كنت أظن أن المصنع الأكفأ هي التي تعمل آلاتها أسرع من غيرها. لكن قصة منهجية «SMED» لفتت نظري إلى زاوية لم أكن أفكر فيها: الوقت الذي تتوقف فيه الآلة قد يكون أهم من الوقت الذي تعمل فيه.

فخلف هذا الاختصار الإنجليزي، الذي يعني «تبديل القالب في دقيقة واحدة»، قصة يابانية بدأت في مصانع ما بعد الحرب، وانتهت بتغيير طريقة تفكير المصانع حول العالم في سؤال اقتصادي يبدو بسيطًا: كم قطعة يجب أن نُنتج في المرة الواحدة؟

ما معنى تبديل القالب؟

في مصانع السيارات، تُصنع الأبواب والأسقف وأجزاء الهيكل بمكابس عملاقة تضغط ألواح المعدن داخل قوالب ثقيلة، ولكل قطعة قالبها الخاص. وحين ينتقل المصنع من قطعة إلى أخرى، يتوقف المكبس، ويُرفع القالب القديم، ويُركّب الجديد، ثم يُضبط ويُجرَّب حتى تخرج أول قطعة سليمة. وطوال هذا الوقت، الذي يُعرف بـ«وقت التبديل»، لا تُنتج الآلة شيئًا، بينما تستمر التكلفة.

لماذا كانت المصانع تُنتج بكميات ضخمة؟

إذا كان تبديل القالب يستغرق ساعات، فالقرار المنطقي أن تُنتج أكبر كمية ممكنة قبل أن تبدّله، حتى تتوزع تكلفة التوقف على عدد أكبر من القطع.

وهذا المنطق له أصل اقتصادي مكتوب. ففي عام 1913، نشر المهندس الأمريكي فورد هاريس مقالًا بعنوان «كم قطعة تُصنع دفعة واحدة؟»، شرح فيه أن حجم الدفعة محكوم بقوتين متعاكستين: تكلفة رأس المال المحبوس في الإنتاج، وهي تدفع نحو دفعات أصغر، وتكلفة التجهيز مع كل تشغيل جديد، وهي تدفع نحو دفعات أكبر. ومن هذه الفكرة خرجت معادلة «الكمية الاقتصادية للطلب»، التي ظلت المعيار الذهبي لتحديد أحجام الدفعات في معظم القرن العشرين.

والمشكلة، كما أراها، أن تِلك المعادلة كانت تتعامل مع تكلفة التجهيز كأنها أمر واقع لا يمكن تغييره. والنتيجة مصانع ممتلئة بالمخزون: مستودعات واسعة، وأموال مجمدة في قطع تنتظر دورها، وعيوب قد لا تُكتشف إلا بعد إنتاج آلاف القطع، وبطء في الاستجابة لأي تغير في الطلب.

معضلة تويوتا

بعد الحرب العالمية الثانية، كانت تويوتا تعمل في سوق يابانية محدودة تطلب طرازات متعددة بكميات صغيرة، ولا تملك رأس المال ولا المساحات التي تسمح لها بتكديس المخزون كما تفعل المصانع الأمريكية العملاقة. وفوق ذلك، كان تبديل القوالب يستغرق ساعات طويلة، تتراوح بحسب بعض المصادر بين ساعتين وثماني ساعات.

وكان تايتشي أونو، الذي يُنسب إليه بناء نظام تويوتا للإنتاج، يعمل على فكرة «الإنتاج في الوقت المحدد»: أن يُنتج المصنع ما يُطلب فقط، وبالكمية المطلوبة، وفي الوقت المطلوب. لكن هذه الفكرة لا يمكن أن تعيش في مصنع يستهلك فيه كل تبديل ساعات، لأنه سيُضطر حينها إلى العودة إلى الدفعات الكبيرة.

شيغيو شينغو والتمييز الذي غيّر كل شيء

هنا تظهر شخصية شيغيو شينغو (1909–1990)، المهندس الصناعي الياباني الذي بدأ منذ منتصف الخمسينيات يقدّم دورات لموظفي تويوتا. ومن تجاربه في المصانع اليابانية خلال الخمسينيات، خرج بالتمييز الذي ستقوم عليه المنهجية كلها:

التجهيز الداخلي: وهو ما لا يمكن فعله إلا والآلة متوقفة، مثل تركيب القالب الجديد.

التجهيز الخارجي: وهو ما يمكن فعله والآلة تعمل، مثل نقل القالب الجديد إلى جوار المكبس، وإحضار الأدوات قبل التوقف. تبدو الفكرة بديهية حين تُقال، لكن المصانع لم تكن تفصل بين النوعين: تتوقف الآلة أولًا، ثم يبدأ البحث عن الأدوات ونقل القالب وتجهيزه. أي أن الآلة كانت تنتظر أعمالًا لم يكن هناك ما يمنع إنجازها وهي تعمل.

وأشهر قصص المنهجية رواها شينغو نفسه عن عمله في تويوتا منذ 1969: مكبس بقوة ألف طن كان تبديل قالبه يستغرق نحو أربع ساعات، فانخفض إلى ساعة ونصف، ثم طلبت الإدارة الوصول إلى ثلاث دقائق. وكان مفتاح القفزة، كما يروي، تحويل أكبر قدر ممكن من التجهيز الداخلي إلى خارجي، وخلال أشهر قليلة تحقق الهدف. ومن هنا جاء الاسم، والمقصود ليس دقيقة واحدة حرفيًا، بل وقت يُكتب برقم واحد، أي أقل من عشر دقائق.

رواية أخرى من داخل تويوتا

وللأمانة، فإن هذه القصة ليست محل اتفاق. ففي مقابلة نشرها معهد «لين إنتربرايز» عام 2006، يرى إيساو كاتو، أحد المسؤولين السابقين عن التدريب والإنتاج في تويوتا، أن قصة المكبس رُويت بتسلسل غير دقيق، وأن تقليص أوقات التبديل كان جهدًا جماعيًا بدأ في أواخر الأربعينيات، حتى وصل متوسطه إلى 15 دقيقة عام 1962، ثم إلى ثلاث دقائق في قسم المكابس بحلول 1971 على يد مهندسي الشركة. لكنه في المقابل ينسب إلى شينغو الفضل في التمييز بين التجهيز الداخلي والخارجي.

وأنا أميل إلى أن الخلاف على صاحب الفضل لا يقلل من قيمة الفكرة. فتويوتا حققت الإنجاز على أرض المصنع، وشينغو حوّله إلى منهجية مكتوبة قابلة للنقل في كتابه «ثورة في التصنيع: نظام SMED» الصادر بالإنجليزية عام 1985، فخرجت الفكرة من مصانع تويوتا إلى مصانع العالم.

كيف تعمل المنهجية؟

يلخص معهد «كايزن» المنهجية في خطوات متتابعة: تصوير التبديل كما يحدث فعلًا وقياس كل مهمة فيه، ثم الفصل بين الأعمال الداخلية والخارجية، ثم تحويل ما يمكن من الداخلي إلى خارجي، كتسخين القوالب مسبقًا وتوحيد ارتفاعها لتجنب إعادة الضبط، ثم تبسيط ما تبقى باستخدام أدوات تثبيت سريعة بدل البراغي وعاملين يعملان في وقت واحد، وأخيرًا تنظيم الأدوات قرب مكان استخدامها.

ولشينغو ملاحظة طريفة تُنقل عنه كثيرًا: أن الدورة الأخيرة فقط من دورات البرغي هي التي تشدّه فعلًا، أما ما قبلها فمجرد حركة. ويقول آرت بيرن، في مقال نشره معهد «لين إنتربرايز» عام 2022، إن الفصل بين الأعمال الداخلية والخارجية وحده يخفض وقت التبديل عادة بنسبة 50% أو أكثر، دون أي تكلفة.

وأقرب صورة لهذا كله وقفة الصيانة في سباقات «فورمولا 1»، التي يستلهم منها معهد «كايزن» فكرة توزيع المهام وتنفيذها في وقت واحد. فهناك تُبدَّل الإطارات الأربعة في ثوانٍ معدودة، والرقم القياسي المسجل لدى «غينيس» 1.80 ثانية حققه فريق «ماكلارين» في جائزة قطر الكبرى عام 2023. والسر ليس في سرعة الأيدي وحدها، بل في أن كل ما يمكن تجهيزه قبل وصول السيارة جُهّز فعلًا.

لماذا قلبت SMED منطق الإنتاج بكميات كبيرة؟

هنا يصبح الموضوع اقتصاديًا بامتياز. فمعادلة هاريس لم تكن خاطئة، لكنها تعاملت مع تكلفة التجهيز كمعطى ثابت، وتويوتا لم تقبل هذا المعطى. فبدل أن تسأل: كم قطعة أُنتج حتى أوزع تكلفة التبديل؟ سألت: كيف أخفض تكلفة التبديل نفسها؟

وحين يهبط وقت التبديل من ساعات إلى دقائق، يهبط معه الحجم الاقتصادي للدفعة، لأن السبب الذي كان يبرره تلاشى. ويشير معهد «كايزن» إلى أن غاية أونو النهائية كانت «التبديل الصفري»، حيث يقترب حجم الدفعة من قطعة واحدة.

ومع الدفعات الصغيرة، يقل المخزون والأموال المجمدة فيه، وتتقلص المساحة المطلوبة، إذ يقدّر بيرن أن الدفعات الكبيرة تحتاج إلى مساحة أكبر بنسبة 40% إلى 50%. ويُكتشف العيب مبكرًا قبل أن يتكرر في آلاف القطع، ويستجيب المصنع لتغير الطلب بسرعة، وتتحول كل دقيقة تُوفَّر إلى طاقة إنتاجية إضافية دون شراء آلة جديدة. ففي تجربة شركة «وايرمولد» الأمريكية التي يرويها بيرن، انخفض التبديل على إحدى ماكينات الدرفلة من 840 دقيقة، أي 14 ساعة، إلى 6 دقائق. وبحسب بيرن، أسهمت جهود تقليص أوقات التبديل في الشركة في تقصير مدة التسليم من أسابيع إلى يوم أو يومين، بإنفاق رأسمالي محدود أو منعدم .

وهكذا تغير معنى الكفاءة نفسه. لم تُلغِ SMED اقتصاديات الحجم، لكنها نزعت عنها احتكار الكفاءة، ونقلت الميزة من المصنع الذي يُنتج أكثر إلى المصنع الذي يتنقل أسرع بين ما يطلبه السوق.

وماذا يعني هذا لنا؟

في المملكة، حيث يستهدف برنامج «مصانع المستقبل» تحويل 4 آلاف مصنع إلى منشآت ذكية، يتجه الحديث عادة إلى الأتمتة والروبوتات والبيانات، وهذا مهم. لكن قصة SMED تذكّرنا بأن بعض أكبر المكاسب لا يحتاج إلى آلة جديدة، بل إلى نظرة جديدة لطريقة العمل. ومن أجمل ما فيها، في رأيي، أنها في متناول الجميع؛ فخطوتها الأولى يستطيعها مصنع صغير بكاميرا هاتف وساعة توقيت وفريق مستعد للملاحظة.

وحين أعود إلى ذلك المكبس الذي كان يتوقف ساعات، أدرك أن المشكلة لم تكن في ثقل القالب، بل في الافتراض الذي يحيط به: أن التوقف قدر لا مفر منه، وأن الحل الوحيد هو أن نُنتج أكثر لنعوّضه.

ولهذا ربما لا يكون أفضل وصف لمنهجية SMED أنها وسيلة لتسريع تبديل القوالب.

الأقرب إلى الواقع، كما أراه، أنها طريقة لإعادة التفكير في التوقف نفسه: ما الذي يجب أن يحدث والآلة متوقفة، وما الذي يمكن أن يحدث وهي تعمل. وحين تتغير الإجابة عن هذين السؤالين، يتغير معها حجم الدفعة، وحجم المخزون، وقدرة المصنع على أن يُنتج ما يطلبه السوق، بدل أن يُنتج ثم ينتظر من يشتري.

ومن هنا أرى قصة SMED جديرة بالقراءة اقتصاديًا، لا بوصفها حيلة هندسية في مصانع السيارات فحسب، ولا باعتبارها فصلًا من تاريخ تويوتا، وإنما باعتبارها نافذة يمكن من خلالها رؤية التحول الأكبر في منطق الإنتاج:

من دفعات كبيرة تعوّض بطء التبديل، إلى تبديل سريع يجعل الدفعات الصغيرة مجدية.

تنويه: هذا المقال معرفي، هدفه تبسيط الموضوع وشرحه بأسلوب سهل وقريب للقارئ. المعلومات الواردة فيه مأخوذة من مصادر منشورة، وتمت صياغتها وتبسيطها بتصرّف، ولا تمثل موقفًا أو تصريحًا رسميًا لأي جهة. وتختلف بعض تفاصيل هذه القصة التاريخية باختلاف الروايات والمصادر، لذا يُنصح بالرجوع إليها للاطلاع على التفاصيل الكاملة.