Цифровые технологии улучшают принципы бережливого производства
Введение
Технологии бережливого производства изменили подход многих ведущих предприятий к задаче выявления и устранения отходов в сложной технологической среде, что, в свою очередь, привело к оптимизации работы и сокращению сроков изготовления изделий.
Процессы и методики бережливого производства дают компаниям существенные конкурентные преимущества, обеспечивая достижение заданных показателей себестоимости и прибыли для более чем 80% изделий (данные исследования Aberdeen Group).
Однако современные экономические, демографические и конкурентные условия создают немало сложностей для машиностроителей. Это сказывается не только на бюджетах, но и на покупательском поведении и ожиданиях потребителей. Отмечается значительное смещение спроса на продукцию машиностроения, что влияет на весь жизненный цикл изделий.
Сегодня успех для многих компаний определяется качеством и скоростью принятия решений. Во всё расширяющейся вселенной данных об изделии, поступающих из различных источников и относящихся к разным областям знаний, критически важным становится рациональное использование такого массива информации.
В результате многие предприятия изучают способы применения методик и технологий цифрового производства для бережливого планирования, с которого и начинается бережливое производство.
Задачи
В настоящее время глобальная экономическая нестабильность оказывает постоянное давление на машиностроителей. Ее влияние распространяется на кредиты, инвестиции, а также потребительский спрос и во всех секторах уже вызвало резкое падение прибыли.
Указанные проблемы приводят к нехватке инвестиций, замораживанию бюджетов, сокращению штатов и закрытию заводов, а также к предпочтению краткосрочных проектов, дающих быструю отдачу.
Мирко Баекер (Mirko Baecker), директор по маркетингу Tecnomatix в Европе, на Ближнем Востоке и в Африке, Siemens PLM Software
Еще один аспект стратегий бережливого производства в условиях резкого экономического спада состоит в том, что большая часть принимаемых решений оказывается лишь мерой противодействия кризису. Однако в долгосрочной перспективе они увеличивают объем потерь в технологической системе, особенно если приходится переносить производство изза закрытия предприятия или происходит потеря интеллектуальной собственности изза увольнений.
Модель производственной линии по изготовлению аккумуляторов, выполненная в программном обеспечении Tecnomatix
В итоге некоторые производители начали сомневаться в ценности бережливого производства. Например, в краткосрочных циклах стоимость оптимизации и устранения отходов может превышать достигаемую экономию, поэтому данный поход требует пересмотра.
С этим обстоятельством связан и вопрос обоснованности применения определенных процессов. Например, стоит ли использовать в современных производственных условиях процессы, разработанные многие годы назад? Грег Филдс (Greg Fields), президент консалтинговой фирмы Bridgewright Management Consultants, считает, что никакое непрерывное улучшение не приведет компанию к успеху, если приходится заниматься переделкой систем, создававшихся и предназначавшихся для работы в совершенно других условиях. Поэтому необходимо рассматривать новые методы, отвечающие современному состоянию экономики.
Решения Siemens PLM Software позволяют организовать интегрированную среду разработки трехмерных моделей производства и предоставляют инструменты визуализации, оценки и оптимизации производительности
На процессы бережливого производства налагается ряд ограничений, однако вместе с принципами цифрового производства они не только сохраняют актуальность, но и обеспечивают более глубокую оптимизацию всего процесса управления жизненным циклом изделия.
Плюсы и минусы бережливого производства
Бережливое производство может дать массу преимуществ, в том числе увеличение объемов выпуска продукции и эффективности, сокращение переделок, рост общей производительности и качества изделий, производительности труда и энтузиазма персонала. Оно может сократить потери при транспортировке, инвентаризации, перепроизводстве и браке, а также поможет избежать ненужных перемещений оборудования или персонала, ожидания следующих этапов производства.
При внедрении инициатив бережливости основное внимание уделяется производственному процессу, однако и в других сферах существуют препятствия в достижении результатов, которые обещает данный подход. Одна из них — обучение, но данный вопрос может решить только сама организация. Кроме того, можно отметить резкий рост расходов при перемещении или замене оборудования.
Tecnomatix— решение для автоматизированной подготовки производства, позволяющее предприятиям быстро находить наилучшие стратегии повышения производительности и снижения себестоимости продукции
Процессы бережливого производства основываются на непрерывном улучшении. Это требует наличия соответствующих механизмов, которые фиксируют производственные знания для их передачи на этап разработки, что и реализует стратегию непрерывного улучшения.
В результате все усилия концентрируются на отходах и потерях в существующем производстве. Традиционные стратегии бережливого производства относятся к оптимизации существующих технологических систем, поэтому многие компании не считают, что бережливое производство тесно связано с принципами цифрового производства, и упускают массу интересных возможностей. Например, процессы бережливого производства обычно предполагают изготовление реальных опытных образцов и макетов, которые, в лучшем случае, подвергаются лишь постепенному анализу функциональности. Иными словами, полностью оценить последствия сложных изменений в технологической системе крайне сложно. Однако при использовании совместно с технологиями цифрового производства потребность в реальных опытных образцах сокращается благодаря наличию единой платформы разработки.
Цифровое производство
Цифровое производство — это способ предоставить инженерам компании средства для планирования, разработки, численного моделирования и передачи технологических процессов, реализованные в виде комплекта программ для поддержки конструкторскотехнологической подготовки производства.
Данная технология представляет собой интегрированную компьютерную систему, включающую средства численного моделирования, 3Dвизуализации, анализа и совместной работы, предназначенные для одновременной разработки изделий и технологических процессов их изготовления.
Указанные средства позволяют создавать цифровые модели изделий и виртуальных заводов для оптимизации технологических процессов до того, как средства будут вложены в реальное производство. Среда проектирования обеспечивает создание подробных технологических инструкций и управляющих программ для автоматизированного оборудования, а также оценку общей производительности и численное моделирование материальных потоков. Все эти процессы могут выполняться параллельно с конструированием изделия, что сокращает сроки запуска производства, повышает качество и снижает себестоимость.
Предоставляя широкие возможности для управления инструментом, разработки техпроцессов и программ для ЧПУ, а также совместной работы специалистов в единой управляемой среде, решения Siemens PLM Software обеспечива.т максимальную эффективность процессов производства
Благодаря расширению совместной работы данные технологии помогают достичь лучших результатов при внедрении стратегий бережливого производства в существующую технологическую среду на всех этапах процесса разработки.
Технологии цифрового производства позволяют уже в ходе планирования просчитывать и сокращать расходы, использовать ранее накопленный опыт и оптимизировать стоимость материалов.
На этапе контроля проектных решений инструменты цифрового производства позволяют визуализировать потоки изделий, провести балансировку загрузки оборудования, построить графические схемы процессов и проанализировать основное и вспомогательное время, тем самым сокращая число изменений, вносимых на поздних этапах, и устраняя потребность в реальных опытных образцах.
В производстве можно достичь повышения прибыльности благодаря сокращению отходов, оптимизации систем, повышению безопасности и производительности труда, внедрению передового опыта и уменьшению перемещений материалов.
В цифровом производстве предусмотрены средства и методики для поддержки принципов бережливого производства путем прогнозирования и анализа потребностей и эффективности настройки производственных линий. Применяя данные средства в условиях совместной работы, инженерытехнологи могут выявлять узкие места и неэффективные процессы, а также разрабатывать корректирующее воздействие, устраняя тем самым отходы и потери и активно реализуя принципы бережливого производства.
Заключение
Бережливое производство — это философия, дающая проверенные на практике преимущества для бизнеса. Компании, реализующие инициативы в области бережливого производства, теперь получили возможность повысить производительность работы даже в условиях роста себестоимости и сложности изделий. В частности, поддержка бережливого производства означает реализацию данных концепций на ранних этапах жизненного цикла, что лучше всего сделать при помощи технологий цифрового производства. Это позволяет разрабатывать и внедрять оптимальные технологические процессы и выполнять их численное моделированием для контроля конструкторских и технологических проектных решений. В итоге таким компаниям удается гармонизировать технологические требования с конструкцией самого изделия, что повышает эффективность производства и устраняет необходимость внесения изменений в готовые проекты по соображениям технологичности.
Наличие сквозного решения, которое объединяет принципы бережливого и цифрового производства, обеспечивает полную прослеживаемость всех этапов подготовки производства. Такой подход объединяет работу всех сотрудников предприятия — от инженеров, изготавливающих макеты, и специалистов, занимающихся «начинкой» изделий, до отдела закупок и даже до рабочих в цехах.
