A cél
Az I4.0 munkáink kapcsán egy olyan módszer kidolgozása lett a célunk, amely segítségével viszonylag gyorsan, azaz egy látogatás során felmérhetővé válik egy vállalat I4.0 érettsége, illetve gyors útmutatás adható a vállalkozásnak arról, hogy milyen területeken lenne érdemes fejlesztenie, mely területeken lenne a leghatékonyabb az elérhető Ipar4.0 eszköztár alkalmazása.
A felmérés során újszerű, ún. “kiber-fizikai” rendszerek (Cyber-Phisical Systems)létrehozásának lehetőségeiben gondolkodtunk, amelyek a ma jellemző szintnél sokkal részletesebb és pontosabb intelligenciát, távfelügyeletet, hibatűrést, optimalizálást biztosítanak,és ennek következményeként az alábbi fő előnyök jelentkezhetnek:
– Minőségjavulás a termékekben és szolgáltatásokban,
– Energia-hatékonyság, termelékenység, szervezettség és kihasználtság növelése,
– Hibák elleni védelem és magas fokú hibatűrés
– Környezeti terhelés csökkenése.
Mindeközben természetesen figyelni kell a vállalat kultúrájára, eddig elért eredményeire. Általánosságban elmondható, hogy nem szerencsés a fejlesztés során egyszerre több lépcsőtátugrani. Az I4.0 érettség felmérésnek meg kell határoznia, hogy mely irányokban érdemestovábblépni, és mely területeken még nem lehet a digitalizációs eszközökkel jelentőseredményeket elérni.
Éppen ezért mondhatjuk, hogy a lean eszköztár ugyan nem szigorúan vett digitalizációs technika, de annak előfutáraként tekinthető.
A lean a gazdaságosságra és hatékonyságra törekvő vállalati menedzsment filozófia. Lényege, hogy az adott vállalat munkafolyamatait és munkamódszereit megszabadítsuk a felesleges, veszteséget okozó folyamatoktól (pl.: áruk, anyagok fölösleges mozgatása, túlméretezett készletállomány, többszörös engedélyezési kör, párhuzamos munkafolyamatok stb.). A lean-nek megvan az a speciális előnye, hogy mérhető és ellenőrizhető a vállalatra gyakorolt pozitívhatása, mivel egy adott vállalat „leanesítése” szemmel látható átszervezéssel jár, ami a termelési egységek újra tervezését vonja maga után. A lean 5 alapelve a következők:
– Értékszemlélet – vevői szemszögből meghatározni a hozzáadott érték teremtés kritériumait;
– Értékfolyamat meghatározása – az értékteremtéshez szükségek lépések beazonosítása az
értéklánc mentén, felderítve ezzel a hozzáadott értéket nem termelő veszteség tényezőket;
– Folyamatszemlélet – akciótervek kidolgozása, melyek az értékteremtő folyamatok
tökéletes, akadálymentes áramlását biztosítják;
– Vevői igények azonosítása – a vevői igények azonosítása, amely a termelés fő irányvonalát
meghatározza;
– Tökéletesítés, folyamatos fejlesztés – a folyamatos fejlődésre való törekvés, a veszteségek
folyamatos felszámolásával.
A lean módszertani eszköztárával lehetőség nyílik egy olyan vállalat kialakítására, amely integrált minőségmenedzsmenttel, piacorientált tevékenység portfolióival, termelésközpontú termékkialakítással, decentralizált vállalati felépítéssel, emberközpontú munkaszervezéssel ésa termeléssel összhangban lévő beszerzéssel rendelkezik.
Mindezért a felmérésben nagy hangsúlyt kapott a vállalatnál megtalálható lean eszköztár, illetve azok megismerésére.
A jelenállapot felmérése, illetve a jelenlegi helyzet megismerése, kvantitatív megítélése sokat segít a kívánt jövőállapot meghatározásában. Olyan eszköz kifejlesztése a cél tehát, ami a jelenállapot megítélését, állapotának mérését támogatja egy gyors elemzés segítségével, ami alapul szolgálhat a további fejlesztésekhez.
A jelenállapot felmérésekor meg kell találni, hogy mi a valós probléma vagy melyik teljesítmény hiányosságai számottevők. A javítandó működést kell megvizsgálni, elemezni kell, mi az, ami nem megfelelően működik, vagy meg sem történik. Mik azok a jelenségek,amiket a jövőben el kellene kerülni. Amennyiben a javítandó teljesítmény folyamathoz, gyártási lépésekhez köthető, akkor a későbbiekben a jelenlegi helyzetről egy részletes értékáram ábrát érdemes rajzolni (VSM – Value Streem Mapping), hogy az értékteremtés minden egyes lépéseegyértelműen látható, azonosítható legyen. A felmérés pillanatnyi állapotfelmérés, a jelentősnek tűnő potenciál detektálása történik a folyamatok későbbi jobb összehangolásának érdekében.
Működési adatok
Fel kell tárni, hogy vannak-e számszerűsíthető adatok a működés mérésére. Ha vannak, akkor azok most milyenek, milyen tendenciákat mutatnak. Ha nincsenek, akkor azt kell megvizsgálni, hogy milyen teljesítménymutatók lennének, amik megmuthatják a valós teljesítményekmértékét az adott területen. Természetesen ilyen rövid idő alatt csak az adatok alapján történődöntések meglétét, szintjét, esetleg hiányát lehetséges megállapítani.
Vannak-e olyan direkt/indirekt események, amelyek az adott feladattal kapcsolatbanjelentőséggel bírnak, illetve többet vagy kevesebbet szeretnénk elérni belőlük.
Az alábbi szempontok szerint történik a megítélése annak, hogy milyen szinten áll az adott vállalat:
– Automatizáció / digitalizáció technikai szintje az egyes gyártási területeken
– A teljes folyamat optimalizációs szintje
– Az egész rendszer működésének minőségi szintje
– Automatizálhatóság/digitalizáció felmérése – algoritmizálható feladatok felismerése
– Milyen rizikók, bizonytalanságok vannak a rendszerben, amik a lassabb visszacsatolásokból adódhatnak
– A folyamat elemeinek jelenlegi szervízelési igénye
– A folyamat szereplőinek munkája rutin, illetve individuális szempontok szerint
Meg kell határozni, hogy milyen események, helyzetek befolyásolják, vagy okozzák a célok elérését, akadályozzák, akadályozhatják a teljesítményt. Egyes feladatok összefüggenek, ésérdemes őket egy lépésben bevezetni, mert az együttes hatásuk sokkal nagyobb, mint halépésenként, külön-külön hajtanánk végre őket. Ezeket mindenképpen együtt vezessük be.
Meg kell ítélni a gyártott termék, vagy termékcsoport tulajdonságait, hogy mennyire alkalmasak az automatizált gyártásra, felügyeletre.
Munkatársak tevékenysége
Ezek után az adott területen dolgozó emberek tevékenységét szükséges megfigyelni. Mindenegyes operátor és területi szakember munkavégzése megítélhető abból a szempontból, hogy milyen mértékben végez rutin munkát, azaz mennyire algoritmizálható. Ugyanígy megítélhető,ha algoritmusokkal nem, vagy csak nehezen leírható feladatot lát el.
Első sorban azok a munkafolyamatok, és lépések nem, vagy csak nehezen automatizálhatók, ahol más emberekkel kell kapcsolatot tartani, illetve folyamatosan változó munkakörnyezetben kell helytállni. Más esetekben jó eséllyel kiváltható a munkafolyamat valamilyen automatikával.
A modern kollaboratív robotok lehetőséget nyújtanak az extra védőberendezések nélküli működésre, így a korábban megszokott automaták nagy helyigénye már a múlté.
Géppark
Az emberi feladatok algoritmizálhatósága után célszerű megvizsgálni a területen működőgépparkot. Meg kell nézni a gépek automatizáltsági fokát, és megbecsülni, hogy az egyes gépekadatgyűjtőkkel való felszerelése, esetleg automatizálása önmagában milyen hatással lenne a gyártási folyamatra. Elsősorban a szűk keresztmetszetet jelentő gépeketre vonatkozik mindez, hiszen azok hatékonyságának növelése az egész folyamatra komoly hatással lehet.
Igy jutunk el a területen végzett összekapcsolt tevékenységekhez. A korábban említett lean eszközökkel meg kell vizsgálni az egész folyamatot, hogy milyen lehetőséget rejt adigitalizáció.
A fizikai folyamatok mellett az adatokból, és információkból álló virtuális folyamat ismegjelenik, amellyel megfelelő mesterséges intelligencia segítségével olyan döntési lehetőségek előkészítésére adódhat lehetőség, amivel a fizikai anyagfolyamat hatékonyságajelentősen javulhat. Olyan optimalizációk lehetségesek, amelyek pusztán a fizikai folyamatváltozásaira reagálva nem lehettek volna megoldhatók. Ezt nevezzük predikciónak.
Potenciál azonosítás
Az érettség felmérés módszertana egy fejlesztési potenciál azonosítás, ami arra szolgál, hogy a vállalatot feltérképezzük a digitalizáltság foka szerint. A feltérképezést az alábbi kategóriák mentén érdemes végig követni, hogy semmi lényeges terület se kerülje el a figyelmet:
- Termék
- Gépek / gyártástechnológia
- Gyártási folyamatok (Értékáram)
- Vállalati folyamatok (több gyártási folyamatot is kiszolgál)
- Stratégiai vezetés
Ez a szokásos folyamatszervezési gyakorlat is. Amikor egy vállalatot kezdünk felmérni az éppen aktuális feladat szempontjából ugyanezen pontokon megyünk végig.
Az egyes területeken belül alcsoportokat azonosíthatók, hogy részletesebb képet mutasson a vizsgált terület. Ezen alcsoportok a következők:
1. Termék:
– Termékazonosítás
– A gyártott termék alkalmassága automata gyártásra
– Termékek kis sorozatra tervezve
– Termék információk készítése
2. Gépek / gyártástechnológia
– Munkaterv / receptúra – elvárások az adott lépésben
– Gépkialakítás – adatszolgáltatás szempontból
– Karbantartási rendszer / szerszámok, gépek- Karbantartásban alkalmazott IT technológia
– Karbantartás mérése
– Automatizálható munkát végző gépek
– Kis sorozat, illetve egyedi gyártásra alkalmas technológiák
– Megelőző karbantartás támogatása virtuális címke
– 3D nyomtatás
3. Gyártási folyamatok:
– Gyártási folyamat megtervezettsége
– Készletezési módszer
– Belső logisztika
– Munkahelyi standardok alkalmazása
– Automatizálható folyamatok (Az üzleti folyamatok hány %-a jelent alacsony hozzáadott
értékkel bíró monoton munkát)
– Belső logisztika algoritmizálhatósága
– Hibaelhárítás 3D modellekkel
4. Vállalati folyamatok:
– Elvárt mutatószám a gyártási helyen (QKL)
– Kapcsolatok standardizálása
– Külső logisztika
– Adatgyűjtés
– Adatfeldolgozás szintjei
– BI – Business Intelligence -Vállalatot átfogó adatokon alapuló döntési rendszer
– Intelligens energiafelhasználás
– Környezeti terhelés csökkentése
– Vállalati IT hálózat elérhetősége
– Vállalati IT hálózat kiépítettsége
– Távoli segítségnyújtás
– Termék információk elérése
5. Stratégiai vezetés:- Emberi oldal – Lean alapok – mit kezdünk az adatokkal
– Automatizálható munkát végző személyek száma
– Kiberbiztonság-
A módszertan kiválasztása
Egy komplex vállalati felméréshez gyakorlatilag több hetes közös munka lenne szükséges, amire egy, az I4.0 érettség megítélését célzó projekt keretei nem adnak lehetőséget. Olyantechnikát kellett hát találni, ami néhány órás együttműködéssel megfelelő eredményt hoz.
A kutatás során egy olyan módszerre esett a választás, ami ötvözi a hagyományos ún.mélyinterjús technikát a kérdőíves, irányított szempontrendszer szerinti megítélésektechnikájával. Önállóan egyik technika sem lenne megfelelően hatékony és stabil a felmérés elvégzésére. Az alkalmazott fogalmak és kategóriák közös definiálása fontos része a vizsgálatnak. A fogalmak tisztázása nélkül a megítélésben nagyon különböző értékekszerepelhetnének pusztán a különféle értelmezésekből adódóan.
Ez a módszer segíti mind a felmérést végzőt, mind a vállalatot abban, hogy az előre definiáltszempontok alapján a digitalizálhatósági potenciálokat felfedezze.
Bár az I4.0 érettség felmérésben több szakirodalomban (pl. IFKA) a nem megfelelő szint utáncsupán három, Belépő, Megvalósító és Kiválósági szinteket határoz nak meg, a saját munkámban az értékelés szintjeit több részre osztottam. Azt gondolom a 3 szint kevés a potenciál azonosítására.
A kérdőíves rész típusaként un. skálakérdéses típust választottam, amellyel a szakirodalom szerint többek között érzelmek, attitűdök mérését, pozitív vagy negatív számszerűsíthetjük.
A leggyakoribb az iskolai osztályozás mintájára az un grading típus, amely 1-es és 5-ös között osztályoztatja le a megkérdezettekkel a vizsgált jelenséget. Ügyelni kell a skála szimmetriájára. A skálafokozatok száma ezért általában páratlan. Ha nincs közepe a skálának, akkor a válaszadónak dönteni kell, hogy pozitív vagy negatív hozzáállást kifejező választ adjon. Ez nehezíti a válaszadást.
A választás annál nehezebb, minél nagyobb a skálafokozatok száma, ezért a gyakorlatban 7-8 fokozatnál többet ritkán használnak.
Ezek alapján a döntésem az 1-5-ig pontszámokra esett.
Az érettséget meghatározó találkozás alapvetően három ( +1 ) lépésből áll.
– Az első lépés egy beszélgetés a vállalat döntéshozó vezetőivel. Ennek során tisztázásrakerül a projekt célja, illetve a korábban leírt okokból az I4.0 fogalmak is. Be kell sorolni a vállalatot méret, forgalom, alkalmazottak száma, illetve feldolgozási értékláncban elfoglalt helye szerint. Rá kell kérdezni az I4.0 tájékozottság mellet a formalizált vállalati stratégiára, illetve az I4.0 stratégia meglétére. Néhány szóban meg kell vitatni a vállalatot érintő legerősebb kihívásokat, a munkaerőellátottsági helyzetet.
– A második lépés az üzembejárás, amit az anyagfolyam (alapanyag beérkezéstől akésztermék kiszállításig) irányában érdemes megtekinteni. A fő termékcsoportokdefiniálására is ebben a fázisban érdemes rákérdezni. Az üzembejárás során nem csak a technológiai folyamatok vizsgálata történik meg, hanem az alkalmazott vizualizációs technikák, esetleges vezetési szokások, interperszonális kapcsolatok felmérése is.
– Harmadik lépésben kerül sor a kérdőív közös kitöltésére. Néhány esetben nem sikerülazonnal minden adatot meghatározni (pl. a géppark felmérése), így ezeket a vállalatokkésőbb tudják a felmérést végző rendelkezésére bocsájtani.
– Negyedik lépésnek tekinthető a kérdőívek kiértékelése és a visszajelzés.
A relevanciával alapvetően nem kalkulál a vizsgálat, mert tisztán kell látni, hol van a potenciál. Nem arra kell rákérdezni, mi az ügyfél szerinti lehetőség, hanem relevancia nélkül azonosítani azt, majd a relevanciát utólag, meghatározni. Természetesen, ami a vállalat szempontjából nem meghatározó, abból következtetéseket nem von le a vizsgálat.
A kérdések összeállításakor az összes folyamat vizsgálata mellett azokra kellett koncentrálni, amelyek a digitalizációs lehetőségek során döntő befolyással bírnak. A kérdések a korábbanfelsorolt kategóriák és problémakörök illetve a már szintén említett szcenáriók összevetéseként álltak össze. Ez azt jelenti, hogy az egyes szcenáriókat a fő- illetve alcsoportokkal párosítottuk, azaz meghatároztuk, bizonyos szcenáriókhoz milyen kérdéscsoportok kapcsolódnak. Ebből adódóan egy-egy konkrét kérdés szerepelhet több szcenáriónál is, amit természetesen az ügyfél szempontjából csak egyszer teszünk fel. Így például a receptúra, vagy technológia témakörök a MES, a Kissorozatú gyártás, illetve az Ellátási lánc kollaboráció szcenáriók esetében is releváns kérdések.