Štíhlá a digitální

Podle průzkumu společnosti Aberdeen Group mohou tyto procesy přinést společnostem značné konkurenční výhody a pomoci jim při snižování nákladů a dosahování cílů v oblasti tržeb u více než 80 % výrobků. Ekonomické, demografické a konkurenční faktory však v posledních letech přispěly k vytvoření prostředí, které je pro výrobní společnosti velmi náročné. Tato situace ovlivňuje nejen rozpočty, ale i nákupní chování a očekávání spotřebitelů. Požadavky na výrobce produktů se zásadně změnily a zasáhly celý životní cyklus výrobku.

Úspěch mnoha společností nyní závisí na kvalitě a rychlosti rozhodování. Množství produktových dat pocházejících z mnoha oborů a zdrojů neustále vzrůstá; kritickým faktorem se tak stává schopnost pochopit příslušné informace včasným a chytrým způsobem. Některé podniky se proto zaměřují na digitální výrobní techniky a technologie, jejichž implementace jim umožní štíhlé plánování a následně i zeštíhlení výroby.

Pokračující globální ekonomická nejistota dnes nadále vytváří trvalý tlak na výrobce, ovlivňuje důvěru a investice, jakož i spotřebitelskou poptávku, což má za následek velmi strmý pokles tržeb ve všech odvětvích. Tyto problémy vedou ke snižování investic, zmrazování rozpočtů a propouštění zaměstnanců, což se projevuje uzavíráním výrobních závodů a snahami realizovat spíše krátkodobé projekty, které zaručují rychlou návratnost investic.

Z těchto důvodů má řada rozhodnutí reakční povahu. Tato skutečnost bude v delším časovém horizontu znamenat nepochybně další plýtvání v rámci systému, a to zvláště v případě potřeby přesunout provoz kvůli zastavení výroby anebo kvůli ztrátě duševního majetku v důsledku propouštění.

Tyto okolnosti způsobují, že někteří výrobci zpochybňují hodnotu štíhlých procesů. Vzhledem k tomu, že v krátkodobých cyklech mohou náklady na optimalizaci a eliminaci plýtvání překročit dosažené úspory, je nebytné něco změnit.

Jsou procesy vyvinuté před několika lety relevantní i v dnešní moderní výrobní době? Existují lidé, jako je Greg Fields, prezident Bridgewright Management Consultants, kteří tvrdí, že žádné kontinuální zlepšování nepomůže firmám dosáhnout potřebných pozic, pokud zlepšují systémy navržené a vyvinuté pro jiné prostředí, a že v mnoha případech je nejvyšší čas podívat se po zcela nových procesech vhodnějších pro dnešní ekonomiku.

Tyto štíhlé procesy mají některá omezení; v kombinaci s digitální výrobou však mohou být nejen stále relevantní, ale ve skutečnosti mohou dále optimalizovat a zefektivňovat celý proces řízení životního cyklu výrobku.

Štíhlá výroba může přinášet řadu výhod, a to včetně zvýšení kapacit, lepší efektivity, menšího podílu oprav, zvýšení celkového výkonu, kvality výrobků, efektivity práce a pracovního nadšení. Může pomoci snížit plýtvání v dopravě, redukovat stavy zásob a nadvýrobu, potlačit nepotřebné procesy a závady, jakož i zbytečné přesuny zařízení nebo personálu a čekání na další výrobní kroky.

Výroba stojí ve středu zájmu iniciativ zaměřených na štíhlé procesy; přitom však stále existují překážky bránící dosažení výsledků, které jsou od strategií štíhlé výroby obvykle očekávány. Jednou z takových bariér je nedostatečná průprava – tento problém však může řešit pouze organizace. Mezi jiné bariéry patří stále ničivější dopad na úspory, a to zejména v souvislosti s vysokými náklady na přemístění nebo výměnu strojního zařízení. Dále platí, že štíhlé výrobní procesy jsou závislé na neustálém zlepšování; k tomu jsou však zapotřebí mechanismy podchycující výrobní znalosti a poznatky, které lze v rámci naplnění strategie trvalého zlepšování ve všech směrech sdílet.

Tradiční strategie štíhlé výroby se zaměřují na optimalizaci stávajících výrobních systémů; mnohé organizace proto nepovažují štíhlé procesy za blízkého spojence digitální výroby, což může vést k promarnění některých příležitostí.

Snahy o zavedení štíhlých procesů obvykle vedou k fyzickým prototypům a maketám, a poté se v nejlepším případě omezují na postupná funkční hodnocení. Jinými slovy, může být velmi obtížné plně pochopit dopad komplexních změn na výrobní systém. Kombinace s digitálními výrobními technologiemi však znamená, že potřeba fyzických prototypů klesá, přičemž vývojová platforma je zároveň ucelenější.

Digitální výroba nabízí firmám možnost, aby své inženýry vybavily nástroji pro plánování, navrhování, simulování a ovládání výrobních procesů prostřednictvím sady softwarových řešení, která výrobní, technické a pracovní postupy podporují. Tato technologie umožňuje současně definovat produkt i výrobní proces, a to pomocí integrovaného, počítačově založeného systému, který obsahuje nástroje pro simulace, 3D vizualizace a analýzy, jakož i různé další nástroje usnadňující spolupráci. Takové nástroje uživateli umožňují vytvářet digitální modely produktů ve virtuálních provozech a zdokonalovat výrobní postupy před fyzickou realizací investice. Toto prostředí poskytuje vše potřebné – od podrobných pracovních instrukcí a programového kódu pro automatizované zařízení závodu až po validaci celkové kapacity (průchodnosti) výroby prostřednictvím simulací materiálových toků. To vše lze připravovat a provádět souběžně s návrhem produktu, což výrobcům umožňuje zahájit produkci nových výrobků rychleji, s vyšší kvalitou a při nižších nákladech.

Tyto technologie posilují spolupráci a tím pomáhají dosahovat lepších výsledků při uplatňování strategií štíhlé výroby v rámci stávající výroby a ve všech fázích procesu návrhu a vývoje, a to bez dopadu na aktuální plány. V plánovací fázi tak lze prostřednictvím designu proaktivně předcházet plýtvání, automatizovat úkoly bez přidané hodnoty, opakovaně využívat duševní vlastnictví, zajistit robustní (odolný) design a optimalizovat kusovníky.

Ve fázi validace digitální nástroje umožní vizualizovat produktové toky a vlivy nastavení provozního zatížení, graficky znázornit uspořádání procesů a analyzovat časy s přidanou hodnotou a časy bez přidané hodnoty; to redukuje počet změn v pozdější fázi a eliminuje potřebu fyzických prototypů. Tyto nástroje zvyšují ziskovost výroby tím, že umožňují snižovat odpad (plýtvání), optimalizovat systém, zvyšovat bezpečnost a efektivitu práce, zlepšovat osvědčené postupy a redukovat potřebu cestování.

Digitální výroba poskytuje nástroje, které posilují štíhlou výrobu na základě prognózování a analýzy potřeb a efektivity vzhledem k nastavení výrobních linek. Budou-li výrobní a procesní inženýři využívat tyto nástroje kolaborativním způsobem, mohou identifikovat úzká místa či bodová plýtvání a navrhovat nápravná opatření zaměřená na eliminaci ztrát a proaktivní zeštíhlování výrobního procesu.

Štíhlá výroba je filozofií s ověřenými podnikatelskými přínosy. Společnosti, které podporují iniciativy zaměřené na štíhlou výrobu, nyní mají možnost zvýšit kapacitu svých provozoven, i když samotná výroba se stává nákladnější a složitější. Podporovat štíhlou výrobu znamená prosazovat její principy již v raných fázích životního cyklu produktu, což lze nejlépe zajistit pomocí digitálních výrobních technologií.

Takový přístup výrobcům umožňuje vyvíjet a implementovat optimální výrobní procesy a simulovat tyto procesy za účelem proaktivní validace návrhu výrobku i výrobního postupu. Uvedené technologie pomohou sladit požadavky výrobního procesu s designem produktu, zvýšit efektivitu a eliminovat případné revize návrhu.

End-to-end řešení, která využívají štíhlé výrobní procesy podporované digitálními výrobními technologiemi, poskytují ucelený pohled na každou fázi vývoje produktu. Firmy tak mohou zapojit každého svého zaměstnance, od průmyslových návrhářů, kteří připravují makety výrobků, a inženýrů, jejichž úkolem je doplnit příslušné funkcionality, až po referenty nákupu či pracovníky na dílně.

Mirko Baecker

Siemens PLM Software

eva.marzini@lewispr.com
www.siemens.cz/plm