Význam pružné automatizace výroby

Při dnešním mezinárodním podnikání musí podnik přizpůsobit své nástroje podmínkám světového trhu a zároveň zpětně čerpat z mezinárodních zkušeností použitelné poznatky pro rozvoj vlastního managementu výroby.

Manažerské systémy se všude formovaly pod vlivem rozdílných podmínek, a proto se odlišují. Mezi typické druhy manažerských systémů patří:

• a) americký management výroby – vyznačuje se individualismem, racionalitou a pragmatismem.
• b) japonský management výroby – je protipólem amerického, je korporátní, participační a partnerský.
• c) západoevropský management výroby – kombinace amerického a japonského s důrazem na sociální aspekty.

Japonsko

Japonský management výroby se vyznačuje následujícími skutečnostmi:

• rozvinutý zpracovatelský průmysl přitom s chudými surovinovými zdroji. Japonský management výroby se zaměřuje na strategii výroby především inteligentních výrobků vysoké kvality,
• mimořádná pozornost věnovaná zákazníkům,
• organizační a řídicí pružnost (autonomní vnitřní divize), která přináší tržní pružnost a umožňuje mnoha vedoucím rozvinout své schopnosti a zahájit podnikání,
• společná koordinace spojující výhody centralizace, například poměrně vysoká míra centralizovaných zásahů státu (Ministerstvo zahraničního obchodu a průmyslu – MITI, jehož směrnicím japonské firmy v podstatě dobrovolně podléhají),
• metody neustálého sjednocování vůle všech pracovníků ve firmě – ringi systém – široká účast na spolurozhodování, která se realizuje prostřednictvím cirkulace návrhu rozhodnutí ve všech odděleních, jež se k dané otázce vztahují, až do dosažení sladěného stanoviska. Tato praxe je sice časově náročná a komplikovaná, ale zjednodušuje koordinaci následné realizace. Zároveň umožňuje využít moudrost celého kolektivu, stimuluje skupinovou spolupráci a poskytuje možnost seberealizace všem schopným pracovníkům. Jedná se o řízení zdola nahoru (Bottom Up Management), které na rozdíl od amerického řízení shora dolů (Top Down Management) začíná sběrem nápadů a končí konsenzem,
• systém trvalého pracovního poměru (life time employment), spojený s principem seniority,
• pětiúrovňový vzdělávací systém, který zahrnuje:
  1. školský systém,
  2. státní systém dalšího vzdělávání vedoucích pracovníků,
  3. vnitrofiremní systém přípravy manažerů i dalších zaměstnanců,
  4. univerzity v éteru – rozhlasové a televizní vzdělávání,
  5. systém sebevzdělávání,
• pružná a racionální adaptace světových vědecko-technických poznatků.

Charakteristika novodobých systémů managementu výroby

Benchmarking – metoda založená na porovnávání vlastních ukazatelů s konkurenty nebo nejlepšími podniky v oboru, která umožňuje rychlý přístup k nejlepším manažerským řešením prostřednictvím exkurzí a studia osvědčených poznatků ze špičkových firem. Důležitý je výběr správného podniku pro komparativní analýzy, metodika získávání poznatků a jejich aplikace v managementu vlastní firmy.

Just In Time (JIT) – optimální management výroby by měl zajistit výrobu bez zásob, bez chyb a bez ztráty zákazníků. JIT navazuje na systémy budované na bázi plánování výroby (MRP systém). Podstatou JIT je vyrobit a dodat přesně v daném čase potřebné množství výrobků, v požadované struktuře sortimentu, stanovené kvalitě, na určené místo, konkrétnímu zákazníkovi, za předem kalkulovanou cenu. Tím je zajištěna prosperita výrobce i spokojenost zákazníka. JIT představuje komplexní a přitom pružný manažerský systém, jehož těžiště je v plánování logistického celku a ne v operativním zásahu do výroby. Jedná se o autoregulační systém řízení. Základní principy a předpoklady konstrukce JIT jsou:

1. synchronizace výrobního procesu (jak věcná, tak časová),
2. propojení předvýrobních, výrobních, obslužných i následných procesů,
3. využití výpočetní techniky ve všech výrobních i řídicích činnostech,
4. uplatnění modulární a buněčné organizace,
5. integrace celého výrobního systému na bázi CIM a jeho novějších verzí,
6. aplikace logistiky,
7. syntéza hmotných, informačních a finančních toků.

Kanban – japonská verze JIT, manažerský systém řízení v podstatě bez zásob, bez skladů, podle konkrétních požadavků zákazníka a zejména přesně načas. Zatímco v americkém systému je přístup shora dolů (push), jde o autokratický systém, japonský Kanban využívá participační přístup – přístup tahu (pull). Znamená to, že systém je konstruován tak, aby postupně vznikla hierarchie odspodu až po přesně a načas uspokojenou finální poptávku. Výrobní proces postupuje synchronizovaně: od výstupů zpět informační tok (skutečně formou kanbanů – kontejnerů, krabic, palet a dalších přepravek s tzv. kanban kartami, na nichž je uveden obsah) a z jeho popudu jdoucí opačným směrem výrobní tok (materiálový tok v dopravních dávkách až do výrobní finálnosti). Jde o synchronizovaný proces bez nepřetržitých operativních zásahů vedoucích pracovníků. Iniciativní podněty se realizují permanentně na každé fázi autonomně s respektem k finálním komerčním potřebám poptávky. Nevýhodou systému je přesun mnoha nákladů na dopravu a skladování z výrobců na dodavatele, subdodavatele a veřejný sektor, včetně ekologických negativ.

Kaizen – je manažerský systém založený na filozofii trvalých, malých, postupných zlepšení – všude a ve všem. Je vybudován na třech hlavních atributéch:

1. zdokonalovat pomocí vlastních zdrojů,
2. vycházet z vlastních možností, dispozic,
3. čerpat vlastní prostředky, náklady a reálné zdroje.

Z věcného hlediska je Kaizen charakterizován pěti „S“:

• 1. Systém ve všem,
• 2. Systémová organizace,
• 3. Systematické udržování čistoty, údržba, bezpečnost,
• 4. Neustálá kontrola,
• 5. Okamžité odstraňování ztrát.

Výhodou systému je, že menší inovační změny vyžadují nižší investice a představují menší riziko neúspěchu.

Lean production – výroba bez všeho nepotřebného (štíhlá výroba). Zaměřuje se na razantní snížení prostoru, času, chyb i nákladů ve výrobě. Netýká se pouze samotné výroby, ale celé firmy a její vnější infrastruktury. Integruje poznatky CIM, JIT, Kaizen a TQM (Total Quality Management). Je maximálně orientována na zákazníka, úzce spolupracuje a komunikuje s ním i s dodavateli. Charakteristická je decentralizace, autonomie výrobních jednotek, vysoká profesionalita pracovníků, vysoká kvalita, bezchybnost a spolehlivost, týmová práce, flexibilní výroba, dobře organizovaný a přehledný informační systém a kvalitní management.

Expertní systémy (ES) – manažerské systémy podporované výpočetní technikou. Obsahují:

1. bázi znalostí – soubor obecně platných znalostí z dané problematiky,
2. bázi dat – aktuální znalosti o daném problému získané z odpovědí uživatele,
3. inferenční mechanismus – jádro expertního systému využívající bázi znalostí a bav databází k vytvoření aktuálního modelu problému a hledání řešení,
4. vysvětlující systém – pomocné algoritmy, které uživateli umožňují sledovat rozhodovací proces a získávání znalostí.

Rozdělení expertních systémů:

• z hlediska obecnosti konstrukce:
    a) problémově orientované – jen pro určitou oblast,
    b) prázdné – nezávislé na problému, bez báze znalostí,
    c) obecné nástroje pro tvorbu prázdných ES,
    d) hotové (uzavřené) aplikace ES.
• z hlediska charakteru řešených úloh:
    a) diagnostické – obsahují sady předem připravených variant řešení, z nichž dle symptomů vyberou nejvhodnější,
    b) plánovací – vytvářejí nová řešení.

Další zahraniční systémy, nové trendy:

• Reengineering (přestavba procesů, znovu inženýrství),
• Return on Quality (návrat ke kvalitě),
• Renginering (radikální obnova),
• Turnaround (obrácení vývoje),
• Budování tzv. dutých korporací, tj. firem, které prodávají výrobky pod svým jménem, ale nevyrábějí je. Například Nike, Benetton. Hlavní náplní těchto firem je návrh, modelování, marketing, zatímco výrobu zadávají externím společnostem podle teritorií s největším odbytem, čímž šetří na dopravě a skladování,
• Agile Manufacturing (agilní výroba), jejíž jádrem je rychlá rekonfigurace výrobků, výrobního procesu, softwaru, pracovníků, organizační struktury a celého managementu výroby. Je pokračováním štíhlé výroby a zajišťuje úspěšnost výroby i v nejistých turbulentních podmínkách,
• Budování trvalých přeshraničních vazeb; společná tvorba nových produktů (Comakership); společné navrhování (Codesign).

Pružné výrobní systémy

Pružné výrobní systémy představují technologii, která zabezpečuje snižování nákladů na jednotku výroby a vyšší kvalitu při současném zdokonalení managementu a zajištění vyšších výnosů. Tyto systémy tvoří jeden nebo více počítačů, jejichž úkolem je přenos řídicích příkazů, příkazů k realizaci přeprav, kontrola aktivit na několika pracovištích a systém pro ovládání materiálového toku. Pružné výrobní systémy jsou v současnosti nejefektivnějším výrobním systémem, který zajišťuje zvýšenou konkurenceschopnost v průmyslu.

Rozlišujeme tři stupně pružné automatizace definované následovně:

• a) pružná výrobní jednotka (Flexible Manufacturing Unit – FMU) – tvoří ji jeden stroj schopný částečně samostatné činnosti,
• b) pružná výrobní buňka (Flexible Manufacturing Cell – FMC) – tvoří ji dva či více strojů, všechny operace řídí počítač – přímé číslicové řízení (DNC – Direct Numeric Control),
• c) pružný výrobní systém (Flexible Manufacturing System – FMS) – sestává ze dvou či více pružných výrobních buněk propojených automatickým dopravním systémem, celý systém řídí centrální počítač (DNC).

Základní charakteristiky pružných výrobních systémů:

• automatizovaný výrobní systém pro obrábění středně sériové výroby s minimálním časem nastavení,
• sestává z řady NC strojů propojených automatickým systémem pro manipulaci s obrobky a nástroji,
• je řízen centrálním počítačem,
• automaticky vykonává tyto funkce: rozvrh výrobních činností, výběr dílenských programů, přepravu palet, automatické měření.

Aspekty pružnosti jsou:

1. schopnost systému přizpůsobit se změnám vyráběného sortimentu výrobků, případně jeho rozšíření,
2. schopnost systému rozšířit počet typů vyráběných součástek,
3. schopnost systému rychle reagovat na nové požadavky na vlastnosti výrobků nebo měnící se pracovní postupy.

Podle způsobu uplatnění těchto vlastností rozlišujeme následující úrovně pružných systémů:

1. nepružná automatizovaná výroba – úzce specializovaná, vázaná na jeden výrobní program,
2. automatizované stroje a zařízení – nasazení je možné jen při vysokých nákladech,
3. automatizovaná řešení na základě pevného programu – program je zadáván pomocí vyměnitelných nosičů (NC stroje),
4. automatizovaná řešení s možností volby více programů – neřeší optimalizační úlohy,
5. automatizovaná řešení, která samostatně na základě zadaných údajů rozhodují o pracovních postupech, uskutečňují optimalizaci a kontrolu – jsou řízena centrálním počítačem.

Skutečná pružnost výrobních systémů je dána počtem reálných změn (přestavení) strojů, náklady spojenými s těmito pracemi a časem potřebným k realizaci požadované změny.

Hlavním cílem zavádění pružné automatizace je růst produktivity práce, zvyšování kvality výrobků, uvolnění pracovních sil a snížení fyzické námahy nebo psychické únavy pracovníků, snížení nákladů, redukce rozpracovanosti výroby, zásob a podobně.

Konkrétní typy pružných výrobních systémů:

• CAD – Computer Aided Design – počítačem podporované návrhářství, zahrnující vývojové, technologické, konstrukční činnosti a vizualizaci,
• CAM – počítačem podporovaná výroba – zaměřená na výrobu, manipulaci, dopravu a skladování,
• CAP – Computer Aided Planning – poč