Гуру Мадхаван - Думай как инженер

В последние годы подход компании Toyota к сокращению излишних трат решила перенять отрасль авиаперевозок. Коммерческие авиакомпании освоили собственные версии «системного подхода», чтобы осуществлять многочисленное снижение массы воздушных судов и расхода топлива. В результате создаются недорогие и легкие альтернативы; уменьшается даже размер столовых приборов, чтобы сэкономить несколько граммов на каждой ложке, вилке и ноже.

В книге Toyota Production System[9] Таийти Оно пишет, что «улучшение эффективности начинается с простого вопроса: почему? Повторив этот вопрос пять раз, вы вплотную приближаетесь к первопричине любой конкретной проблемы в каком-либо процессе». Например, вот последовательность вопросов в формулировке самого Таийти Оно.

1. Почему станок остановился?

Произошла перегрузка, и сработал предохранитель.

2. Почему произошла перегрузка?

Был недостаточно смазан подшипник.

3. Почему он был недостаточно смазан?

Смазочный насос плохо подавал смазку.

4. Почему он плохо подавал смазку?

Вал насоса был изношен и разболтан.

5. Почему вал насоса был изношен?

Из-за отсутствия фильтра туда попала металлическая стружка.

Сенге, возможно, расценил бы такие рассуждения как попытку определить «круги причинности», связанные с понятием множественных воздействий на какую-либо систему. В более широком смысле благодаря Toyota конкурентная инженерия стала основным передатчиком идеи, превратившейся из производственного протокола в полезную философию управления. Конкурентная инженерия дала толчок развитию различных производственных секторов, сделала возможными новые протоколы обслуживания, положила начало революционным преобразованиям в организации рабочего процесса и открыла новые пути для распространения технологий.

Банкоматы расширяют наши возможности в трех направлениях: во времени, когда банковские услуги становятся доступными круглосуточно независимо от графика работы отделений банков; в пространстве, когда деньги можно снять вне пределов этих отделений; в удобстве, когда владельцы банковских карт могут снимать наличные в любое время в любой стране мира, что и было первоначальным замыслом Шепард-Баррона.

Принципы работы банкоматов, не говоря уже об автомобилях, основаны на надежности. За последние несколько лет интенсивность отказов банкоматов существенно снизилась благодаря параллельным алгоритмам обнаружения ошибок в программном обеспечении, которое обрабатывает транзакции, и избыточностям в сети банкоматов. Средства защиты банкоматов тоже значительно улучшились. Наши транзакции защищены и выполняются на сверхбыстрых скоростях, даже если банкомат должен отправить запрос группе связанных систем, которая может быть расположена очень далеко от него.

А теперь представьте, как огромная финансовая корпорация должна справляться с окружающими ее рисками. «Мы – операторы гигантских систем», – говорит Чэд Холлидей, председатель правления Bank of America и бывший СЕО компании DuPont. Информационная безопасность чрезвычайно важна для противодействия любым киберугрозам. Такие решения должны быть устойчивыми, гибкими и требовать максимальной безопасности и нескольких резервных уровней. «Вообразите, какая бы началась паника в случае сбоя работы этих систем – допустим, у людей исчезли бы все деньги со счетов, – поэтому все нужно делать как следует», – добавляет Холлидей. Общие принципы безопасности одинаковы и для аттракциона в парке развлечений, и для банковского счета. Существует конструктивное требование, согласно которому инженерам всегда нужно принимать дополнительные меры предосторожности, предусматривать устойчивые к отказам варианты, включать средства резервирования и обеспечивать избыточность. Не зря же шутят, что инженеры носят одновременно и брючные ремни, и подтяжки.

Техническая катастрофа может включать в себя ряд неисправностей, но хорошие инженеры сосредоточатся на поиске и устранении ее основной причины. У каждой аварии – своя судьба и свой урок для будущих поколений. Крушение лайнера «Титаник» стало большой человеческой трагедией, а ее первопричина заключалась в несовершенных переборках, которые поддались напору вод Атлантического океана в первое плавание корабля в 1912 году. Более того, из-за глупых эстетических соображений (нежелания загораживать вид с палубы) и пагубной, самонадеянной уверенности в том, будто «Титаник» непотопляем, количество спасательных шлюпок на борту оказалось ужасающе ничтожным. Результатом стала колоссальная системная катастрофа.

Это были намеренные, смертельно опасные проектные решения – то, что инженеры назвали бы агрессивными компромиссами, когда безопасность потеряла свою приоритетность, так как ее оттеснили на второй план несколько других факторов. Но противоположное по характеру понятие – консервативные компромиссы – помогло добиться огромных улучшений в характеристиках безопасности разработанных позже судовых систем, даже на более крупных круизных и контейнерных лайнерах. Сбои в работе неизбежны, но сделать систему максимально безопасной – высшее проявление способностей машины или человека.

В случае спортивных автомобилей можно явно пойти на небольшой компромисс в безопасности ради повышения мощности. Это не значит, что агрессивные компромиссы – негативная стратегия проектирования, а консервативные – наиболее благоразумный подход. Есть несколько гибридных принципов проектирования между агрессивными и консервативными компромиссами, которые применяются для создания автомобилей, призванных удовлетворять различные предпочтения клиентов. В идеале их должна объединять одна и та же цель, а именно: как можно эффективнее избегать сбоев в работе.

Например, как объясняет Норман Огастин, ушедший в отставку СЕО компании Lockheed Martin, в производстве космических летательных аппаратов нельзя отозвать продукцию из магазинов, как делают автопроизводители. «Если обнаружена проблема, они могут изъять из продажи 6 млн автомобилей, и это, конечно, ужасно. Но в нашем деле, если эта чертова ракета взорвется, никого уже не вернешь», – резюмирует он. Огастин подчеркивает, что для аэрокосмической отрасли концепция надежности сродни воздуху. «В бизнесе в большинстве случаев можно махнуть рукой на некоторые вещи, и ничего страшного не случится. Но с природой такой фокус не пройдет. Если вы ошибетесь, то заплатите за ошибку, причем за каждую, – говорит Огастин тоном человека, просто констатирующего факт. – Вы как инженер получите объективную оценку».

На инженеров оказывается непрестанное давление, чтобы они все сделали правильно, если на кону стоят жизни людей. Когда мы едем по мосту или полагаемся на медицинский прибор, момент ненадежности нам совершенно ни к чему. «Я когда-то жил в Техасе, и там проводили конкурсы чили, – вспоминал Огастин. – Судьи выбирали чей-то чили, руководствуясь исключительно вкусом. Ну и ну! А в аэрокосмической отрасли так нельзя: ваша ракета может нравиться всем, но если она не понравится природе, все кончено. Вы обречены».

Обеспечивать надежность непросто, учитывая, что наша жизнь полна неопределенности. Инженеру остается только отыскать все источники неопределенностей и попытаться минимизировать их, не упуская при этом из виду уроков, которые можно извлечь в последнюю минуту. «В конце концов вам придется нажать на кнопку, чтобы запустить ракету, – говорит Огастин. – Нельзя ждать, пока все неопределенности проявятся». Так было с первым полетом на Луну; исключалось прилунение на какой-нибудь валун, но в 1960-е годы не было технической возможности узнать, где там что находится. Надежность решения так же существенна, как само решение, и наряду с эффективностью она – основной ингредиент в доверии общества к инженерии.

Большинство инженерных продуктов представлены в форме хай-тек и «хай-тач»[10], как выразился физик Митио Каку; они обогащают желания и потребности людей. С помощью банкомата Шепард-Баррон нашел эффективное инженерное решение для сочетания аспектов хай-тек и «хай-тач» в одном продукте. Хай-тек – это невероятная глобальная сеть систем управления банкоматами (или бесперебойно работающая банковская инфраструктура, о которой говорил Чэд Холлидей), позволяющая нам совершать финансовые транзакции с помощью практически любого банкомата. «Хай-тач» говорит о получаемом вами удовлетворении, когда вы вынимаете наличные и кладете их себе в карман. Вы вставляете карточку, вводите PIN-код, забираете деньги и уходите, причем на все это тратите считаные секунды. Это и есть эффективность и надежность!

Глава 4

Гибкая стандартизация

Изготовить что-то в одном экземпляре легко.