Hledání možností českého strojírenství musí vycházet z nejmodernějších poznatků Čtvrtý rok pokračuje na několika ústavech fakulty strojní Českého vysokého učení technického výzkumný záměr ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy Integrované inženýrství. Cílem je aktivně se podílet na dalším rozvoji strojírenství v ČR.
Hledání možností českého strojírenství musí vycházet z nejmodernějších poznatků
Čtvrtý rok pokračuje na několika ústavech fakulty strojní Českého vysokého učení technického výzkumný záměr ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy Integrované inženýrství.
Cílem je aktivně se podílet na dalším rozvoji strojírenství v ČR. Záměr vychází z poznávání stavu v našich podnicích z různých průmyslových odvětví, zejména zpracovatelských a z porovnávání s vyspělými podniky v zahraničí. Prudký rozvoj technologií, růst konkurenčního prostředí, procesy globalizace a rychle se měnící potřeby a přání zákazníků na průmyslových i spotřebitelských trzích kladou stále vyšší nároky na producenty všech výrobků a služeb. Tyto trendy vytvářejí nejen nové podnikatelské příležitosti, ale i nové hrozby. Efektivně využívat vznikající příležitosti a spolehlivě vzdorovat potenciálním hrozbám vyžaduje moudré řízení a realizování podnikových procesů pomocí integrovaných technických, ekonomických a manažerských znalostí. Proto budou hrát nezastupitelnou roli nejen komplexně kvalifikovaní průmysloví technici a manažeři, ale především vysoké školy technického zaměření, které budou vychovávat a zdokonalovat generace těchto pracovníků. Problematice integrovaného inženýrství se také věnovaly dvě specializované mezinárodní konference, které se staly součástí odborného doprovodného programu strojírenského veletrhu. Druhá mezinárodní konference věnovaná integraci inženýrství v řízení průmyslových podniků se zaměřením na marketingově orientovaný výzkum a vývoj produktů byla úspěšná zejména v tom, že ukázala výhody úzké součinnosti vývoje techniky s marketingem, ekonomikou a informatikou. Rovněž motivovala podniky, které disponují nevyužitým technickým a pracovním potenciálem a ukázala na široké spektrum možností úzké spolupráce průmyslových podniků s vysokými školami na poli integrování technických, ekonomických, marketingových a informačních znalostí a dovedností.
Třetí setkání
Přáním účastníků obou úspěšných předešlých konferencí bylo, aby byla třetí konference (17. 9. v Kongresovém centru výstaviště BVV) věnována problematice tvorby produktových strategií (product strategies), v nichž je spatřována stěžejní oblast ovlivňující efektivitu podniků. Referáty a diskuze se soustředí na velmi citlivé rozhraní výrobců a spotřebitelů, jímž je vyráběný a na trh dodávaný konečný produkt, ať již se jedná o výrobek, nebo poskytovanou službu. Produkt přicházející na trh prodělává velmi zdlouhavý proces od svého vzniku až po svůj zánik. Jde někdy o mnohem kratší období ve srovnání s obdobím, v němž dochází ještě před objevením se výrobku na trhu k prvnímu podnětům jeho vzniku (poptávka, návrh, vývoj, konstrukce, technologická příprava, prototyp, ověřovací série za současného stanovení cílových nákladů) až po jeho vyřazení z výrobního programu. U spotřebitele je životní cyklus dán časovým intervalem od okamžiku pořízení konkrétního produktu až po ukončení jeho používání. Zvyšující se specializace nutí výrobní podniky k zeštíhlování výroby. S tím souvisí produktový řetězec, v němž se výrobce stává subdodavatelem specializovaných produktů pro výrobce finálního produktu. Řeší se otázka, zda být na straně subdodavatele nebo finálního výrobce. Zajímavým poznatkem je plánování odbytu u subdodavatelů v automobilovém průmyslu pomocí nástroje nazvaného Cockpit Chart, který shrnuje veličiny určující okamžitou situaci v odbytu. Strategie výroby a vývoje produktu vyžaduje flexibilitu. Strategické produktové záměry musí být propojeny s dlouhodobými firemními cíli. Účinným nástrojem je využití metody Balanced Scorecard, která ve spojení s počítačovým plánovacím systémem umožňuje realizovat podnikové strategie zajišťováním transformace strategických cílů do podoby měřitelných a průběžně hodnotitelných ukazatelů. Zahraniční zkušenosti a postřehy ukazují, že budoucnost patří inovativním, pružným a pohyblivým podnikatelským subjektům, k čemuž vychází vstříc stále rozsáhlejší divizionalizace, outsourcing a výstavba virtuálních podniků. S produktovými strategiemi souvisí řada metodologických postupů. Vycházejí z modelování a simulace technických systémů pomocí komplexních modelů virtuální reality. Dále jsou zaváděny metody řízení výrobkových inovací, podporujících komunikaci a integraci inovačních činností, hodnocení a plánování výrobkových inovací (např. metody Target Costing, Quality Function Deployment, Design to Manufacturing).
Manažerské a marketingové aspekty integrovaného inženýrství
Rychlá dynamika potřeb trhu, zkracování životních cyklů výrobků, rychlá změna technologie a rostoucí konkurence vyžadují zrychlení toku inovací a zkvalitnění kvality výrobků a výrobních procesů. Zajištění úspěšnosti výrobkových inovací však není jen dílem invence inženýrů - vývojových pracovníků, konstruktérů a techniků - ale závisí do značné míry i na manažerské a marketingové podpoře celého procesu vývoje a výroby výrobku. Otázky manažerské a marketingové podpory vývoje výrobků jsou řešeny v rámci výzkumného záměru „Integrované inženýrství“ v samostatné sekci zaměřené na řízení efektivnosti celoživotního cyklu výrobku. Výzkumem v této sekci se zabývá Ústav řízení a ekonomiky podniku fakulty strojní ČVUT. Stěžejní částí výzkumu jsou především otázky související se zajišťováním efektivnosti v rámci celoživotního cyklu výrobků s důrazem na předvýrobní etapy. Jde zejména o řešení otázek a problémů souvisejících s implementací tržních a ekonomických parametrů ve fázi vývoje výrobku a metodami řízení a organizace celého procesu vývoje výrobků. Řešení těchto otázek a problémů je obsahem řady příspěvků mezinárodních konferencí „Integrované inženýrství v řízení průmyslových podniků“. V dalším textu uvedené výňatky z příspěvků konference blíže dokreslují obsahovou náplň výzkumu, který se zabývá postupy k zajištění efektivnosti v rámci životního cyklu výrobku.
Implementace tržních a ekonomických parametrů
Navržený postup řízení výrobkových nákladů v rámci předvýrobních etap je založen na využití tržních parametrů (ceny) k aktivnímu ovlivňování nákladovosti konstrukčního a technologického řešení výrobku. Postup se v prvém kroku zaměřuje na metody a nástroje tržní analýzy, kterými lze nejen identifikovat požadované funkce a vlastností výrobku, ale i stanovit cílovou cenu výrobku. V dalším kroku se zkoumají možnosti a způsoby odvození cílových nákladů, za které musí být výrobek určité kvality a funkčnosti výroben, aby přinesl během své doby životnosti cílový zisk. Vývoj výrobku je tak vymezen do přísných nákladových limitů. Jejich dodržení dává předpoklad, že výrobek s určitou specifickou funkčností a kvalitou bude při očekávané výši tržní ceny generovat požadovanou míru ziskovosti. Postup je schematicky zachycen na následujícím obrázku. Předmětem výzkumu jsou dále způsoby alokace cílových nákladů na jednotlivé funkční složky a komponenty výrobku, možnosti porovnání dílčích nákladových cílů se standardními náklady a možností redukce nákladů. Navržený postup představuje vysoce náročný iterativní proces, kdy stanovení cílových nákladů probíhá obvykle v několika cyklech, než se podaří stanovit funkčnost, kvalitu a cenu výrobku tak, aby byla dosažena dlouhodobá cílová ziskovost výrobku. Zmíněný postup (tzv. Metoda cílových nákladů) je příkladem systémového průniku nákladů do celého systému vývojových a konstrukčních činností. Představuje efektivní postup zvyšování konkurenčnosti výrobků, který nemusí být jen doménou velkosériové a hromadné produkce. Základní principy metody lze uplatnit i v kusové a malosériové výrobě. Lze říci, že postup stále prochází raným obdobím svého vývoje. I přední světoví výrobci zatím hledají nejvhodnější techniky využitelné pro jeho aplikaci. Je však zřejmé, že bez aplikace těchto postupů bude stále obtížnější se udržet v konkurenci těch firem, které si tento postup při vývoji svých výrobků osvojily.
Metody řízení a organizace procesu vývoje výrobku
Vývoj výrobku, který má být konsistentní svými nákladovými, cenovými, kvalitativními a časovými parametry s potřebami trhu, je náročným procesem, který vyžaduje integrované úsilí a komunikaci činností mnoha úseků a funkcí podniku. S rostoucí složitostí a intenzitou výrobkových inovací roste potřeba komunikace mezi zúčastněnými subjekty, rostou nároky na koordinaci jejich činností a zvyšuje se potřeba metod a nástrojů k podpoře plánování a hodnocení vývojových činností. Úspěšnost vývoje výrobku je do značné míry ovlivňována způsobem řízení a organizace činností podílejících se na vývoji výrobku. Významnou determinantou pro úspěch vývoje výrobku je těsná cílová spolupráce a simultánní průběh vývojových činností, flexibilita organizace, účinná komunikace a týmová práce. Týmová práce vytváří bázi pro efektivní spolupráci mezi vývojovými pracovníky a pracovníky dalších funkčních složek podniku podílejících se na vývoji výrobku, jako jsou např. materiáloví inženýři, pracovníci přípravy výroby, výroby, marketingu, zásobování a controllingu. Aby se vytvořil skutečný interdisciplinární tým („Cross Functional Team“), to vyžaduje vzájemné respektování názorů a způsobů myšlení, angažovanost, iniciativu, motivaci a cílovou orientaci členů týmu. Úspěšnost týmové práce je dále ovlivňována způsobem, jakým jsou řešeny pravomoci, odpovědnosti a kompetence uvnitř týmu. Využitelnost přínosů simultánního inženýrství bude vždy záviset na konkrétních podmínkách, v kterých se podnik nachází. Mezi relevantní podmínky patří zejména firemní kultura, míra flexibility podnikové organizační struktury, osobnost manažera vývoje, intenzita konkurence a délka životního cyklu výrobku. Zkušenosti ukazují, že implementace simultánního inženýrství v podnicích naráží v mnoha případech na bariéry, které souvisí s nedostatečnou flexibilitou organizace a jejich pracovníků, výskytem rezortních egoizmů, odmítavým postojem pracovníků k nových způsobům práce a nedostatečnou podporou ze strany podnikového vedení. Výzkum se zaměřuje zejména na rozvoj a implementaci metod simultánního inženýrství s důrazem na podporu účinné komunikace, týmové práce a plánování v rámci vývoje výrobků. Pozornost se věnuje kromě jiného rozpracování a aplikaci metody Quality Function Deployment (QFD), která představuje multifunkční plánovací nástroj QFD přispívající ke třem základním elementům simultánního inženýrství:
* využívá cross-function týmového přístupu
* podporuje rozhodovací procesy podél celého procesu vývoje výrobku
* pomáhá propojit (integrovat) všechna rozhodnutí učiněná v rámci procesu vývoje výrobku.
Metoda je vnitřně strukturována do čtyř základních fází: I. plánování výrobku, II. plánování dílů a komponent výrobku, III. plánování procesů a výroby, IV. průběžné zlepšování kvality výrobku a procesů. Základním informačním a komunikačním médiem jsou v každé fázi vazbové matice zobrazující kritické výrobkové a procesní informace. Metoda přispívá ke zkvalitnění komunikace, usnadňuje pochopení základních tržních, zdrojových a kvalitativních požadavků na výrobek, vnitropodnikového potenciálu a limitujících faktorů a přispívá k sladění cílů a zájmů všech subjektů zúčastněných na procesu vývoje výrobku. Výzkum je v současné etapě zaměřen primárně na fázi plánování výrobku. Předmětem výzkumné činnosti je ověření možností využití metody QFD ve fázi plánování vývoje výrobku s cílem dosažení vyšší konkurenceschopnosti, zkrácení doby vývoje a zvýšení kvality výrobku - viz následující obrázek. Výzkum je orientován především na hlavní atributy metody QFD, za které lze považovat důslednou orientaci na zákazníka ve všech fázích vývoje výrobku, včasnou a s požadavky zákazníků konzistentní specifikaci výrobku, zkvalitnění interní komunikace mezi jednotlivými činnostmi podniku zúčastněným na procesu vývoje výrobku a přehledné strukturování celého procesu vývoje výrobku. Přímý efekt metody se projevuje ve zvýšené funkčnosti a kvalitě výrobků, snížení nebezpečí pozdějších a dražších úprav a zkrácení celého vývojového procesu.
Řízení životního cyklu výrobku - jeden z nástrojů aplikace integrovaného inženýrství
K udržení nebo zvýšení podílu na trhu (nebo jeho segmentu), popř. pro úspěšné přežití výrobního podniku v konkurenčním prostředí je důležitým předpokladem inovační schopnost, tj. uvádění nových nebo modernizovaných produktů na trh, které budou zákazníkům „ušity na míru“ a kterým také bude výrobce poskytovat efektivní servisní podporu v provozu a údržbě. To vše se koncentruje v metodě marketingového mixu a v pojmu, který je jeho nedílnou součástí - v životním cyklu výrobku. Tvůrčí přístup při analýze křivky životního cyklu výrobku se zaměřuje na možné přínosy především v těchto oblastech:
- zkrácení přípravné fáze výrobku součinností týmů složených z odborníků v marketingu, projekci, konstrukci, technologii, prodeji, nákupu, nákladech a financích, výrobních procesů, servisu atd.
- rychlejší zahájení výroby a tím i dřívější vstup na trh s možností zvětšení tržního podílu, obratu a zisku,
- snížení nákladů na technickou přípravu výroby při využití počítačového modelování, simulací a tvorby digitálních prototypů, tj. počítačového modelu komplexního výrobku, na němž lze provádět vizuální prohlídky, kontrolu geometrické konzistentnosti konstrukce, zkoušet pohybové simulace a montáže, ověřovat ergonomii a to obdobně příp. i lépe než na fyzickém prototypu
- modelování výrobních procesů a redukce technických změn při dosažení kvantifikovatelných úspor v celkových nákladech
- odbourání neproduktivních činností a zvýšení produktivity práce pracovníků především v technických a obchodních útvarech
- řízení životního cyklu výrobku je důsledně založeno na Concurrent nebo Collaborative Engineering, což si přímo vynucuje úzkou spolupráci týmu či pracovníků různých profesí
- včasné podchycení námětů a připomínek těch podnikových útvarů, které by potřebná data dostaly později a tím by se snížila efektivnost změnového řízení
- ovlivňování struktury výrobku např. synchronizací kusovníku konkrétního výrobku s PDM (Product Data Management) s možností variantních pohledů především projektantů, konstruktérů, technologů a zásobovačů na strukturovaná data a také popisem variantních konfigurací sestav a podsestav
- rychlá reakce na globalizaci, která vyvolává změny vývojového, výrobního a prodejního prostředí (vývoj, výroba, prodej a servis může probíhat nezávisle kdekoli)
- udělení mezinárodních certifikátů kvality výrobku a ochrany životního prostředí uznávaných ve všech ekonomicky vyspělých zemích
- přechod od prostého zvládání změn ke strategii, ve které je ohniskem zákazník a jeho potřeba a která je založena na překvapení pro konkurenci (např. propojení s informačními a telekomunikačními technologiemi vytváří nový vícerozměrový prostor pro úspěšnější konkurenceschopnost i pro zákaznický komfort. Příkladem v oboru výrobních technologií to je dálková podpora CNC strojů založená na principu datového propojení CNC strojů s PC s cílem snížit prostoje drahých výkonných strojů, snížit cestovní náklady zvláště při servisních službách v zahraničí, realizovat online technologické konzultace atd. Dálková podpora CNC strojů je jen nástroj k řešení softwarových problémů a nemůže tedy nahradit klasický servisní zásah. V České republice již tuto metodu realizovalo několik výrobců obráběcích strojů např. CETOS Hostivař, OSO Olomouc, KSU Sezimovo Ústí, ŠKODA Machine Tool Plzeň, TOS Čelákovice, TOS Kuřim O. S., a to jak pro tuzemské, tak i zahraniční zákazníky. Jiným příkladem je změna v komunikaci v obchodní oblasti podnik, jenž dnes nemá vlastní prezentaci na Internetu a nekomunikuje elektronickou poštou, nebude zcela jistě dlouhodobě úspěšný).
Dílčí výzkumné úkoly
Analýza a tvorba postupů k zajištění efektivnosti výrobku během jeho životního cyklu. Postupy využívání tržních parametrů (ceny) k aktivnímu ovlivňování nákladovosti konstrukčního a technologického řešení výrobku. Ověření metod a nástrojů tržní analýzy k identifikaci funkcí a vlastností výrobku. Tvorba modelu pro integrovanou činnost s propojením technických, marketingových, ekonomických a informačních hledisek. Nalezení postupů, které budou akcentovat integraci činností všech složek podniku podílejících se na předvýrobních etapách Vytváření systému jakosti a modelování nákladů na jakost v rámci celoživotního cyklu výrobku.
Hlavní přednosti
* vytváření tlaku konkurenčních parametrů na předvýrobní etapy
*dosažení trhem akceptovatelné ceny vyvíjeného výrobku
* dosažení trhem akceptovatelného poměru cena/výkon
* dosažení konkurenceschopnosti.
Integrované inženýrství
V anglosaské odborné terminologii je používán pojem „concurrent engineering“, chápaný ve smyslu souběžnosti vývojových, konstrukčních a technologických aktivit při vzniku nového produktu. Podle všeobecně přijímaného názoru je však třeba do těchto úvah vnést i aspekty širší, tj. ekonomiku, management, marketing, jakost a pohlížet na ně z mnohem širšího hlediska než jen konkrétního průmyslového produktu. Toto širší hledisko můžeme stručně shrnout pod celkovou strategii podniku.
