fb
IT Systems 5/2020 Plánování a řízení výroby 19. 6. 2020 10:18

Současná krize prověří konkurenceschopnost výrobních podniků, klíčovou roli bude hrát digitalizace výroby

SAPČeská ekonomika je exportně orientovanou zemí, která je velmi dobře integrovaná do dodavatelských řetězců západní Evropy. Z důvodu probíhající koronavirové krize je značně nejisté, zda tuto velmi dobrou integraci udržíme i nadále. Krize odhalila řadu slabých míst v dodavatelských řetězcích po celém světě včetně České republiky. Mezi nejvýraznější slabiny u výrobních podniků patří transparentnost procesu zpracování výrobní zakázky. Na dalších místech se vedle nedostatečné automatizace výroby umísťují malá procesní integrace a digitalizace, jež odkrývají rizika spojená s manuálním zpracováním zakázky, tj. rizika spojená s lidským faktorem.

Zatímco se u českých výrobních podniků digitalizace omezuje na zavádění robotických pracovišť, u vyspělých podniků v západní Evropě jde digitalizace ve výrobě ruku v ruce s procesní digitalizací a integrací, stejně jako se zaváděním sítí propojujících účastníky dodavatelského řetězce. Pokud české výrobní podniky, ukolébány relativní dobou hojnosti a spokojeností s některou z nižších příček dodavatelského řetězce, včas nezachytí nejnovější trend komplexní digitalizace a integrace, hrozí jim, a potažmo výrobě v celé České republice jako takové, ztráta již zmíněné velmi dobré integrace. Ztracená nebo nedostatečná integrace v rámci dodavatelského řetězce by přivodila ztrátu zakázek.

Procesní digitalizace a integrace začíná příjmem obchodní zakázky. Ta se v případě zakázkové nebo malosériové výroby zaeviduje jako projekt včetně úkolů pro jednotlivé účastníky podílející se na zpracování a překlopí se do výrobní zakázky. Pokud podnik zdigitalizoval proces zpracování výrobní zakázky dle doporučení konceptu Průmyslu 4.0, jednotlivé aktivity procesu si v plynulém rytmu předávají informace v digitální podobě a každá aktivita ví, v jakém stavu zakázka momentálně je. Člověk tento proces jen kontroluje a věnuje se převážně výjimkám a chybovým hlášením. Digitalizovaný proces zpracování výrobní zakázky vypadá následovně:

  1. Výrobní zakázku po založení projektu převezme konstrukční oddělení, které po realizaci návrhu přímo z CAD nástroje automaticky založí konstrukční kusovník v ERP. ERP doplní konstrukční data o další informace týkající se nákupu, logistiky, technologie výroby a automaticky je začlení do byznysového kontextu zakázky.
  2. Konstrukční návrh (konstrukční kusovník a 3D náhled) vstupuje do analýzy nákladů. Pokud výrobní podnik správně podchytí všechny náklady a dopady změn, které s rozpracováním zakázky nevyhnutelně přichází, uchrání svoji cílovou marži. Do výroby tak vstupuje odsouhlasený konstrukční návrh s definovanými náklady. U vedoucích podniků se výsledná cena výrobku liší oproti počátečnímu odhadu nákladů pouze o jednotky procent.
  3. Konstrukční kusovník je v digitální podobě předán do oddělení technologické přípravy výroby, které z něj vytvoří výrobní kusovník a doplní pracovní postupy. Ty operátorům říkají, jak vyrobit jednotlivé části produktu. Spojením konstrukčního kusovníku s výrobním kusovníkem a pracovním postupem vzniká výrobní verze, do níž jsou potom evidovány jakékoliv změny. Podnik díky tomu v kterémkoliv momentě přesně ví, co a jakým způsobem vyrábí. Navíc může zákazníkovi postup výroby kdykoliv jednoduše doložit.
  4. Ty nejpokročilejší výrobní podniky posílají pracovní postupy v digitální podobě k jednotlivým výrobním pracovištím. Operátor si na LCD panelu otevře výrobní kusovník a pracovní postup doplněný případně i o 3D animaci, která mu názorně vysvětluje, jak díl vyrobit nebo sestavit. Zde se nabízí i použití virtuální reality pro vizualizace přímo na pracovišti. Přes LCD panel operátor výroby podává nejenom zpětná hlášení, ale potvrzuje například, že šroub byl utažen požadovaným kroutícím momentem.
  5. Když podnik odsouhlasí výrobní verzi pro každý produkt, přistoupí k plánování výroby jednotlivých zakázek za použití nástroje APS (Advanced Planning and Scheduling), který přihlíží k různým možným omezením ve výrobě. U vedoucích podniků nástroj APS výrobu plánuje automaticky sám. Operátor se potom věnuje jen výjimkám, kdy například na směnu přijde méně lidí, než by mělo.
  6. V průběhu samotné produkce podnik na jím určených místech kontroluje kvalitu výroby a výsledky měření posílá zpět do systému ERP. Ten údaje o kontrole kvality opět zařazuje do obchodního kontextu zpracování konkrétní zakázky. Nejpokročilejší výrobní podniky porovnávají kvalitu výrobku s konstrukčním návrhem ve 3D.

Podniky, které používají výše popsanou procesní digitalizaci a integraci zpracování zakázky, automaticky v digitální podobě dokumentují celý životní cyklus výrobku od zadání a konstrukčního návrhu přes postup výroby až po produkci samotnou. Všechny údaje navíc založí do digitálního dvojčete výrobku. Digitální dvojče já základní nástroj pro monitorování životního cyklu produktu. Digitální dvojče přirozeně podporuje spolupráci mezi všemi účastníky dodavatelského řetězce a sdílí informace o produktu se subdodavateli i zákazníky. Viz obrázek 1.

Obr. 1: Digitální dvojče podporuje spolupráci mezi všemi účastníky dodavatelského řetězce a sdílí informace o produktu se subdodavateli i zákazníky.
Obr. 1: Digitální dvojče podporuje spolupráci mezi všemi účastníky dodavatelského řetězce a sdílí informace o produktu se subdodavateli i zákazníky.

U sériové výroby používají vedoucí podniky v bodech 3. a 4. plnohodnotný MES (Manufacturing Execution System), který je integrovaný s řídicím skladem. Systém MES koordinuje produkci a údaje o spotřebě materiálu automaticky posílá do řízeného skladu. Řízený sklad podle taktu výroby proaktivně vychystává materiál a například na vozítkách AGV (Automatic Guided Vehicle) posílá materiál do výroby. Řízený sklad upomíná nákupní oddělení, když je třeba materiál doobjednat, a ve spolupráci se systémem řízení dopravy rezervuje kapacity pro jeho transport do závodu nebo pro expedici finálních produktů zákazníkům.

České výrobní podniky by měly postup digitalizace v rámci svých dodavatelských řetězců bedlivě sledovat. Pokud trend zachytí, je samozřejmě otázka, zda budou moci do digitalizace svého výrobního procesu a výroby samotné dle výše nastíněných principů Průmyslu 4.0 investovat značné prostředky i přesto, že se jim v aktuální situaci dramaticky propadá poptávka, snižuje hotovost a zamlžuje výhled do budoucna. Ze současné krize však vyjde jako silnější jen ten výrobní podnik, který je flexibilnější, rychlejší a pružnější než jeho konkurence.

Ivo Procházka Ivo Procházka
Autor článku je expertem na IoT a digitální dodavatelský řetězec, působí ve společnosti SAP ČR.

Kalendář akcí
Konference - Semináře - Školení
Časopis IT Systems/Speciál
Aktuální číslo časopisu IT Systems Aktuální číslo časopisu příloha #1
Archív časopisu IT Systems
IT Systems 10 IT Systems 9 IT Systems 7-8 IT Systems 6
Archív časopisu IT Systems Special
Aktuální číslo časopisu příloha #1 Aktuální číslo časopisu příloha #1 Aktuální číslo časopisu příloha #1 Aktuální číslo časopisu příloha #1