Archívum: Informatikával támogatott gyártás

A cégek nagy része a vevők kiszámíthatatlanságára hivatkozva, viszonylag magas késztermék-raktárkészlettel rendelkeznek.

Ma, ha az ellátási láncról beszélünk, legtöbbször a logisztikai elosztó bázisokról, raktárakról, szállításról és esetleg a gyártás kimenő és bejövő kapuiról beszélünk. A termelésről ebben az összefüggésben csak ritkán esik szó.

Vizsgáljuk meg részletesebben, mi okozza a magas késztermék-készleteket.

Valóban igaz, hogy a piac ingadozása az egyik oka a raktárkészletnek, de nem elhanyagolható tényező a piaci eIőrejelzések minősége sem. Sok esetben a hibás előrejelzés az oka a nagyméretű raktárkészletnek.

Legtöbb esetben azonban a rugalmatlan gyártás és a hosszú átfutási idő a valós oka a raktárkészlet kialakulásának. A készletekről szóló, egymással teljesen ellentmondó véleményeket a mellékelt ábra mutatja (1. sz. ábra).

Meg kell értenünk, hogy a gyártás az ellátási lánc egyik, valószínűleg legfontosabb része. Nem csak azért, mert nélküle nem lenne mit szállítani, teríteni és értékesíteni és  nem csak azért, mert a modern gyártás a legnagyobb tőkebefektetést és innovációt igényli, hanem azért is, mert a gyártás az ellátási lánc szerves részeként felfogva logisztikai szempontból jól szervezve, jelentősen csökkentheti a logisztikai költségeket minden területen. A cél nem a JIT-szállítás a cél a JIT-gyártás.

Egy, mindenki számára világos példa, hogy a késztermékraktárban tárolt termékek, a divat megváltozásával, vagy műszaki termékeknél egy új technológia megjelenésével már nem, vagy csak ráfizetéssel adhatók el. Mennyivel előnyösebb, ha ezeket a termékeket nem is gyártottuk le?!

A gyártás a legegyszerűbben úgy képzelhető el, mint egy vízvezetékcső. Minél hosszabb a cső és minél nagyobb az átmérője, annál több víz van benne. Az átáramló víz mennyiségét nemcsak a cső átmérője, hanem az áramlás sebessége is meghatározza. Ha a vizet pénzzel helyettesítjük, szemléletessé válik a gyártásban lekötött tőke mennyisége.

A feladat ennek felismerésével már egyszerűen megfogalmazható. Rövidítsük le a cső hosszát (through put time), szűkítsük le a cső keresztmetszetét (unproductive time) és növeljük meg az átfolyási sebességet, hogy azonos vagy nagyobb mennyiséget tudjunk átengedni.

Hogyan lehetséges ez? Ha megvizsgáljuk a termelést, az anyag az átfutási idő viszonylag kis százalékát tölti a megmunkálás alatt (5-10%), sokkal jelentősebb a pufferezési és technológiai várakozási idő. A logisztika eszközeivel ezt az időt viszonylag gyorsan és költséghatékonyan lerövidíthetjük. Természetesen a gyártási adatok pontos reálidős ismerete szükséges hozzá.

A gyártásszervezésben, a technológiának megfelelően rövid önvezérlő egységeket, rugalmas gyártó cellákat kell kialakítani. A gyártási logisztikában ugyanezt kell tenni - pufferezési, raktározási és szállító cellákat kell kialakítani.

Ha jobban megnézzük ezt a képet, láthatjuk, hogy kicsinyített mása a vállalatok közötti ellátási láncnak, azzal az előnnyel, hogy itt minden adatot ismerhetünk, nincsenek versenytársi, vevő-beszállítói, rendszerbeli vagy vállalati kultúra által szabott korlátok. Ezeket a belső vezérlő rendszereket Informatikával Támogatott Gyártásirányítási Rendszereknek (Computer Aided Manufacturing) röviden CAM-nak nevezik és meghatározott helye van a termelő vállalatok Integrált Informatikai Rendszerein (Computer Integrated Manufacturing – CIM) belül.

Nézzük meg, hol helyezkedik el egy ilyen rendszer az ismert vállalatirányító (VIR) és SCM rendszerek világában (2. sz. ábra) és a szintek miben különböznek egymástól (3. sz. ábra).

Láthatjuk, hogy a CAM rendszereknek nemcsak a gyártás és a gyártási logisztika irányításában van feladatuk, hanem összekötő kapcsot képeznek a gyártás és a VIR-rendszerek között.

A CAM-rendszerek a modern IT-technológiának megfelelően modulokból tevődnek össze, melyek mátrix formában helyezkednek el. Vizsgáljuk meg, milyen főbb szintekre bontható a CAM horizontálisan (4. sz. ábra).

A legtöbb gyártó gépsor ma már intelligens vezérlésekkel rendelkezik, melyek a gyártási adatok mellett a gép beállítási és gyártási paramétereit is regisztrálják és a CAM rendszer rendelkezésére tudják bocsátani.

On-line kapcsolat a gépekkel

Tehát a CAM-rendszernek legalsó szintje a kommunikáció, ezekkel a termelő- raktározó-, és szállítógépekkel. Ugyancsak ezen a szinten kerülnek megvalósításra a felhasználói interfészek, melyek az adatokat kiegészítik, illetve helyettesítik, azoknál az eszközöknél, melyek nem képesek az automatikus kommunikálásra.

Adatgyűjtés, tárolás

A begyűjtött adatok tárolása egy megfelelő adatbázisban a következő szint feladata. Fontos az adatok tárolási idejének és a gyártási adatok sűrítési módszerének  meghatározása. A gyártásból érkezett nagy mennyiségű adatot meghatározott idő után törölni, illetve bizonyos adatokat a követhetőség miatt (traceability) archiválni kell.

Az adatok bemutatása és kiértékelése

A termelésirányításnak szüksége van az adatok azonnali kiértékelésére, esetleges alternatív tervek összehasonlítására, a leggazdaságosabb döntés meghozatalához.

Optimalizálás és vezérlés

A következő szinten az optimalizáló és vezérlő modulok helyezkednek el. Ezek nagyon sokfélék lehetnek, a segítségnyújtó tervezőmoduloktól az automatikusan vezérlő, a gyártás paramétereit megváltoztatni tudó modulokig.

Kommunikáció a VIR-rel

Mivel a CAM-rendszerben az adatok begyűjtése nagyrészt automatikusan történik és a gyártásban dolgozók folyamatosan dolgoznak ezekkel az adatokkal, az adatok minősége valósághű, mennyisége pedig jóval felülmúlja a VIR igényeit. Ezért kézenfekvő, hogy a VIR számára elengedhetetlen adatokat ebből a rendszerből vonjuk ki, ezzel jelentősen megnövelve ott az adatok minőségét is.

Nézzük meg most, hogyan tagozódik a CAM-rendszer vertikálisan, vagyis mely területek vehetik hasznát a CAM által gyűjtött adatoknak a CAM-on belül és a VIR-ben (5. ábra).

Logisztika irányítás

Ez az oszlop magában foglalja az anyag beérkezésétől a kiszállításáig minden anyagmozgatást és -raktározást, ide értve a gyártási puffereket, és a gyártáson belüli szállításokat, valamint a kiszállítást megelőző komissiózást, a szállítmányok összeállítását.

A logisztikavezérlés szorosan együttműködik az anyagbeszerzéssel, vagyis a VIR Material Management (MM) moduljával.

Termelésvezérlés

A termelésvezérlés magában foglalja a termelés minden rugalmas gyártó celláját és az összefogó szemléletű on-line termelésprogramozást. A termelésprogramozás a termelés pillanatnyi helyzetének és a VIR-rendszer változó igényeinek figyelembevételével határozza meg az optimális gyártási sorrendet. A gyártó cellák felügyelik a termelést, ellenőrzik a jó és a selejt, valamint a felhasznált anyagok mennyiségét, és megbízzák a logisztikairányítást az alapanyag odaszállítással, illetve a késztermék elszállításával.

A termelésvezérlés szorosan együttműködik a VIR gyártás- és kapacitás-tervezésével (Production Planning – PP). A termelési feladatok pontos leírását, a munkatervet, a darabjegyzék, recepturát, vagy NC-programokat a VIR Computer Aided Engineering (CAE) moduljai szolgáltatják.

Gép- és eszközirányítás

A gép- és eszközirányítás az adatokat a gépekre, szerszámokra és eszközökre vetítve vizsgálja, ellenőrzi az eszközök képességeit, figyelemmel kíséri a megelőző karbantartást és annak kihatását a gyártásra. A gép és a szerszámvezérlés szorosan együttműködik a VIR megelőző karbantartási moduljával, valamint a teljes Computer Aided Engineering (CAE) modullal.

Minőségirányítás

A minőségirányítás az adatokat a termék minősége szempontjából vizsgálja. A statisztikai termelésvezérlés (Statistic Process Control–SPC) a minőségi trend figyelembevételével még a selejt keletkezése előtt figyelmezteti a gyártást a szükséges módosításokra. A szerelés során felfedezett hibák alapján vezérli az alkatrészgyártást is.

A minőségirányítás partnere a VIR-en Total Quality Management TQM modul, és kapcsolódik a traceability modulhoz is.

A CAM-ben begyűjtött adatok természetesen a VIR majdnem minden területén felhasználásra kerülnek, mint például a beszállító értékelésében, a dolgozók díjazásában. Alapja a kontrollingnak, illetve az utókalkulációnak. Lehetővé teszi a költségek termék szerinti pontos bontását stb.

Egy CAM-rendszer kialakítása

A standardizált rendszerek nem képesek a különböző gyártási igényeket kielégíteni. Belátható ez, ha a folyamatos termelést a darabáru-termeléssel (kőolaj-finomítás – óragyártás) vagy az összeszerelő termelést a szétszerelő termeléssel (autógyártás – húsfeldolgozás) öszszehasonlítjuk. Természetesen a gyártógépek interfészei is teljes mértékben különböznek egymástól a feladatnak megfelelően, illetve egyazon feladat elvégzésére gyártott gépek esetében is a gyártók függvényében. Meg kell jegyezni, hogy a gyártói klaszterek nyomására, egyes ágazatban, mint például a félvezetőgyártás vagy a műanyag fröccsöntés, a gépek interfészei terén már kialakultak szabványok, melynek betartása nélkül a gépgyártók nem tudnák értékesíteni termékeiket. Ennek ellenére a gépekkel való kommunikációs modulok elkészítése a legtöbb esetben fejlesztői feladat. Az adatbázis struktúráját sem lehet készen megvásárolni. Ennek felépítése függ egyrészről a begyűjtött adatoktól, másrészről nagy kihatással van a tervezett kiértékelések és optimalizálások sebességére is.

Az adatok kiértékelése két csoportra osztható, az egyik csoport a folyamatosan használt kiértékelések, mint például a műszaknapló, jelenléti ív, gépállások kiértékelése stb. Valós hatékonyságnövelést azonban éppen a nem állandó kiértékelések hoznak, amikor egy-egy probléma analizálására használják fel a begyűjtött adatokat. Ilyen például egy-egy termék esetén a túl magas selejt okának meghatározása, vagy a gépparaméterek beállításának kihatása a felhasznált alapanyag mennyiségére vagy a termék minőségére. Ezekhez a kiértékelésekhez a legkülönbözőbb matematikai és statisztikai eljárásokat használjuk, mint variációanalízis, vagy különböző regressziószámítások. Ezek a kiértékelések a probléma megoldása után érdektelenné válnak, de éppen ezek teszik lehetővé a permanens javítási folyamatot. Nincs olyan folyamat, amit ne lehetne jobban, gazdaságosabban elvégezni.

A fentiekből egyértelműen látható, hogy a CAM-rendszereket - néhány gyártási ágazat kivételével - a vállalat minden résztvevőjének igénye szerint kell kifejleszteni. A fejlesztésben minden területnek részt kell vennie, közösen kell meghatározni a vállalat számára legkedvezőbb megoldást (6. sz. ábra). Egy ilyen rendszer bevezetése komoly feladat a vállalat dolgozói számára, de éppen ezen a helyen lehet a dolgozókban rejlő innovatív energiát piaci előnnyé formálni. Az eredményesség egyik előfeltétele, hogy egy külső moderátor, segítse a folyamatot, és megkérdőjelezze a bevált szokásokat, a „már mindig is így csináltuk” mentalitást, akkor az Informatikával Támogatott Gyártás bevezetése a BPR-rel (Business Process Reengineering) együtt hatalmas hatékonyságnövelést és költségcsökkenést eredményez.

Győry István

Supply Chain Monitor 2005. június