Toyota удалось со столь скромных стартовых позиций выйти в лидеры автомобильной отрасли?

Одним из переломных моментов в этом процессе стало посещение Тайити Оно магазина Piggly Wiggly в ходе поездки в США для ознакомления с деятельностью компании Ford Motor.

* * *

Самообслуживание всегда происходило в срок. Самопомощь означала эффективность. В Piggly Wiggly обычной практикой было пополнение товарных запасов только после того, как клиенты раскупали продукцию. Возьмем пример вне области инженерии: по-видимому, этот народный подход помог легендарному французскому шеф-повару XIX века Жоржу Огюсту Эскофье, который, как подчеркивает кулинарный журналист Би Уилсон, «разделил кухню на разные зоны для соусов, мяса и пирожных». Тем самым Эскофье сумел преобразить процесс приготовления блюд в ресторанах, а также создать «определенную философию относительно того, какой должна быть еда».

Доказавшая свою надежность в Piggly Wiggly логика «точно в срок» подсказала компании Toyota идею свести к минимуму запасы деталей и инструментов в цехах. Официальная производственная система Toyota привела ко множеству триумфов. Дальнейшие цели этого подхода – например, малое количество дефектов при изготовлении – неуклонно сосредоточивались на постоянных улучшениях эффективности производства. Такая политика получила название конкурентная инженерия.

«В системном мышлении есть аксиома: каждое воздействие – это одновременно и причина, и следствие, – пишет консультант по инженерии и менеджменту Питер Сенге в книге The Fifth Discipline[8]. – Не бывает так, чтобы какое-то воздействие шло исключительно в одном направлении». Одно из предварительных условий повышения эффективности – обнаружить явные и скрытые пути в процессах, их схемы и отношения внутри системы. Применяя сравнение с уровнем воды в море, исследователи Юдзи Ямамото и Моника Беллгран из Швеции отмечают: «В модели Toyota, когда уровень воды высокий, она скрывает предметы, когда он понижается, предметы появляются на поверхности». Конкурентная инженерия помогала выявлять производственные дефекты, и каждую трудность нужно было устранять «с пониманием безотлагательности».