Témata

Je jedno, co umíte, důležité je, co uděláte, Část 3. Diagnoza Konstruktér

Průmyslové podniky jsou plné kreativních a činorodých lidí, kteří dokážou chrlit nápady jeden za druhým. Nápadů jsou plné šuplíky. Má to však jeden háček. Do průmyslové praxe se dostane pouze zlomek těchto nápadů. Kde se stala chyba? Jak to udělat?

Tento článek je součástí seriálu:
Je jedno, co umíte, důležité je, co uděláte
Díly
Prof. Jiří Marek

Je profesorem na Ústavu výrobních strojů, systémů a robotiky FSI VUT v Brně. Zastával manažerské pozice ve výrobních společnostech Toshulin, KŠ Kuřim a TOS Kuřim. V praktické a pedagogické činnosti je zaměřen především na konstrukci obráběcích strojů a obráběcích center pro rotační i nerotační obrobky, teorii konstrukčního procesu a životního cyklu produktu a v neposlední řadě na systémovou metodologii. Jeho dlouholetou snahou je spojovat teorii s praxí do vzájemně se respektujícího celku. Je členem řady odborných organizací, členem redakční rady MM Průmyslového spektra a spoluzakladatelem MM Science Journal. Je autorem celé řady monografií, mj. i legendární knižní edice Konstrukce CNC obráběcích strojů (MM publishing).

Kterou metodu použít? Nasadit inovační proces? To je spousta otázek, které se budeme snažit v tomto seriálu zodpovědět v širších souvislostech.

Úvod

V předchozích dvou dílech našeho seriálu jsme konstatovali, že velikou brzdou při realizaci podnikových znalostí (toho, co umíte) do praxe je především šéf „magor“, dále rozhodovací proces a stres při řešení tvůrčích problémů. Mohou to ale být i ti, kdo tvoří – konstruktéři. Avšak na druhé straně, eliminujte vliv konstruktéra na činnost podniku – a chod firmy se zastaví, procesy se zasukují tak, že to může vést až ke kolapsu firmy. Všichni se na ně totiž obracejí doslova se vším. S banálními i s podstatnými věcmi. To vede k jejich přetíženosti. Konstruktér totiž ovlivňuje svou činností 70 % všech podnikových procesů. Je tedy logické, že se tím musejí konstruktérovy průšvihy opakovat ve vlnách a s určitou železnou pravidelností.

Technická sebestřednost konstruktérů

Mít tvůrčí lidi a peníze nestačí. Také nápady nestačí, pokud nebude pro jejich realizaci ten, kdo je uskuteční, a hlavně ten, kdo je potřebuje ve formě produktu. Jak je patrné, vše je jakoby v kruhu, souvisí jedno s druhým. Konstruktéři často zapomínají na to, že je třeba jejich nápad prodat. Pokud je tento nápad sice technicky dokonalý, ale drahý, tak jej nikdo nekoupí, a potom ani snažení obchodníků nebude stačit. To je prvním znakem konstruktérské sebestřednosti. Ukazuje se, že často není těžké něco vymyslet, daleko těžší je uvést to do průmyslové praxe. Na konstruktéry je třeba vyvíjet soustavný, vlídný a systematický tlak s cílem omezit dokonalá technická řešení, aplikovat řešení praktická a vyrobitelná a hlavně řešení ekonomická. Platí totiž, že pokud necháme konstruktéra bez dozoru tvořit, tak skoro vytvoří perpetuum mobile.

Konstruktéři často komplikují technická řešení svým přístupem. (Kresba: Robert Jindra)

Konstruktér je nucen zabývat se u několika variant navržených řešení kromě technické i ekonomickou optimalizací. Variantní řešení se vybírá ze stavového prostoru Kvalita, Cena, Čas. Optimalizuje se komplexně na základě technických a ekonomických řešení přijatelných pro výrobní firmu, a zároveň se přihlíží ke kritériím zákazníka – pokud jsou definována – a poté se provádí také tzv. komplexní posouzení. Efektivní řešení by mělo vyhovovat jak výrobní firmě, tak i zákazníkovi. Tato práce je velmi složitá a komplexní. Přerůstá proto konstruktérům přes hlavu tak, že pokud jim sáhne někdo jiný z podniku na „jejich dítě“, tak se cítí ukřivdění. Vždyť oni mají přeci nejlepší řešení a nikdo jiný do toho nemá právo mluvit. To je dalším znakem konstruktérské sebestřednosti.

Typy konstruktérů

V konstrukčním oddělení každé firmy jsou různé typy konstruktérů. Jedná se o:

• chrliče nápadů;
• systémového pracovníka;
• dotahovače nápadů;
• rutinní pracovníky;
• obslužné pracovníky.

Je zajímavé, že konstruktéři se sami mezi sebou dokážou začlenit do těchto skupin a toto plně respektují. Může se stát, a stává se často, že se některý pracovník vypracuje po delším čase do jiné, výše hodnocené skupiny, např. z obslužného pracovníka na dotahovače nápadů. Málokdy se stává, že se z takového pracovníka stane systémový pracovník nebo chrlič nápadů. Konstruktérem člověk je, nebo není. Tento druh práce se nedá naučit – pouze zdokonalit. Pokud je konstruktér schopen konstruovat, může mít předpoklady pro tento tvůrčí proces, ale to ještě neznamená, že konstrukční činnost vykonává správně.

Pro konstruování musí být navíc ještě určité nadání a schopnosti, projevující se následujícími atributy:

• prostorová představivost;
• kreslení od ruky;
• matematické, fyzikální a technické vzdělání;
• nalézání souvislostí mezi skutečnostmi;
• systematičnost;
• vytváření kombinací možných řešení;
• koncentrace a přemýšlení;
• vytrvalost;
• pečlivost;
• psychická odolnost proti stresům;
• potřeba samovzdělávání;
• komunikační dovednosti.

Výchova konstruktéra v podniku trvá nejméně dva roky za předpokladu jistého minima technického nadání a vloh být tvůrčím pracovníkem. Jak je to se zaměřením konstruktéra pro který druh práce je vhodný? Univerzálních konstruktérů, tj. takových, kteří jsou schopni konstruovat různé stavební skupiny produktu, je málo. Odhaduji, že jich je 10 % z celkového počtu pracovníků.

Chybovost konstruktérů

Složitost produktu roste. K jeho realizaci jak v hmotné, tak i nehmotné části tvorby je třeba stále složitějších a komplikovanějších přístupů. Vznikají chyby v nehmotné i hmotné části. Půjde odbourat chybovost práce konstruktéra? Jak se dívat na tuto problematiku, která je základním aspektem tvořivé průmyslové práce? Není dobré opakovat stále stejné chyby – to je obecně platné pravidlo. Pokud tyto chyby zopakuje nováček v oboru, pak lze jistým způsobem „zavřít oči“ a brát to jako jeho výukový proces, mnohdy draze zaplacený. Jinak je nutné přistupovat k chybám praxí protřelého pracovníka.

Chyba není nic normálního a nesmí si to myslet ani zkušený pracovník. Chyby je nutné eliminovat. Úplně nelze chyby vymýtit. Chyby způsobené lidským činitelem lze do jisté míry eliminovat, ale zejména v tvůrčí práci se jich nelze zbavit. Zvláště ty zapříčiněné osobnostními vlastnostmi jsou omezitelné pouze soustavným tréninkem a umravňováním jedince. Další možností, jak se těchto chyb zbavit, je vícestupňová kontrola, například kolegou. V případě konstruktéra je žádoucí nechat vytvořenou dokumentaci tzv. „uležet“ a poté se na ni podívat ještě jednou – po čase. Kolega odhalí spoustu dalších možných jiných chyb.

Poznamenejme, že využití 3D CAD je předpokladem k odbourávání hrubých chyb typu průnik materiálu, špatné souřadnice otvorů apod. Pokud technické prostředky, jako je SW a HW, jsou nestabilní a počítač během práce konstruktérovi „spadne“, pak lze celkem v krátké době očekávat, že tento pracovník udělá chybu.

Zmizí jeho pracovní pohoda a to se začne projevovat v kvalitě odvedené práce. Velkou roli v tvůrčích procesech hraje také intenzita a délka práce bez přerušení, po niž je pracovníkovi umožněno tvořit. Je-li tato práce kontinuální, pak lze očekávat, pomineme-li únavu, že existuje předpoklad k vyvarování se hrubých chyb. Jsou dostatečně známé případy, kdy „vyrušení“ telefonem a narušení „toku myšlenek“ vedlo k hrubým chybám s fatálními důsledky. Byl sice vyřešen operativní problém, ale hrubá chyba, která nebyla odhalena a vznikla „odběhnutím“ od řešené úlohy, způsobila drastické škody. V opačném důsledku pak intenzivní práce bez přestávky vede k tvorbě nejenom hrubých, ale i jiných chyb.

Počítač není prostředkem k vymýcení chyb konstruktérů. (Kresba: Robert Jindra)

Váhavost konstruktérů

Asi to zažil každý pracovník ve výrobním podniku, který komunikuje s konstruktéry. Konstruktér se nikdy jasně nevyjádří k technickému problému, který řeší, zcela jasně a bez váhání. Tak to může protistrana vyžadující odpověď vidět. Je to dáno způsobem jeho myšlení – myšlením, které je tvůrčí, variantní a snažící se postihnout všechny okolnosti ovlivňující řešenou problematiku. Čím více o technickém problému ví, a poněvadž je konstruktérem řešen většinou „z nuly“ na bílém papíru, tím váhavější odpověď bude. V hlavě konstruktérovi probíhají možné příčiny poruch, technického selhání nebo případných rušivých vlivů.

V konstrukci nehledejme digitální – černobílé – řešení problémů, tj. buď ano, nebo ne, 0, nebo 1. Tak to mnohdy vidí někteří manažeři nemající technické vzdělání. Konstrukce pracuje analogově, rozeznává stavy řešení mezi ano, či ne. Patří sem slova snad, možná, za určitých předpokladů apod. Technická nevědomost mnohdy zjednodušuje náhled na řešenou problematiku. Někdy vede k cíli, ale ve většině případů spíše komplikuje konstruktérům život. Techničtí diletanti s černobílým viděním konstruktérského světa mají většinou pouze ekonomické vzdělání a k velké smůle techniků většinou zastávají často vysoké manažerské posty v podnikové hierarchii. Aplikují přístupy typu „je termín splněn, anebo není“, dělajíce u něho fajfky nebo uplatňujíce sankce za jeho překročení (a to i u prototypů), „je dané řešení funkční, anebo není“, hledajíce zároveň, zda je toto řešení nejlepší.

Jenže v konstrukci neexistuje nejlepší řešení daného technického problému. Jsou jenom řešení dobrá a lepší. Problémy při řešení prototypů nelze odhadnout, ale oni chladnokrevně trvají na svých principech termínového vidění světa. Jak mají konstruktéři odpovídat na dotazy, zda bude jejich řešení fungovat, či ne? Tito techničtí diletanti se diví jejich váhavým odpovědím. Lituji firmy, kterým tito techničtí despotové vládnou. Pokusil jsem se vám přiblížit způsob přemýšlení konstruktérů. Nechápejte to jako omluvu jejich váhavých odpovědí, spíše je to vysvětlení příčin těchto odpovědí. Nechápejte to ani jako omluvu jejich chyb. Chyby nejsou něco normálního, nicméně patří k tvůrčí práci, protože informační určitost řešené problematiky je nulová, ale konstruktér se musí i přesto rozhodnout, aby vytvořil výkres pro další oddělení, které na něj čeká.

Další vlivy na práci konstruktéra

Malá technická vzdělanost obchodníků má vliv na to, jak bude přenesen požadavek zákazníka do zakázky. Druhým aspektem je, že obchodník často slíbí vše a prodá nadneseně řečeno i svou babičku, aby prodal zákazníkovi za každou cenu. To je velmi podstatný vliv na práci konstruktéra. Další, kdo ovlivňuje zákazníka, je samotný zákazník. Umístění zcela nového výrobku na trh nemusí být tím, co je mnohdy míněno jako podmínka inovování konstruktéry. Tím rozumíme výrobek se zcela špičkovými technickými vlastnostmi, velkou mírou invence anebo použití moderních stavebních materiálů pro jeho tvorbu.

Inovací můžeme totiž rozumět uvedení takového výrobku, kdy bude výrazně zlepšen některý z jeho atributů, jako je např. životnost a spolehlivost při snížených nákladech na jeho tvorbu. To je atribut, který může preferovat některý ze zákazníků.

Jiný zákazník zase bude preferovat právě již zmíněnou novost. Takže z těchto úvah vyplývá, že je to především zákazník, kdo určí, jak bude produkt vypadat. Je to ten, kdo ovlivní práci konstruktéra. Je třeba ho vtáhnout do procesu tvorby produktu. Omezit často konstruktérské přemýšlení za zákazníka. Umět odhalit mnohdy slabé, někdy tacitní signály, které zákazník vysílá (případně trh naznačuje) o svých potřebách, a umět je vyhledávat je to, co umí málokdo. Zákazníci často mění své potřeby i v průběhu tvorby produktu, což je velmi nepříjemná změna. Oni v této skutečnosti spatřují pouze změnu své hodnoty. Proto je velmi důležité umět aplikovat tyto potřeby.

Často se stane, že i když firma nezamýšlela provádět inovaci na základě přání a hodnot zákazníka právě díky této skutečnosti mohla prodat svůj vyvíjený, inovovaný produkt, který chtěla nejdříve vyzkoušet a pak nabízet potenciálním zákazníkům. Avšak tím, že přesvědčila zákazníka o svém řešení, byla otevřena příležitost na trhu. Konstruktér musí být adaptibilní k výše popsaným skutečnostem.

Závěrem

Zatímco dříve zůstával produkt po dlouhé časové období nezměněn, tak dnes je možné pozorovat jeho rychlou změnu. Úspěch dnes podmiňuje mimo jiné atributy hlavně krátká doba inovačního cyklu. Jedna inovace stíhá druhou. Bez konstruktérů to nejde, ale nejde to ani bez ostatních útvarů v podniku. To si mnohdy tito tvůrčí pracovníci neuvědomují. Pokud do toho zanesou ještě svoji touhu po technické dokonalosti, tak se tato může mnohdy stát velkou brzdou a je jedno, co umějí. Důležité je to, co udělají, a hlavně – co jim bude zbytek firmy tolerovat.

Pokračování příště

Prof. dr. Ing. Jiří Marek

Fakulta strojního inženýrství, VUT v Brně

jiri.marek@ks-kurim.cz

Související články
MM Podcast: Každé vítězství má svůj příběh

Olga Girstlová byla v 90. letech nepřehlédnutelnou součástí vznikajícího podnikatelského prostředí tehdejšího Československa. Společně se svým otcem a manželem založili v květnu 1990 společnost GiTy. Vsadili na komoditu s obrovským potenciálem technologického růstu. Po 15 letech manželé Girstlovi však dospěli k rozhodnutí společnost prodat a dále se věnovat jiným komoditám, jako například ekologickému stavitelství. 

CIMT 2021 plně prezenční

Zatímco je celý svět paralyzovaný restrikcemi proti šíření koronaviru covid-19, v Pekingu byl dnes zahájený veletrh obráběcích a tvářecích strojů China International Machine Tool Show CIMT 2021 v plné prezenční formě a téměř shodného rozsahu, jako ročníky předešlé. Ve stejný den a po celý týden, jako Hannover Messe Digital Edition – průmyslový veletrh v plně digitální platformě.

Hannover Messe 2021

Inovace, vytváření sítí a sdílení zkušeností ve věku průmyslové transformace – to jsou klíčová motta, která představují letošní ročník digitálního Hannover Messe, na kterém více než 1 800 vystavovatelů představí svá řešení pro výrobu a energetické systémy budoucnosti. Od umělé inteligence po robotiku, od ochrany klimatu po vodík. Nejdůležitější světový průmyslový veletrh plní svoji roli jako inovační a síťová platforma a vytváří uprostřed koronové pandemie globální platformu pro výměnu zkušeností v době průmyslové transformace.

Související články
MM Podcast: Glosa - God Save the Queen

V naivní představě ekonomického perpetuum mobile zaměstnáváme v poměru k reálné ekonomice nejvyšší počet lidí ve státní a veřejné správě v rámci nejrozvinutějších zemí OECD. Rakovinotvorný rozbujelý a nevýkonný úřednický aparát, vědomě bojkotující vznik e-státu, dokonale paralyzuje správu věcí veřejných. A jeho solidarita s aktuálně zdecimovaným privátním sektorem? Home office na 100 % mzdy, její valorizace, statisícové odměny na MF za ušetřené miliardy (…). 

Související články
V hlavní roli strojař

Fakulta strojní VŠB-TUO se pro letošní rok v rámci náborové kampaně vrací k úspěšné sérii V hlavní roli strojař. Kampaň komunikuje myšlenku, že strojaři jsou hvězdy hrající hlavní roli v moderním světě. Jejím cílem je zlepšit vnímání oboru strojírenství, posílit brand fakulty, a samozřejmě také nalákat uchazeče ke studiu strojařiny.

Chytrá kombinace systémů

Vývoj obráběcích technologií v minulém století nabral na obrátkách. Dnes jsme tuto technologii dotáhli téměř k dokonalosti – jsme schopni vyrobit předměty libovolných tvarů v přesnostech na tisíciny milimetru. Dalo by se říct, že pro zlepšení zde už příliš prostoru nezbývá, přesto nás přední výrobci obráběcích strojů a nástrojů pravidelně přesvědčují o opaku. Progresivní a inovativní přístup společnosti Ceratizit je toho jen dalším důkazem. Nedávno na trh uvedla přesnou vyvrtávací hlavu Komflex z produktové řady Komet, která umožňuje automatickou korekci průměru v případě vyvrtávání přesných otvorů. Jak to nástroj dokáže, upřesňuje v následujícím rozhovoru technický ředitel společnosti Ceratizit Česká republika Ing. Jan Gryč.

MSV ve znamení materiálů i technologií

Všichni, kdo máme něco společného se strojírenstvím, pevně věříme, že se v letošním roce opět otevřou brány brněnského výstaviště pro Mekku strojařů z celého světa – Mezinárodní strojírenský veletrh. Na MSV se letos, mimo lidi z dalších oborů, setkají i výrobci plastů a též špičkových zařízení pro plastikářskou výrobu. Na naše otázky odpovídají Pavel Tuláček, jednatel společnosti Gorilla Machines, a David Svoboda, jednatel Sumitomo (SHI) Demag Plastics Machinery Česko.

Aditivně s nadzvukovou rychlostí

Společnost Hermle je známá především pro svá přesná pětiosá obráběcí centra a nadstandardní servis. Už málokdo ví, že vyvinula také stroj pro aditivní výrobu kovových dílů. Přestože je i tato technologie založena na postupném vrstvení kovového prášku na součást, nedochází zde ke spékání prášku laserovým paprskem, ale kovový prášek je tryskou doslova nastřelován na díl nadzvukovou rychlostí. Na detaily jsme se zeptali technického zástupce společnosti Hermle Pavla Němečka.

Názorové fórum odborníků

Respondenty jsme požádali o jejich názor na podobu budoucích technologií. Současná situace přinesla mnoho omezení, mezi jinými postihla také dodavatelské řetězce, znemožnila včasné dodávky do výrobních podniků a přinesla vyšší nároky na bezpečnost zaměstnanců. Jaké nové technologie podle vás mají v současné situaci největší potenciál se prosadit?

Svařování mědi pomocí vláknového laseru

Rychlý rozvoj v oblasti elektromobility vede ke zvýšení poptávky po svařování mědi. To, co ji činí pro danou aplikaci ideální (tj. vysoká elektrická a tepelná vodivost), ji zároveň činí obtížně svařitelnou konvenčními vláknovými lasery. Díky vyšší efektivitě, zhruba dvojnásobné, někteří výrobci zkoušejí používat zelené pevnolátkové lasery. Výsledkem je stabilnější a méně citlivý proces, než jaký byl možný u standardních vláknových laserů.

Procesně stabilní zpracování recyklátů

Do roku 2025 si Evropská unie klade za cíl ročně více než zdvojnásobit používání recyklátů při výrobě plastových výrobků [1, 2]. K dosažení tohoto cíle jsou kromě závazku firem působících na trhu a vyšší kapacity při zpracování plastového odpadu zapotřebí především nové technologie zpracování. Recykláty je nutné používat v daleko větší míře a v ještě vyšších poměrech. S novými procesy vstřikování na jedné straně a inteligentní podporou na straně druhé sleduje výrobce vstřikovacích strojů Engel různé a často velmi slibné přístupy. Výroba boxů a kontejnerů ukazuje na velký potenciál.

Uplatnění kovového 3D tisku

Společnost Misan z Lysé nad Labem se aditivními technologiemi kovových dílů zabývá a tato zařízení v České republice distribuuje už osm let. Dalo by se říct, že je jedním z průkopníků s těmito technologiemi na českém trhu. Z toho pochopitelně vyplývají také její bohaté zkušenosti s touto relativně mladou výrobní disciplínou. Na otázky, kde tyto technologie nacházejí uplatnění a v jakých oblastech mohou vyniknout, jsme se ptali aplikačního inženýra pro kovové aditivní technologie Jana Hudce.

Aditivní výroba velkých dílů

Porto patří k největší průmyslové oblasti Portugalska. Od roku 1956 zde sídlí přední světový výrobce strojů technologie tváření – společnost Adira.

Fórum výrobních průmyslníků

Jaké zásadní problémy vám současná doba přináší do chodu firmy, jak se je snažíte řešit a s jakým výsledkem?

Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členy naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit