Ресурсы ограниченной мощности

 

SR‑520 в районе моста Северо‑Восточной 76‑й улицы – ресурс ограниченной мощности. Она составляет 60 автомобилей в минуту в двух полосах. Дорога, ведущая к этому отрезку, имеет три полосы, так что участники движения вынуждены перестраиваться, чтобы пересечь озеро по древнему понтонному мосту, который был спроектирован 50 лет назад и рассчитан на две полосы. В то время этого вполне хватало – никакого бутылочного горлышка не предвиделось. Восточные пригороды были небольшими поселениями, так что пересекать мост приходилось редко, притом в основном в город, а не в обратную сторону, как сейчас.

 

Увеличение мощности

 

С точки зрения ограниченности ресурсов можно провести аналогию между SR‑520 и девушкой – дизайнером пользовательского интерфейса в команде по производству ПО, отвечающей за проектирование всех экранов, на которых происходит взаимодействие с пользователем. Дизайнер работает усердно, но ее мощности не хватает, чтобы покрыть все потребности проекта. Естественная реакция большинства менеджеров – нанять кого‑то ей в помощь. В теории ограничений Элияху Голдратта такое решение называется «расширением ограничений»: мы добавляем мощности, и бутылочное горлышко устраняется.

В случае с SR‑520 эквивалентом будет замена понтонной переправы через озеро Вашингтон новым мостом с тремя полосами движения в каждую сторону. Чтобы сохранялось равновесие, это должен быть мост с одной полосой для загруженного транспорта и велодорожкой, а также с двумя полосами для всех участников движения. Именно этим собирается заняться Министерство транспорта штата Вашингтон. Мост будет стоить сотни миллионов долларов, на его возведение понадобится около десяти лет. На момент написания этой книги строительство даже не началось.

Оказывается, увеличение мощности ограниченного ресурса – это крайний вариант. Расширение бутылочного горлышка стоит времени и денег. Если, например, нанимать второго дизайнера пользовательского интерфейса, то надо найти не только средства на его зарплату, но и бюджет на сам процесс найма, который может включать комиссионные для агентов по подбору персонала. Пока мы рассматриваем резюме и проводим собеседования с кандидатами, тормозится ход текущего проекта. А наш самый драгоценный ресурс, та самая девушка – дизайнер пользовательского интерфейса с ограниченной мощностью, будет вынуждена отрываться от работы по проекту, чтобы читать резюме, отбирать кандидатов, проводить собеседования. В результате ее возможности заниматься дизайном сокращаются, как и потенциальная пропускная способность всего проекта. Именно из‑за таких ситуаций появился закон Фреда Брукса, который гласит: «Если проект не укладывается в сроки, то добавление рабочей силы только еще больше задержит его». Наблюдения Брукса были основаны на отдельных случаях, а сейчас можно дать научное объяснение этого феномена; в производстве ПО, по крайней мере, в последние 35 лет установилось понимание того, что при наборе дополнительных сотрудников проект замедляется.

 

Загрузка и защита

 

Вместо того чтобы немедленно расширять бутылочное горлышко, теряя время и деньги, замедляя процесс, лучше сначала найти возможность полностью использовать мощность этого ресурса. Например, мы выяснили, что SR‑520 в пиковое время имеет пропускную способность лишь в 20 % от своего потенциала. Что нужно предпринять, чтобы ее повысить? Давайте немного пофантазируем. Если бы пропускная способность в час пик достигала своего максимума – 3600 машин в час, пришлось бы заменять существующий мост новым? А стало бы время поездки достаточно коротким, чтобы налогоплательщик штата Вашингтон предпочел видеть свои налоги потраченными на более насущные нужды, например на книги для школьных библиотек? Может быть!

Но как использовать весь потенциал дороги? Источник проблемы – это водители. Скорость их реакции и действия, которые они предпринимают, очень разнообразны. Когда машины съезжают с полосы для загруженного транспорта, автомобили в средней полосе должны притормозить и освободить место для съезжающих. Некоторые водители реагируют медленнее остальных, кто‑то жмет на тормоза более яростно, а в результате движение становится непредсказуемым. Часть водителей, которых нервирует неустойчивое движение в полосе перед ними и снижение скорости по сравнению с соседней левой полосой, решают перестроиться в нее. Эффект повторяется. Все машины замедляют ход, но пропускной способности вредит не это. Самое важное – расстояние от одной машины до другой. Для равномерного движения желателен двухсекундный зазор между транспортными средствами[12]. Однако человеческий фактор означает, что машины не тормозят и не ускоряются равномерно, так что расстояния между ними расходятся. Разное время реакции отдельных людей, нажимающих на педали газа и тормоза, и время реакции двигателей, трансмиссий и коробок передач в автомобилях означает, что расстояния продолжают расширяться и создается пробка. Вариативность системы оказывает огромное влияние на пропускную способность.

Устранение этой проблемы увлекает нас в сказочную с точки зрения управления автомобилем страну, хотя некоторые немецкие производители уже проводят подобные эксперименты. Системы, которые используют радары и лазеры для оценки дистанции между автомобилями и позволяют сохранить равномерность движения, могут снять вариативность, существующую на SR‑520. Такие системы способны эффективно замедлять поток автомобилей, сохраняя интервал между ними. В результате пропускная способность трассы остается высокой. Однако исключение вариативности в отношении частных автомобилей имеет свои пределы. Чтобы обеспечить низкую вариативность транспорта, нужно связать пассажирские автомобили вместе и поставить их на рельсы. Вот, собственно, причина того, почему массовый скоростной железнодорожный транспорт более эффективно, чем автомобильный, справляется с задачей быстрой перевозки большого количества людей.

Но есть и хорошая новость: в нашем случае ресурсы ограниченной мощности сталкиваются с вариативностью, с которой мы способны кое‑что сделать. В этой книге много говорится о координационных усилиях и организационных расходах на работу по созданию ценности. Если у нас есть дизайнер пользовательского интерфейса с ограниченной мощностью, то мы можем поручать ей только работу, создающую ценность, минимизируя количество нецелевых и бесполезных действий.

Например, в 2003 году у меня была команда тестировщиков с ограниченной мощностью. Чтобы максимально ее использовать, я начал поиск других, резервных ресурсов и нашел их в лице бизнес‑аналитиков и менеджеров проекта. Тестировщики были освобождены от бюрократической деятельности, например заполнения табеля учета рабочего времени. От них не требовалось и планирование будущих проектов. Мы дали аналитикам возможность разрабатывать планы тестирования следующих итераций и проектов, в то время как тестировщики занимались исключительно тестированием текущих заданий.

Еще лучше (хотя тогда это не пришло мне в голову) – разработать профиль риска для требований, которые должны быть протестированы только профессиональной командой тестировщиков. Требования, не соответствующие установленным критериям, могут быть протестированы сотрудниками других функциональных отраслей, которые выступают в данном случае в качестве тестировщиков‑новичков. Это могут быть, например, бизнес‑аналитики. Такой метод «раздвоения», использующий профиль риска, служит хорошим способом оптимизировать использование бутылочного горлышка, продолжая контролировать риски проекта.

Долгосрочным решением могут стать инвестиции в автоматизацию тестов. Ключевое слово в этом предложении – «инвестиции». Если вы говорите о них, то обычно имеете в виду расширение бутылочного горлышка. Привлечение дополнительных ресурсов – не единственный метод расширения мощности. Полезная и естественная стратегия для этого – автоматизация. Сообщество agile‑программистов за последнее десятилетие многое сделало для развития автоматизации тестирования. Обычно стоит смотреть на автоматизацию как на стратегию расширения. Однако у автоматизации есть и замечательный дополнительный эффект: она снижает вариативность, поскольку повторяющиеся задания и действия воспроизводятся с цифровой точностью. Итак, автоматизация снижает вариативность процесса и может помочь оптимизировать использование мощности следующего бутылочного горлышка.

Еще один способ добиться максимального использования нашего дизайнера пользовательского интерфейса – обеспечить ей постоянный прогресс в текущей деятельности. Если дизайнер сообщает, что по каким‑то причинам ее работа заблокирована, то менеджер проекта и, при необходимости, вся команда должны дружно взяться за проблему и решить ее. Таким образом, для эффективного использования бутылочных горлышек с ограниченной мощностью необходимы высокие способности организации к определению и решению проблем.

Если текущую работу блокируют сразу несколько проблем, то те из них, которые угрожают ресурсу ограниченной мощности (в нашем случае – дизайнеру пользовательского интерфейса), должны получить наивысший приоритет. Для эффективного, производительного разрешения проблем, таким образом, необходимо знать, где находится ресурс ограниченной мощности, и при необходимости давать ему приоритет.

Прозрачность канбан‑системы помогает определить местонахождение ресурсов ограниченной мощности (бутылочных горлышек) и влияние проблем, препятствующих нормальному рабочему потоку в этой точке системы. Если все участники проекта будут понимать системный характер проблем в бутылочном горлышке, то вся команда с готовностью перейдет к решению проблемы. Высшее руководство и внешние заинтересованные лица, имеющие серьезные причины надеяться, что релиз выйдет вовремя, тоже охотнее выделят свое время, осознав его ценность и то влияние, которое окажет быстрое разрешение проблемы.

Развитие способности организации прозрачно отслеживать прогресс и готовить отчеты по проектам с использованием канбан‑системы жизненно важно для повышения производительности. Прозрачность дает понять, каковы бутылочные горлышки и препятствия, а следовательно, ведет к оптимальному использованию доступной мощности для создания ценности благодаря общекомандной концентрации на поддержании потока.

Еще один метод, часто применяемый для обеспечения максимальной загрузки ресурса ограниченной мощности, состоит в том, чтобы убедиться: ресурс никогда не простаивает. Если вдруг ресурс ограниченной мощности оставляют без работы из‑за проблемы, неожиданно возникшей выше по цепочке – например, аналитик запросов заболел, – это непозволительная трата времени и средств. Или, предположим, внезапно ограничение снимается. Либо б о льшая часть требований отзывается заказчиком, решившим внести стратегические изменения. Пока команда ждет разработки новых требований, дизайнер пользовательского интерфейса простаивает. Что если действия выше по цепочке по своей природе крайне вариативны? Это обычная ситуация при выявлении требований и разработке. Таким образом, темпы поступления заданий оказываются неравномерными. Причин, по которым ресурс ограниченной мощности может простаивать из‑за временного недостатка работы, много. Вариативность темпов поступления новых заданий в очередь (в нашем примере – к дизайнеру пользовательского интерфейса) можно нейтрализовать посредством буфера. Буферизация увеличивает общее число заведенных в системе заданий на работу. С точки зрения бережливого управления добавление буфера заданий приводит к потерям времени, поскольку увеличивает период выполнения. Однако преимущества в пропускной способности, которые обеспечивает равномерный поток работы, проходящий через ресурс ограниченной мощности, обычно ценнее. Вы сделаете больше работы, несмотря на немного удлинившееся время выполнения и слега увеличившееся число заданий в работе.

Использование буферов для защиты от простоя ресурса – бутылочного горлышка – часто называют защитой бутылочного горлышка, или просто защитой. Прежде чем задумываться о расширении бутылочного горлышка, нужно попытаться максимально его использовать и установить защиту для реализации его полного потенциала.

Наш пример в области управления движением – трасса SR‑520, чья пропускная способность составляет менее 20 % от потенциальной, – достаточно заурядный для интеллектуальной деятельности, например анализа требований и разработки ПО. Часто благодаря максимальному использованию бутылочного горлышка можно добиться более чем четырехкратного увеличения пропускной способности.

В примере с Microsoft из главы 4 благодаря более правильному использованию и защите бутылочного горлышка результаты улучшились в два с половиной раза. Это устранило вариативность системы. Причем не было потрачено никаких денег, например на расширение бутылочного горлышка.

 

Подчинение ограничению

 

Как только вы решили, как использовать и защищать ресурс ограниченной мощности, может понадобиться подчинить остальные элементы этим ограничениям, чтобы система работала максимально эффективно.

Давайте вернемся к нашим фантазиям о транспортной системе будущего. Теперь мы решили не строить новый мост через озеро Вашингтон, а снабдить все машины, едущие в час пик по SR‑520, новой системой управления скоростью, которая регулирует трафик на одиннадцатикилометровом участке шоссе при помощи радара и беспроводной связи. Эта новая система будет работать своего рода круиз‑контролем и заменит управление педалями газа и тормоза. Стимул к установке новой системы на частные автомобили – налоговые льготы. Как только система появится на достаточном количестве автомобилей, она начнет действовать, так что машинам, не оснащенным ею, придется либо искать альтернативный маршрут, либо не ездить в час пик. Результатом станет более равномерный поток движения и возросшее использование мощности бутылочного горлышка. Предполагаю, что такая система при достаточной эффективности сможет вернуть узкому месту около 50 % утраченной мощности. Иными словами, она повысит пропускную способность шоссе SR‑520 в пиковое время в два с половиной раза.

Итак, что мы сделали в этом примере? Подчинили право водителей самостоятельно определять и контролировать скорость передвижения более высокой общей цели – ускорению времени поездки благодаря повышению пропускной способности при движении через мост. В этом вся суть синхронизации: чтобы улучшить загрузку бутылочного горлышка, надо изменить что‑то еще.

Тем, кто знаком с теорией ограничений, часто кажется бессмысленным тот факт, что изменения, необходимые для повышения производительности бутылочного горлышка, должны производиться не в нем самом. Рецензируя мою первую книгу {20}, известный член agile‑сообщества разработки ПО предположил, что использование теории ограничений в качестве подхода к совершенствованию приведет к тому, что все участники команды захотят стать частью ресурса – бутылочного горлышка. Ведь так они получают максимум внимания руководства. И подобная ошибка вполне естественна. На самом деле, как ни странно, б о льшая часть действий по управлению бутылочными горлышками проводится вдали от них. Многие изменения связаны со снижением избыточной нагрузки на бутылочное горлышко, чтобы увеличить его пропускную способность. Следует обязательно стремиться к максимальному использованию мощности бутылочного горлышка и соответствующему увеличению пропускной способности, а следовательно, и к сокращению времени выполнения проекта, принимая меры по всей цепочке создания ценности, но, как правило, не к бутылочному горлышку.