90 INTELIGENTNE TECHNOLOGIE Production Manager

Transkrypt

1 90 INTELIGENTNE TECHNOLOGIE Production Manager

2 Production Manager INTELIGENTNE TECHNOLOGIE 91 Efekt masy Adaptacyjna produkcja Trendy na rynku wskazują, że produkcja w wielu branżach staje się w coraz większym stopniu procesem na życzenie. Rośnie popyt na produkty krótkoseryjne, wręcz indywidualne (personalizowane). Z drugiej strony stałe naciski na obniżanie kosztów jednak pchają producentów w stronę masowej produkcji. Czy to sprzeczność? Jedynie pozorna. Dlaczego? Może zacząć zarządzać nie partią a egzemplarzem?

3 92 INTELIGENTNE TECHNOLOGIE Production Manager Jarosław Żeliński W artykule pt.: Inteligentna architektura biznesowa ( Production Manager nr 2/2016 przyp. red.) napisałem na zakończenie: Nowoczesna firma jest systemem współpracujących, wspieranych oprogramowaniem wydziałów, niekiedy dysponuje dobrze wyposażonym parkiem maszynowym. Wszystkie elementy tworzą system, jakim jest firma. ( ) Warunek: każdy element tego systemu, zarówno działy, jak i maszyny lub całe ich linie, jest samowystarczalny. ( ) Oprogramowania MES i SCADA sprawiają, że linia produkcyjna przyjmuje zlecenie i zwraca raport o zrealizowanej produkcji. ( ) Tak zorganizowana i wyposażona firma jest w stanie natychmiast reagować na otoczenie rynkowe. Jak to rozumieć w przypadku produkcji? Pojęcie adaptacji staje się kluczowe i zaczyna być używane w stosunku do linii produkcyjnych. Tradycyjna produkcja Typowa linia produkcyjna to pewna logiczna całość, która w odpowiedzi na zlecenie produkcyjne dostarczy określoną partię produktów. Rys. 1. Linia produkcyjna jak prosty łańcuch realizacji zamówienia APS Zlecenie Zarządzanie produkcją MES Proces Produkt Zlecenia produkcyjne są tworzone z pomocą systemów typu APS, zapewniających szybszą reakcję całego łańcucha dostaw na zmieniające się potrzeby klientów lub w warunkach pojawiania się dodatkowych, niespodziewanych zamówień. Proces produkcji jest nadzorowany przez oprogramowanie MES, czyli Manufacturing Execution System (tłumaczone jako System Realizacji Produkcji). Umożliwia on efektywne zbieranie informacji w czasie rzeczywistym wprost ze stanowisk produkcyjnych i ich transfer na obszar biznesowy. Informacje o toku realizacji produkcji są pobierane bezpośrednio z maszyn. Tak powstają partie produktów, liczące sobie nieraz nawet tysiące sztuk. W przypadku produkcji krótkoseryjnej do tej pory mówiło się raczej co najmniej o setkach. Coraz częściej, przy jej okazji, jako narzędzie realizacji pojawiają się drukarki 3D. Jednak technologia nie rozwiązuje podstawowego problemu: duże partie produktów personalizowanych, gdzie pod pojęciem personalizacji rozumiemy pojedyncze egzemplarze! Produkcja adaptacyjna Problem, przed jakim stanęła produkcja to wytwarzanie produktów na potrzeby rynku z uwzględnieniem potrzeb konkretnego, niekiedy detalicznego klienta, przy zachowaniu kosztów zbliżonych do tych w produkcji masowej. Taki system nosi nazwę Mass Customization i pierwszy raz został użyty już w 1987 roku. Obecnie coraz częściej używane jest pojęcie personalizacja produktów lub produkcja adaptacyjna. Jedną z pierwszych organizacji z wdrożoną personalizacją w produkcji masowej była firma Dell, która już w latach 90-tych minionego wieku zaczęła dostarczać skonfigurowane przez klienta komputery osobiste. Przy zamówieniu klient miał możliwość skonfigurowania komputera z dostępnych modułów i otrzymania go w kilka dni. Innym wczesnym przykładem jest Levis Jeans, który oferuje przez Internet spodnie szyte na miarę. Z czasem pojawiły się kolejne przedsiębiorstwa. Firma Dolzer szyje męskie koszule i damskie bluzki, w których projektowaniu klient bierze czynny

4 Production Manager INTELIGENTNE TECHNOLOGIE 93 udział. Nike i Adidas proponują klientowi samodzielne projektowanie butów (Nike stworzyło nawet odrębną markę NIKEiD). Coraz popularniejsze są również personalizowane meble, a w branży motoryzacyjnej nabywca może skonfigurować odpowiadający mu samochód. Jak widać personalizacja ma różne oblicza: od pary butów czy koszuli, przez meble, aż po tak złożony produkt, jakim jest samochód. Te ostatnie są relatywnie duże, wytwarzane z dość istotnym udziałem człowieka. Personalizacja, z uwagi na tempo produkcji, jest w nich relatywnie łatwa. Jednak w przypadku pojedynczej pary butów staje się już większym wyzwaniem. W takim przypadku mowa o produkcji adaptacyjnej. Firma oferuje określone produkty, które cechuje pewien standard. Jednak ich konstrukcja jest tak przygotowana, aby możliwe było określone indywidualne dostosowanie. Przykład takiej personalizacji to, wspomniana już, firma NIKEiD. Nabywca jest angażowany w fazie doboru wariantu produktu (w ramach standardu). Cały cykl produkcyjny przebiega w sposób adaptacyjny. Jednak im wyższy poziom personalizacji, tym trudniejsze staje się zastosowanie masowej produkcji. Tu z pomocą przychodzi technologia. MES ponad różnicami Filip Błaszczyk Analityk Systemów Produkcyjnych Wbrew kontrowersyjnej tezie uważam, że systemy MES mają przed sobą całkiem niezłą przyszłość. Nie tylko dlatego, że stale obserwujemy wzrost zainteresowania tym rozwiązaniem, ale również z innych powodów. Wyobraźmy sobie taką sytuację: jeżeli każdy producent będzie dostarczał software zintegrowany z automatyką, co stanie się w przypadku, gdy zakład będzie dysponował maszynami kilku różnych dostawców? Czy musi tym samym być wyposażony w różne programy do zarządzania produkcją, osobne dla każdego producenta? Nasuwają się dwa rozwiązania: system nadrzędny, kontrolujący działanie kilku innych systemów produkcyjnych (sama myśl o tym budzi jednak spore wątpliwości) albo też posiadanie maszyn tylko i wyłącznie jednego producenta, z jednym rodzajem oprogramowania. Jednak w większości zakładów klienci oprócz maszyn, posiadają również wiele stanowisk pracy ręcznej, z których także chcą czerpać odpowiednie informacje o postępie produkcji. W sytuacji wykorzystywania software u dostarczanego bezpośrednio z maszyną, znów jesteśmy zmuszeni do stworzenia kolejnego rozwiązania rejestracji danych. Systemy MES stoją ponad różnicami technologicznymi między maszynami, a ich zadaniem jest integracja wielu technologii w taki sposób, aby klient mógł pracować w zintegrowanym środowisku, umożliwiającym mu natychmiastowy wgląd i analizę w informacje płynące z różnych maszyn i całego zakładu. Z tego powodu uważam, że systemy MES wcale nie są u schyłku życia, a wręcz przeciwnie. Być może nowoczesna technologia i oprogramowanie maszyn tym bardziej zachęcą firmy produkcyjne do gromadzenia odpowiednich danych i wykorzystywania w tym celu kompleksowych rozwiązań, jakimi są na przykład systemy MES. Projekt AMISA Typowe linie produkcyjne (Rysunek 1) są z perspektywy zleceń produkcyjnych traktowane jako pewna całość. Systemy APS sterują wielością partii, a system MES pozwala śledzić tok produkcji. Powstają kolejne partie produktów. W przypadku produkcji adaptacyjnej potrzebna jest inna forma podejścia do linii produkcyjnej, co pokazuje rysunek nr 2. W tym przypadku sterowanie całością jest personalizowane z dokładnością do stanowiska. Na rynku pojawiły się takie rozwiązania, jak to opisane w serwisie CORDIS (cordis.europa.eu). W odpowiedzi na potrzeby produkcji personalizowanej i krótkoseryjnej powstał, finansowany ze środków Unii Europejskiej, projekt o nazwie Architecting manufacturing industries and systems for adaptability (AMISA). Jego celem było uwzględnienie w projektowaniu systemów produkcyjnych łatwości Jedną z pierwszych organizacji z wdrożoną personalizacją w produkcji masowej, była firma Dell, która już w latach 90-tych minionego wieku zaczęła dostarczać skonfigurowane przez klienta komputery osobiste. Rys. 2. Linia produkcyjna w systemie produkcji adaptacyjnej Zlecenie APS Zarządzanie produkcją MES Proces 1 Proces 2 Proces 3 Proces 4 Proces 5 Proces N Produkt

5 94 INTELIGENTNE TECHNOLOGIE Production Manager Analiza przedwdrożeniowa Dominik Szega Analityk Systemów Produkcyjnych Wbrew pozorom przygotowanie przedsiębiorstwa do wdrożenia systemu APS wcale nie musi być trudne. Implementacja oprogramowania możliwa jest jednak tylko po przeprowadzeniu analizy przedwdrożeniowej. APS nie można zakupić w postaci pudełkowej, ponieważ za każdym razem rozwiązanie należy dostosować do charakteru firmy i produkcji. Z przeprowadzanych analiz przedwdrożeniowych wynika, że zazwyczaj od firmy klienta oczekuje się pełnej przejrzystości w kilku obszarach: procesach produkcji precyzyjnie określona struktura produktu (ang. BOM Bill Of Materials); dostępnych zasobach (ludzkich, maszynach), z uwzględnieniem wydajności, uzbrojenia etc.; parametrach zleceń sprzedaży (ilości, terminy etc.); możliwości integracji i zakresu pożądanej integracji z innymi systemami zasadniczo (ERP, MES, CMMS). W komfortowej sytuacji mamy do czynienia ze skończoną liczbą indeksów, posiadających karty technologiczne i maszynowe etc. Przeszkodą okazać się może mnogość informacji, które należy ustalić w trakcie wdrażania systemu (macierze przezbrojeń, wydajności, kalendarze czasu pracy etc.), jednak systematyczna praca bez trudu pozwala na ustalenie wszystkich parametrów. Nieco więcej trudności sprawia produkcja oparta głównie na pracy ręcznej albo gdy wytwarzane produkty nie są powtarzalne. Jednak odpowiednio przeprowadzona analiza umożliwia przygotowanie należytych danych (na przykład pogrupowanie pewnych czynności, zadań lub wykorzystywanych materiałów), które zostaną wykorzystane do wdrożenia i efektywnego korzystania z systemu APS. Ważną rzeczą, na którą należy zwrócić szczególną uwagę są możliwości integracyjne nowego oprogramowania, zwłaszcza z ERP i MES, stanowiące główne źródło informacji dla mechanizmów generujących harmonogramy. Integracja z nimi nie jest co prawda konieczna, ale bez niej wszystkie dane o postępie produkcji muszą być wprowadzane ręcznie. Jak widać przygotowanie do wdrożenia oprogramowania APS jawi się tajemniczo, ale nie jest stosunkowo trudne. Najważniejsza rzecz to analiza przedwdrożeniowa czyli seria rozmów z doświadczonym analitykiem, który pomoże stwierdzić, czy zakład produkcyjny spełnia zasadnicze kryteria, czy też należy je dopiero nakreślić i zrealizować, aby móc rozważać wdrażanie systemu APS. Projekt AMISA przyczynił się do radykalnej zmiany w przemyśle UE, dzięki możliwości tworzenia bardziej ekonomicznych produktów i usług, spełniających potrzeby klientów. adaptacji, aby zaoferować ich użytkownikom możliwość szybkiego i łatwego dostarczania zaktualizowanych produktów i usług. Projekt AMISA pomógł np. jednej z branży opakowań i przetwórstwa w modernizacji kapslownicy. Ta maszyna nowej generacji umożliwia nakładanie różnej wielkości kapsli na różnego rodzaju opakowania. Projekt AMISA przyczynił się do radykalnej zmiany w przemyśle UE, dzięki możliwości tworzenia bardziej ekonomicznych produktów i usług, spełniających potrzeby klientów. Adaptacyjność ma umożliwić obniżenie kosztów produkcji i skrócenie jej czasu o około 20 procent (na podstawie CORDIS, Technologia projektowania adaptacyjnych linii produkcyjnych i produktów). Obecnie więc maszyny i urządzenia muszą być cyfrowe, elastyczne i inteligentne. Przez połączenie maszyn i systemów powstają dynamiczne, automatycznie organizujące się sieci wartości dodanej, które można optymalizować według rożnych kryteriów. Polska produkcja adaptacyjna Innym ciekawym przykładem wdrożenia systemu produkcji adaptacyjnej jest firma Phoenix Contact z Wrocławia. Gdy podczas produkcji zmienia się konfiguracja artykułu, w planie konstrukcyjnym musi być zrealizowany nowy wariant. W tego rodzaju przypadkach adaptacyjny system reaguje natychmiast i odpowiednio dopasowuje przebieg procesu produkcji. Przykład niezależnego i adaptacyjnego stosowania to urządzenie do produkcji modułów I/O. Wyzwaniem jest produkcja stale rosnącej liczby wariantów, które w pewnej części zamawiane są w niewielkich partiach, a nawet jako pojedyncze sztuki. Osiągnięto to poprzez zastosowanie, dających się dowolnie łączyć, różnych modułów urządzeń. Koncepcja umożliwia jednoczesną produkcję różnych wariantów. Do takiego systemu produkcyjnego możliwe jest podłączenie wszystkich stanowisk roboczych, maszyny montażowe i komórki badawcze, które na danym poziomie przebudowy są niezbędne dla procesu produkcji. Nawet niewielkie partie można produkować w kosztach produkcji masowej. Koniec MES Zarządzanie produkcją w czasach, gdy łańcuch podmiotów pomiędzy producentem, a odbiorcą skraca