Témata
Reklama

Pokrytí výroby materiálem

Řadíte se ke skeptikům, nebo k optimistům v zavádění Průmyslu 4.0 v českých podnicích? V době, kdy plným proudem běží kampaň na podporu Průmyslu 4.0 a kdy se jednotliví výrobci zařízení předhánějí v nabídce, jak podpořit automatizaci, se název článku může zdát už jako z minulého století.

Pro rychlejší vhled do problému vynechám popis, co všechno mohou nové možnosti a poznatky zlepšit v období „4. průmyslové revoluce“ a popíši základní úskalí, které vychází z toho, že vždy potřebuji počítat a zásobovat výrobu adresným materiálem. Realita totiž bývá mnohdy komplikovanější, než jak vypadá reklamní nabídka novinek k zavedení průmyslu 4.0 do praxe. A protože je dostupnost materiálu první a klíčovou podmínkou, uvedu své zkušenosti z praxe.

Obvykle se prezentují úspěšné projekty z případových studií na automatizaci linek, případně hromadné nebo pásové výroby. Zakázková výroba bývá zmíněna málokdy a elektronická identifikace materiálu a jeho dostupnost se bere jaksi za samozřejmost. Existuje však stále nezanedbatelná skupina provozů, kde zásobování výroby materiálem je skutečným omezením a provozním problémem. Nemám teď na mysli ani celkovou cenu zásob ve skladu ani dodací lhůty dodavatelů surovin. Mám na mysli proces vlastní evidence, co k čemu patří, na kdy to bude potřeba a kde se to skutečně nachází.

Řešení nezávisí na tom, že by výrobci systémů nebyli schopni sestavit patřičný algoritmus řešení, neleží ani na straně schopností managementu vymyslet a zavést do praxe v provozu jejich společnosti odpovídající postupy, ale ve vyřešení přiměřenosti vkládané energie do udržení plánovaného systému řešení. Tento systém řešení narušují a negativně ovlivňují následující faktory.

Reklama
Reklama
Reklama
Pavel Motan

Nedostatečné kusovníky a chyby ve skladech

První oblastí jsou potíže, které si způsobuje vlastní firma řešící pokrytí výroby materiálem. Například neúplné a nedostatečné kusovníky, používání zástupných a „všezahrnujících“ položek v nich (např. montážní a spojovací materiál), doba jejich tvorby vzhledem ke lhůtám nutným k dodání materiálů atd. Velkou kategorii tvoří diference mezi skutečností ve skladech a počítačovým stavem, následné záměny a z nich vyplývající nesrovnalosti v kvalitě a odvodech výroby.

Kvalita a spolehlivost dodavatelů

Druhou oblastí je kvalita a spolehlivost dodavatelů a jejich schopnost dodržovat deklarované termíny. U některých surovin je deklarován dodací týden, nikoliv přesný den, někde není možné termíny získat, u závazných termínů jsou chyby nebo nejakosti v dodávkách a podobně.

Nespolehlivost procesu

Třetí oblastí je nespolehlivost vlastního procesu. Tady bych zmínil především mnohdy zpožděné a zpětné odvádění výroby (není k dispozici on-line aktuální stav rozpracovanosti), množství chyb v odvádění výroby a z toho výpočty stavu pokrytí výroby materiálem vycházející z nesprávných předpokladů, dále příliš dynamicky se měnící plán výroby, neexistence jeho alespoň krátkodobé fixace a k tomu přílišná „ochota“ obchodníků vyžadujících změny v pořadí a vyráběném množství. Skutečnost obchodních změn však může odrážet jen sílící trend zapojování prodeje skrze webové portály a e-shopy, které vytvářejí nárazové požadavky na výrobu a málo predikovatelné zakázky. Stejně tak je nutné u větších zakázkových výrob pečlivě zapracovávat obchodní příležitosti podle jejich pravděpodobnosti realizace do výhledu plánu výroby. Do stejné oblasti provozních omezení patří případy, kdy ve skladu je dostatečné množství, ale je ve společném balení a s dodávkou suroviny počítá více výrobních příkazů současně.

Vliv vnějších a objektivních skutečností na proces uvnitř firmy

Na těchto třech oblastech lze ukázat vliv vnějších a objektivních skutečností na proces uvnitř konkrétní firmy. Změnily se potřeby, které dnes musejí jednotlivé podniky realizovat. Příkladem je stále větší nutnost a nezbytnost zavedení elektronické evidence ve skladech a řízení skladů jako takových vůbec. Důvodem je tlak na omezení chybovosti, zrychlení průtoku surovin a zboží a také stále větší šíře sortimentu a rostoucí nároky na zbožíznalství. Elektronická evidence ve skladech tak umožňuje dynamicky měnit stav pracovníků a v případech potřeby třeba navyšovat o brigádní pracovníky nebo osoby vypomáhající z dalších provozů. I ta má však své provozní úskalí. Například v evidenci vstupních hutních materiálů je technicky obtížné nebo nereálné zavést RFID nebo evidenci čárovým kódem. Z důvodu prostředí a manipulace jsou náklady buď nepřiměřené, nebo je řešení technicky obtížně realizovatelné.

Dostupná výpočtová kapacita

Posledním objektivním vlivem, proč je výpočet pokrytí výroby někdy problém, je dostupná výpočtová kapacita. Přepočet plánu výroby zpravidla trvá reálný technický čas, k tomu se on-line mění informace z odvodů výroby, odvolávky z obchodu, nové požadavky z portálů a webů a informace z příjmu a deklarovaných termínů dodání surovin od dodavatelů. Tím se validita informace, zda výroba je, či není pokryta materiálem a v jaké míře, v podstatě trvale mění. Pro lepší představu spojitosti s tím mohou souviset výpočty ABC analýz pro stanovení skladby skladového sortimentu, výpočty predikcí. Závěrem z tohoto popisu skutečností je naprostá nezbytnost a nutnost spojení provozního systému s procesním. Provozní systém řeší dokladové potřeby, zatímco procesní systém řeší návaznosti, posloupnosti a metodiky.

Zásobování výroby materiálem

Proč je tedy zásobování výroby materiálem problém, který již měl být dávno vyřešen? Za prvé jde o schopnost SW nástroje postihnout a vyřešit provozní anomálie a skutečnosti vyskytující se v reálném provozu, jež jsou odlišné od laboratorního modelu ideálního stavu.

Za druhé je to existence reálné představy managementu firmy, zda očekávání přesného pokrytí výroby materiálem odpovídají možnostem a prostředkům technické realizace. Zda jsou pro realizaci vytvořeny přiměřené technické, organizační a personální podmínky.

Třetím faktorem řešení je know-how a zkušenosti nebo znalosti realizátora. Zda a jak umí navrhnout a vyřešit provozní potřeby vyplývající z technických omezení daných například značením materiálů, sledováním šarží, evidencí kódů jednotlivých zakázek a jejich vztahem ke skladovým zásobám, odvodům výroby atd.

Vnější vlivy

Problém řešení spočívá v tom, že jeho úspěšnost souvisí nejen s technickými schopnostmi SW nástroje, managementu společnosti či nastavených procesů, ale i s okolními podmínkami a subjekty, které výsledek ovlivňují. Dodavatelé svou spolehlivostí a operativou, zákazníci stálostí svých objednávek beze změn, dělením, změnou termínů atd. Ke zdárnému vyřešení je potřeba energie a stanovení hranice, co je firma ochotna mít pod kontrolou ve vlastní režii a kde si ponechá závislost na výkyvech okolí. Rozšíření hranice toho, co vše si bude firma zajišťovat sama, znamená zvýšení jistoty a spolehlivosti zásobování výroby materiálem, ale také energií, ať již personální, ve formě financí, nebo technicko-organizačního zajištění – například sklady materiálů klíčových dodavatelů ve vlastních prostorách a zpětná fakturace podle realizovaných převodů do výroby.

Jednotná realizace

Klíčem k vyřešení je jednotná realizace výše zmíněných potřeb. Nelze jako oddělené řešení řídit řízený sklad, jako jiné řešení odvody výroby, jako další celek mechanismus plánování výroby, externí připojení e-shopu a portálů a jako další pokrytí výroby materiálem. Pokud je výsledné pokrytí výroby počítáno nad množinou různě sofistikovaně spojených aplikací a modulů, je operativa a přesnost výpočtu poplatná právě úrovni tohoto spojení. Nejrůznější dodavatelé navíc musejí v rámci svého růstu rozvíjet vlastní řešení a tím občas dochází k tomu, že se dílčí řešení začnou překrývat a částečně duplikovat stavební prvky, na kterých jsou založena. Tak například číselník dodavatelů a odběratelů je potřebný jak pro přeplánování výroby (alternativní dodavatelé materiálů), tak pro portály dodavatelů a odběratelů atd. Výsledkem je narůstající komplikovanost řešení stavěného na dílčích propojeních systému a s větší komplikovaností údržby roste i riziko chyby ve výpočtu pokrytí výroby materiálem. Zásadním problémem pak je vytváření skutečných procesů nad dílčími spojenými částmi řešení.

Míra přesnosti výpočtů versus vložená energie

Řešením tak je rozhodnout se, s jakou mírou přesnosti chceme mít stanoveno a počítáno pokrytí výroby materiálem. Čím větší bude požadavek na přesnost a správnost, tím větší energii to danou firmu bude stát. Energii vloženou do technických prostředků (čtečky, štítky, tiskárny, RFID, …), do organizačních či personálních opatření (složitost a preciznost příjmu a výdeje ve skladech, vazba výdejů k adresným výrobním příkazům) a do starostí s udržováním a řízením návazných činností (změnová řízení, procesy definující změnu pořadí, opravu neshod atd.). Ziskem naopak je, že získáváme věci pod vlastní kontrolu, definujeme, s kým spolupracujeme a co řídíme sami nebo jakou mírou jsme odkázáni na technickou a lidskou spolehlivost okolí. K tomu, abychom mohli efektivně dané rozhodnutí učinit, musíme mít splněn základní předpoklad, a to je efektivní nástroj, který nám umožní dle aktuálního stavu definovat hranici toho, co řešíme vlastními silami, a co externími. Takový nástroj musí vedle řízení a plánování výroby a skladů obsahovat nejen procesy pro zavedení řízeného skladu, pro webová řešení portálů nebo e-shopů, případně ABC analýz zboží a predikcí potřeb, ale především provozní nástroje k vytváření dokladů stejně jako procesní nástroj k definici postupů a jejich naplňování jednotlivými procesy. Síla takového řešení pak spočívá v tom, jak moc můžeme volit a měnit tuto hranici podle svého rozhodnutí v čase, a naopak jak velkou měrou se musejí přizpůsobit a akceptovat algoritmy vestavěné dodavatelem.

Mnozí manažeři podniků znají řešení pro precizní pokrytí výroby materiálem i v jejich podmínkách, ale taková řešení aktuálně leží za hranicí ekonomické výhodnosti. Jiní je nerealizují pro náročnost organizační, personální a technickou. Pokud vám stojí za to pokrytí výroby materiálem vyřešit komplexně jako ucelený problém, přejeme vám dostatek odvahy, energie a odhodlání k překonání první nezbytné podmínky na cestě k aplikaci Průmyslu 4.0 do vašich společností.

K2 atmitec

Pavel Moltan

miroslav.bohm@k2.cz

www.k2.cz

Reklama
Firmy
Související články
Propojené procesy a inteligentní výroba

Světové potravinářské společnosti se povedlo sloučením informačních a provozních technologií propojit procesy, lidi a technologie. Přineslo to zvýšení produktivity, méně papírování i úspory energií. S transformací pomohla společnost Rockwell Automation svým konceptem Connected Enterprise.

Platforma pro edgecomputing a průmyslový internet věcí

Systém FIELD (FANUC Intelligent Edge Link and Drive) je platforma určená pro propojení provozních zařízení, která umožňuje rychlý a spolehlivý přístup k výrobním datům s cílem využít je k naplnění koncepce chytré, propojené výroby. Dovoluje realizovat edge computing, tedy shromažďovat a zpracovávat data přímo v provozu, nikoliv až v cloudu, a umožňuje tak činit rozhodnutí, která se týkají jednotlivých strojů a zařízení, mnohem rychleji než u cloudových aplikací. Přitom zůstává zachována možnost, nikoliv povinnost, předem zpracovaná data přenášet k centralizovanému zpracování v informačním systému podniku nebo v cloudu. Účelem je nejen monitorovat, ale i aktivně zasahovat do výrobního procesu ve smyslu regulační smyčky se zpětnou vazbou.

Když jde o prostor…

Současné trendy směřují k mnohem větší míře využití elektroniky než doposud. To je hlavní, nikoliv však jediný důvod, proč se množí automatizace výroby menších zařízení, jakými jsou například mobilní telefony, tablety i ostatní elektronika. Ale nejde jen o ni, ale i o laboratoře, farmacii apod.

Související články
Monitoring výroby přinesl vyšší produktivitu

Společnost Kopos Kolín patří mezi tradiční české elektroinstalační podniky působící řadu desetiletí na českém trhu. Firma se před časem rozhodla implementovat do výroby systém Plantyst, který spojuje monitorování technologií a jednoduchý shop floor management do jednoho nástroje. Výsledkem byl výrazný nárůst produktivity a přesné informace o stavu výroby.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Jak se zrodil systém pro monitoring výroby

Jiří Rozvařil spoluzakládal v roce 1996 v Kolíně tiskárnu Colognia press, ze které se po 20 letech stala firma se 100 zaměstnanci a obratem kolem 300 mil. ročně. Její vývoj byl téměř čítankový od garážového podnikání přes pokusy a omyly až ke stavbě nové haly a koupi špičkově fungujících tiskových strojů, díky kterým patří dnes tiskárna etiket k lídrům na českém trhu.

Konzumerizace IT ve výrobě

Chytrá zařízení jsou u spotřebitelů velmi úspěšná. Jejich přenosnost a výkon také pomáhají ke „smartifikaci“ výrobního odvětví – a to je jen začátek, jak říká Christoffer Malm, vedoucí týmu Connectivity Room v SKF.

Urychlete svoji digitální transformaci

Jak může strategie digitální transformace, jejíž součástí je přechod na moderní distribuovaný řídicí systém, pomoci výrobcům dosáhnout vyšší produktivity, ziskovosti a snížit rizika? To se dozvíte, pokud se začtete do následujících řádek.

Chytré brýle pro průmysl

Chytré brýle a rozšířená realita se v posledních letech staly dalším trendovým tématem v průmyslovém prostředí. Na rozdíl od umělé inteligence, která je založena na strojovém učení a u které jsou stroje určeny k dlouhodobému nahrazení lidského faktoru, sleduje rozšířená realita jiný cíl: podporovat člověka v průmyslových procesech. Zde vstupuje firma Ayes, která představuje jedničku v oblasti hands-free technologií pro průmysl, chytré brýle RealWear HMT-1.

Cesta k inteligentní výrobě

Existuje pádný důvod, proč je vytvářen globální tlak na rozvoj inteligentní výroby – díky důslednému propojování výrobních podniků a zajištění zásadních výrobních informací přináší výrobcům téměř neomezené příležitosti ke zlepšování provozních operací či vytváření přidané hodnoty a usnadňuje odpovědi na otázky, jak řešit nedostatek pracovníků s odpovídajícími schopnostmi.

Chytré stroje přivádějí továrny k životu

Bezpečné balicí stroje připojené k Ethernetu zvyšují produktivitu, zlepšují flexibilitu, snižují komplexnost konstrukce a řeší problémy pracovníků v provozu.

Nanovlákenná membrána v oknech ochrání stroje i pracovníky

Zatímco o smogu v ulicích se vedou časté debaty, znečištěný vzduch v interiéru patří k opomíjeným tématům. A to i přesto, že podle Světové zdravotnické organizace stojí život 4,3 milionu lidí ročně a v průmyslových objektech ohrožuje jak zdraví pracovníků, tak samotný provoz. Díky rozvoji moderních technologií nyní interiér účinně ochrání nanovlákenná okenní membrána.

Je zaškrabávání nezastupitelná metoda?

V minulém vydání jsme uvedli 1. díl pohledu do minulosti i současnosti řemeslné výroby obráběcích strojů. Nyní vám přinášíme pokračování tohoto článku o unikátní metodě – technologii zaškrabávání.

Strojové učení metodou Deep learning

Deep learning je jedno z nejprogresivnějších odvětví strojového učení se schopností řešit úlohy, které byly ještě před deseti lety nemyslitelné. Uplatnění deep learningu zasahuje mnoho oborů lidské činnosti od systémů počítačového vidění přes vyhledávací, diagnostické a asistenční systémy až po autonomní vozidla a bezpečnost. Matlab, jakožto vývojové prostředí pro vědeckotechnické výpočty, nabízí v oblasti strojového učení a deep learningu množství algoritmů a usnadní jejich aplikaci při řešení praktických úkolů.

BIM otevírá dveře k robotizaci stavebnictví

Robot, který místo člověka postaví zeď, nanese omítky nebo třeba takový, co vyvrtá díry pro rozvody vody či elektřiny. To není sci-fi ani budoucnost vzdálená staletí. Je to realita, kterou máme (nebo můžeme mít) nadosah. Zásadní úlohu v nástupu robotů na stavby přitom hraje metoda BIM, přesněji digitální model stavby (DiMS). Právě ten totiž nese informace potřebné k řízení automatických nebo poloautomatických strojů, které mají lidem výrazně ulehčit práci.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem 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