Komputeryzacja w przemyśle - CIM

Artykułem tym redakcja zamierza otworzyć cykl publikacji poświęconych zastosowaniu komputerów w przemyśle. Zamiarem naszym jest przybliżenie czytelnikom problematyki złożonych technik komputerowych oraz możliwości ich rozwoju w tej branży, efektów i kłopotów związanych z ich wprowadzaniem oraz dotychczasowych osiągnięć. Naszym zamysłem jest także przedstawienie konkretnych wdrożeń systemowych i modułowych oraz narzędzi i sprzętu. Liczymy tu na współpracę redakcji z zakładami przemysłowymi oraz firmami software'owymi.

Artykułem tym redakcja zamierza otworzyć cykl publikacji poświęconych zastosowaniu komputerów w przemyśle. Zamiarem naszym jest przybliżenie czytelnikom problematyki złożonych technik komputerowych oraz możliwości ich rozwoju w tej branży, efektów i kłopotów związanych z ich wprowadzaniem oraz dotychczasowych osiągnięć. Naszym zamysłem jest także przedstawienie konkretnych wdrożeń systemowych i modułowych oraz narzędzi i sprzętu. Liczymy tu na współpracę redakcji z zakładami przemysłowymi oraz firmami software'owymi.

Komputery metodą na konkurencję

Podstawe warunki sukcesu w produkcji, a zwłaszcza w ostrej konkurencji, to: informacja - aktualna i na czas, szybkość reakcji i elastyczne przystosowanie procesu technologicznego do zmieniającej się nieustannie sytuacji na rynku.

Szczególnie istotny wydaje się w naszych warunkach ten ostatni warunek. Przecież nie mamy doświadczenia w badaniach marketingowych, jeszcze niedawno wszystko "szło" wg ustalonego planu i popyt zdecydowanie przewyższał podaż.

Dobry zarządca przedsiębiorstwa wie, że aby poprawić jakość wyrobu i zwiększyć stopień wykorzystania maszyn obok czysto technicznych problemów produkcji, projektowania, procesów technologicznych, konieczna jest również lepsza organizacja pracy i stała kontrola parametrów ekonomicznych. Chodzi tu głównie o zdanie sobie sprawy, że to klient ustala kryteria jakości wyrobu a nie główny technolog i że czasami warto sprzedawać towary nawet poniżej kosztów, by zyskać przewagę konkurencyjną i w większym stopniu opanować wybrany segment rynku.

Bardzo istotna w każdej fazie produktu jest informacja i współdziałanie wszystkich komórek organizacyjnych od poziomu zarządzania i planowania, przez projektowanie, sferę przygotowania produkcji, po sam proces technologiczny, produkcję, kontrolę jakości i marketing. Informacja ta jest niezbędna, aby czas reakcji na popyt, przystosowanie się do wymogów i gustów indywidualnych odbiorców mógł ulec znacznemu skróceniu. Jest to praktycznie niemożliwe do przeprowadzenia bez automatyzacji i komputeryzacji przedsiębiorstwa, poczynając od sfery zarządzania na najwyższym szczeblu (zarządu spółki lub dyrekcji przedsiębiorstwa) a na najmniejszych komórkach organizacyjnych - stanowiskach pracy, kończąc.

Podjęcie takich działań uzależnione jest w dużym stopniu od przyjętej strategii organizacji, poziomu jej ekspansywności, dostępności środków kapitałowych i horyzontu czasowego.

Wspólna strategia i taktyka działów: od marketingu oraz planowanie finansów po produkcję, wymaga dostarczenia wiarygodnej informacji pozwalającej efektywnie organizować pracę.

Światowym standardem i metodą sterowania produkcją jest taktyka MRP II (Manufacturing Resource Planning), na podstawie której powstają komputerowe systemy zarządzania sferą produkcji.

Taktyka ta służy do wprowadzania do przemysłu systemów komputerowego wspomagania projektowania CAD (Computer Aided Design) oraz sterowania procesami produkcyjnymi CAE (Computer Aided Engineering), które wraz z komputerowym wspomaganiem administracji CAA (Computer Aided Administration - zarządzanie, analiza marketingowa, analizy finansowe i planowanie) tworzą zintegrowane systemy wytwarzania CIM (Computer Integrated Manufacturing).

Efekty wdrożeń komputerowych

Oblicza się, że wprowadzenie wymienionych technik do przemysłu skróci przeciętnie czas uruchomienia produktu z pięciu lat w poprzedniej dekadzie do jednego roku w następnej.

Hewlett-Packard podaje, że wdrożenie CIM może przynieść takie korzystne rezultaty wskaźników ekonomicznych, jak:

- redukcję kosztów projektowania - 15-30%

- zmniejszenie czasu realizacji zamówień - 30-60%

- polepszenie jakości wyrobów - 200-500%

- zwiększenie produktywności - 40-70%

- zmniejszenie produkcji w toku - 30-60%

- wzrost stopnia wykorzystania środków - 200-300%.

Wskaźniki te świadczą o ogromnych możliwościach tkwiących w kompleksowej organizacji produkcji i jej wpływie na jakość wyrobów i wykorzystanie środków produkcji. Efektem tego jest wzrost sprzedaży i silna pozycja przedsiębiorstwa na rynku.

Badania przeprowadzone na zainstalowanych na świecie, a ostatnio także w Europie Środkowej, ponad 3000 systemach MRP II wykazały, że ich zastosowanie przynosi:

- wzrost wydajności - 10-20%

- redukcję zapasów - 15-50%

- redukcję kosztów zakupów - 7-15%

- wzrost wartości sprzedaży - 15-25%.

Jak wprowadzać CIM?

Wprowadzanie CIM do przedsiębiorstwa jest niezwykle istotną, a zarazem trudną decyzją strategiczną. Powinna ona być starannie przemyślana, uwzględniająca nadrzędne cele stawiane przez organizację. Te cele to z reguły: wysoki poziom zysku i ekspansja własnych produktów o wysokiej jakości i atrakcyjnej cenie, trafiających w potrzeby klientów. Atrakcyjna cena to nie zawsze cena niska, o czym mówią doświadczenia Mercedesa na rynku amerykańskim - odblokowanie niskiego popytu nastąpiło po wzroście cen o 15%. Wynikało to z tego, że mercedes, postrzegany jako symbol prestiżu, był po prostu zbyt tani.

Podstawową zasadą wprowadzania CIM powinno być dokładne rozpoznanie własnych, rzeczywistych potrzeb i zadań stawianych systemowi. Istotny jest podział przedsięwzięcia na etapy wg najróżniejszych kryteriów i konsekwentna ich realizacja, zgodna z kompleksową koncepcją.

W planowaniu tego przedsięwzięcia należy wziąć pod uwagę sugestie pochodzące od samych zainteresowanych czyli osób, które będą wykonywały poszczególne zadania. W ten sposób można osiągnąć większą akceptację dla samego systemu wśród personelu, a o wadze tego czynnika w pomyślnym wprowadzeniu nowego modelu funkcjonowania firmy, chyba nikogo nie trzeba przekonywać.

Należy pamiętać, że CIM nie jest celem samym w sobie, ale wprowadza wiele zmian, które powinny być uwzględnione w harmonogramie tej inwestycji. Dotyczyć to może zarówno zmian fizycznych, jak również ustawiania maszyn, przebudowy lub budowy lokalnych sieci komputerowych oraz połączeń hierarchicznych. Wiążą się z tym zmiany funkcjonalne, umozliwiające przepływ informacji między stanowiskami, przy zachowaniu pewnych priorytetów dostępu, mających wpływ na poziom informacji na wyższych szczeblach i na tajność danych organizacyjnych.

Z reguły pierwsze etapy to projekty komputeryzacji: planowania, księgowości, finansów, zaopatrzenia, magazynu, gospodarki materiałowej, zbytu, przyjmowania zamówień, projektowania wyrobów, a następnie automatyzacja procesu produkcyjnego, stanowisk pracy poprzez zastosowanie obrabiarek sterowanych numerycznie, robotów i zautomatyzowanych linii technologicznych oraz monitorowania procesów technologicznych.

Wdrożenie CIM wymaga znacznych nakładów środków inwestycyjnych ze względu na kupno nowej technologii produkcji, oprogramowania i sprzętu, Harmonogram wdrożenia musi być elastyczny, wprowadzany konsekwentnie i stopniowo. Realizacja zaś powinna być rozłożona w czasie i zaplanowana etapami na kilka lat naprzód. Opłacalność CIM nie może być rozpatrywana w oparciu o tradycyjne i bieżące metody analizy finansowej, nastawionej jedynie na wymierne korzyści uzyskane w stosunkowo krótkim czasie. Opłacalność tej wieloletniej inwestycji, w której kolejne etapy już winny przynosić wymierne efekty w postaci wyższej jakości i skrócenia cyklu produkcyjnego należy oceniać po uzyskaniu pełnej "zdolności produkcyjnej".

CIM i komputery zarządzają fabryką

Biorąc pod uwagę, że producenci potrzebują;

- twórczego projektowania

- zarządzania zasobami produkcyjnymi

- zapewnienia dobrej jakości

- sterowania procesami automatyzacji

- nadzoru nad jakością wytwarzania

moduły systemu realizujące te funkcje powinny być dostosowywane w każdym wypadku do potrzeb użytkownika oraz specyfiki branży, bez naruszania ogólnej architektury CIM. Chyba, że za tym ostatnim przemawia efektywność i sprawność funkcjonowania całości organizacji. Wiadomo bowiem, że każda zmiana modelowa pociąga za sobą dodatkowe, niebagatelne koszty. Trzeba zwrócić uwagę, że jest to jednorazowy wydatek mający zasadniczy wpływ na jakość działań firmy. Warto więc przy określeniu celów, jakim ma służyć opracowywana koncepcja i projekt, ponieść często wysokie, nawet dodatkowe, koszty, niż mieć system zupełnie nie przystosowany do naszych wymagań.

Powodzenie wdrożenia projektu zależy przede wszystkim od ludzi. System może się przyczynić do poprawy ich współpracy, integracji i wymiany informacji między wszystkimi ogniwami firmy, by uniknąć występującej w dużych przedsiębiorstwach alienacji kadry kierowniczej. Wyobrażenia o sposobie działania firmy przy klasycznym zarządzaniu, zdecydowanie mijają się z rzeczywistością z powodu braku kontaktu poszczególnych szczebli hierarchi i wypaczania informacji na poziomach pośrednich.

Na rysunku przedstawiono model funkcjonalno-organizacyjny przedsiębiorstwa produkcyjnego, wyposażonego w CIM - w postaci struktury pionowej wraz z czasem przepływu informacji niezbędnych do wykonania poszczególnych zadań. I tak, jeśli na szczeblu zarządzania firmą raport finansowy zwykle sporządza się co miesiąc, to dla poszczególnych poziomów czas ten skraca się od dni na poziomie zarządzania fabryką, do sekund na stanowiskach produkcyjnych i milisekund przy kontroli i sterowaniu procesów technologicznych.

Dla różnych poziomów przygotowane zostaje odpowiednie oprogramowanie, pozwalające na automatyzację procesu przekazywania decyzji. Informacje przekazywane do stanowisk produkcyjnych zawierać muszą instrukcje wykonawcze, program sterujący obrabiarką lub robotem oraz trasę drogi technologicznej.

Perspektywy wdrożenia

Opisany przykładowy model funkcjonalny i strukturalny CIM musi uwzględniać specyfikę różnych gałęzi przemysłu, jak np. elektroniki, przemysłu maszynowego, spożywczego, chemicznego czy farmaceutycznego. W związku z tym zintegrowane oprogramowanie powinno być elastyczne i umożliwiające dokonywanie zmian adaptacyjnych w poszczególnych modułach podsystemów w zależności od wielkości i rodzaju produkcji firmy.

Na rynku oprogramowania dla przedsiębiorstw znajduje się wiele cząstkowych modułów takich jak: finanse, gospodarka materiałowa, zbyt, realizacja zamówień itp. Również dla sfery projektowania firmy oferują wiele programów CAD od automatycznie generujących trójwymiarowe wizualizacje, po wykonujące obliczenia wytrzymałościowe, statyczne i dynamiczne oraz przygotowujące dokumentację konstrukcyjną w środowisku AutoCAD.

Interesujące jest także oprogramowanie sterujące procesami produkcyjnymi oraz oferty sprzętu rejestrującego i sterowniczego.

O wyborze poszczególnych rozwiązań powinna decydować strategia firmy, wizja przyszłości i jej aktualne potrzeby uwzględniające szybko zmieniające się otoczenie.

Na początku kierownictwo firmy winno sobie odpowiedzieć na kilka pytań.

Czy komputeryzować firmę, czy też nie?

Jeśli nie, to prawdopodobnie upadek firmy będzie tylko kwestią czasu, gdyż nie będzie ona w stanie konkurować z firmami wyposażonymi w nowoczesne systemy zarządzania i sterowania produkcją.

Decydując się na tak - kierownictwo też ma poważny dylemat, a mianowicie: od jakich działów zacząć wdrażanie? Od biura konstrukcyjnego, księgowości, magazynu, czy wymiany obrabiarki na sterowaną numerycznie lub na linię technologiczną wyposażoną w roboty?

Czy firma dysponować będzie odpowiednim kapitałem? Może lepiej kupować tylko wybrane moduły cząstkowe i częściowo komputeryzować przedsiębiorstwo?

Czy możliwa będzie adaptacja i współpraca modułów systemów różnych firm, zainstalowanych na różnym sprzęcie? Ile będzie kosztować ewentualna wymiana?

Na pytania te, niewątpliwie trudne, powinno odpowiedzieć sobie kierownictwo przedsiębiorstwa korzystając z doradztwa i konsultacji firm zajmujących się systemami przemysłowymi.

O informatyce w przemyśle - w jednym z następnych wydań CW.


TOP 200