A gazdaságban mindig megvolt az egészséges igény a változásra, új eszközök és technológiák bevezetésére. A 18. századtól a társadalmi változások által indukált ipari forradalmak előmozdították ezeket a fejlesztéseket, új találmányok megjelenését, addig nem ismert megoldások alkalmazását.

A változásokra való igény több szálról eredeztethető. Egyrészt a kézi erővel nehezen, vagy nem elvégezhető munkafolyamatok gépesítése, másrészt a munka hatásfokának növelése – később a monoton munkafolyamatok automatizálása – illetve a növekvő kereslet kielégítése. Ez a folyamat természetesen ellenérzéseket is szült a megélhetésüket féltő, a gépek ellen lázadó munkások oldaláról. Az ipari forradalmak sok olyan máig ható újítást hoztak, melyek gyökeresen változtatták meg a termelési folyamatokat és a termelőüzemek alapvető működését. Az egyik legmarkánsabb példa, az autóiparban 1913-ban megjelent futószalag, a Ford gyárában. A gyártási folyamatot módosító új megoldás közel tizedére csökkentette a ciklusidőt és teret nyitott a tömegtermelésnek. Ez a találmány alapjaiban változtatta meg az autógyártási folyamatot, de más iparágak is gyorsan átvették és sikerrel alkalmazták.

Az ezredfordulóra a fejlődés még nagyobb méreteket öltött és napjainkra az ipar 4.0 kifejezés már szlogenné vált. Az utóbbi 3-4 évtized óriási változásokat hozott a termelés- és folyamatirányítás terén. A tömeggyártás és költségcsökkentés alapvető igénye mellett egyre nagyobb hangsúlyt kapott a biztonság, a munkavédelem, a környezetvédelem és kiéleződött az ember kontra gép verseny.

Az első részben vizsgáljuk meg egy több lépésből álló termelési folyamat elemeit, felépítését. Hogyan jut el a nyersanyag vagy az egyedi alkatrész a késztermékig? Hogyan kapcsolódik az ember és a gép a folyamatba?

Legyen szó akár élelmiszerről, ruházatról vagy elektronikus eszközről, a gyártás menete ugyanúgy felvázolható. Ebben a tekintetben az üzem földrajzi helye, mérete vagy a dolgozók száma irreleváns, a folyamat jellemző alkotóelemei megegyeznek.

Forrás: Burgonya chips készítés https://www.tsunghsing.com.tw/hu/product/Burgonya-chips-gyrtsor/potato_chips_production_line.html)

A gyártási folyamatokat a költséghatékonyság és a termelékenység érdekében optimalizálni szükséges. Ehhez elengedhetetlen a gyártásból származó információk ismerete. Amit a folyamatban mérni tudunk, arra hatással is lehetünk, a megfelelő módszerek és eszközök tudatos használatával.

Egy gyártóüzemben a termelő szigeteket vagy szerelősorokat jellemzően emberi munkát igénylő munkaállomások és gépesített folyamatok alkotják. A gépek önálló vezérléssel rendelkezhetnek, adatokat gyűjthetnek. A papír alapon rögzített vagy az automatáktól származó adatok alapján, a termelést felügyelő mérnök darabszám, selejt, ciklusidő, kapacitás, állásidő, karbantartás és egyéb információkat kap. Ezekből statisztikát készít és az ismeretek birtokában tervezni tud a következő műszakokra, hetekre, hónapokra. Ahhoz, hogy ezt a munkát hatékonyan elvégezhesse, nemcsak a puszta számadatokra van szüksége, hanem ismernie kell azokat a termelés szervezési gyakorlatokat is, melyek segítségére állnak a szükséges és kívánt változások megvalósításához.

Tervezés:

  • A gyártóüzem megtervezése előtt a folyamatra rizikó analízist (FMEA) végez, meghatározza a folyamat működését befolyásoló kritikus pontokat. Ezek kordában tartására intézkedéseket hoz, melyeket többnyire a munkautasítás foglal magába. Fontos és megjegyzendő, hogy az analízisben a legkritikusabb, 10-es osztályzat, az emberi tényező. Bármilyen lépés, melyet ember végez el vagy amely munkadarabot ember vizsgál meg, annak tökéletességében nem lehetünk 100%-ig biztosak. Ez a faktor ugyanis nem automatizált, nem gép által felügyelt, így direkt nem is mérhető.

A gyártási folyamat megtervezése adja meg a keretet a kézi munkahelyek használatához, a gépek kezeléséhez, az anyagok, félkész és késztermékek áramlásához az üzemen belül.

Irányítás:

  • A gyártás közben fontos a szervezet értékteremtő képességének fokozása a folyamatos fejlesztés módszereivel, az érték-előállítási folyamat átfutási idejének csökkentésével, valamint a hozzáadott értéket nem termelő veszteségek szisztematikus feltárásával és csökkentésével. Ehhez az alábbi ismert technikák használatosak:
    • Lean menedzsment – versenyképesség alapját képező hatékony gyártási rendszer elemeinek kialakítása és összehangolása
    • 5S – minőségi munkakörnyezet kialakítása
    • KAIZEN – a tevékenységek kialakítása
    • JIT – valós időben történő gyártás
    • POKA-YOKE – bolondbiztos megoldások alkalmazása (emberi tévedés ellen)
    • TPM – teljeskörű hatékony karbantartás
    • Kanban – logisztikai eszköz, vezérelt anyagellátás

Ellenőrzés:

  • Az elkészült félkész és késztermékek folyamatos vagy szúrópróbaszerű minőség ellenőrzésével szintén olyan információkat kapunk, melyek segítségével visszahathatunk a termelő folyamatra. A mérések lehetnek kézi vagy gépi rendszerűek, ennek megfelelően offline, vagy online megoldások. Egyre gyakrabban használunk gépi, vagyis automata megoldást, szenzoros, kamerás, szkenneres, alakfelismerő megoldásokat, melyek teljesen kizárják az emberi tényezőt, mint hibalehetőséget, a vizsgálat során.

A következő részben példákon keresztül mutatom be az automatizálás két lehetséges megoldását, egy termelési lánc elektronikus ellenőrzése, illetve robotok alkalmazása során.

A termelési folyamatból nyert információkat különböző eszközökkel, egyszerű táblázatokkal vagy szoftveres támogatással dolgozhatjuk fel, hogy ezeknek az eredményeknek a birtokában a folyamat optimalizálására tehessünk lépéseket. Az adatokat kezelhetjük akár komplex gyártástámogató szoftverben (ERP). A folyamatok ilyen módon történő vizsgálata, majd ebből eredő fejlesztése tulajdonképpen a gyártás optimalizálása, melynek eredménye lehet például ciklusidő vagy költségcsökkentés. Egy-egy munkafolyamat összevonása, a logisztika megváltoztatása, dolgozó helyett robot alkalmazása vagy akár egy megfelelő helyre tervezett puffer használata, mind-mind a hatékonyság növelésére tett előremutató intézkedés.

Vegyünk példaként egy 20 főt foglalkoztató termelőüzemet, ahol a hét öt napján, két műszakban dolgoznak. A folyamatot két termelési mérnök irányítja, felügyeli.

A csarnok manufakturális képet mutat, a műveletek viszonylag egyszerűek és jól átláthatók.   Vannak nagyobb szakértelmet kívánó munkahelyek, mint a precíz munkát és jó kézügyességet igénylő összeszerelés és a könnyebben elsajátítható feladatok, mint a csomagolás vagy a késztermékek raktárba való átmozgatása. A dolgozók műszakbeosztását a mérnök Excel táblázatban tervezi meg minden hónapban, a munkaidő nyilvántartást kartonon vezetik. A műszakos dolgozók egy, az üzemben kihelyezett információs táblán láthatják a tervezett gyártási célszámokat, melyet minden műszak végén ellenőriz a vezető.

Ez a sokak által jól ismert üzemi séma több sok ponton fejleszthető, a dolgozók és a vezetők érdekében egyaránt.

Egy olyan folyamatban, ahol termelésközi információk nem állnak rendelkezésre, ott hatékony módosítást sem tudunk véghez vinni. Jelen esetben csak azt látjuk, hogy a délelőtti műszakban 6 órakor nulla termék készült el, 14 órakor pedig 250.

Mi történik a közben eltelt 8 óra alatt? Megérkezett-e a megrendelt alapanyag a raktárba? Mennyit tudok holnap kiszállítani? Többet kellene gyártanom, ezért valahogy hatékonyabbnak kell lennem. Mit tegyek?

Ezek a kérdések sok vezető és tulajdonos fejében megfogalmazódnak.

Meg kell vizsgálnunk, hol tudunk értékes időt és információt nyerni. Ezek után be kell avatkoznunk a folyamatba. Léteznek egyszerű munkaszervezési, illetve a folyamatot módosító eszközök, vagy szoftveres, digitális megoldások. Nézzünk meg erre néhány példát:

  • Adminisztráció: elektronikus munkaidő nyilvántartással, erre fejlesztett szoftver használatával, esetleg kártyás beléptetéssel a papírmunkára szánt időt és az adminisztratív költségeket csökkenthetjük. Ez a rendszer kezelheti és követheti a dolgozók üzemben és szüneten töltött idejét is.

Ezen túlmenően, az egyes munkaállomásokon elhelyezett kártyaolvasók azonosítani tudják a dolgozót, így nyilvánvalóan csak az adott feladatra alkalmas, képzett munkavállaló végezheti azt a feladatot.

Amennyiben a gyártott darabszámot az állomáshoz tudjuk rendelni, akkor könnyen mérhető az egyén teljesítménye is. Egy ilyen rendszer által gyűjtött adatok alapját képezhetik a dolgozók motivációs rendszerének, melynek kidolgozása szintén hatékonyságot növel.

  • Anyagáramlás: a jól megtervezett rendszer figyelembe veszi a termékek lehetséges fajtáit, méretét, egyéb adottságait és ehhez mérten kerül kiépítésre minden szükséges eszköz. Hatékonyságot növelhet egy-egy jól megválasztott tároló, görgős pálya, vagy szállítószalag, mely az egyes munkaállomásokat köti össze egymással.
Forrás: www.vonalkod.hu
  • Termékkövetés: az állomások közti anyagáramlás is nyomon követhető, ha a termékek egyedi azonosítóval rendelkeznek. Ez lehet elektronikus jelölés, vagy egyedi kísérőlap vagy karton. Ezek használatával kimutatható az egyes állomáson a termékre szánt idő, mely adatok alapjául szolgálhatnak például egy puffer elhelyezésének a hosszabb ciklusidejű munkahelyek elé. Ezzel gördülékenyebbé tehető a teljes folyamat, átjárhatóak lesznek a műszakok, nem szükséges a köztük történő elszámolás, mely szintén időigényes.
Forrás: gyartastrend.hu
  • Gépesítés: Azokat a monoton, ismétlődő folyamatokat, melyeket könnyen lehet mintázni, vagy fárasztó művelet az ember számára, érdemes gépi eszközzel segíteni, vagy kiváltani. Ilyen megoldások lehetnek például az egyszerűbb csavarozó, szerelő, hegesztő munkahelyek, ahol egy adott feladatot részben vagy egészben kiválthatunk gépi megoldással. Ezzel a dolgozó munkáját tudjuk megkönnyíteni, vagy szükség esetén a szerepét kiváltani, amennyiben a hatékonyság ez megkívánja. A számítógép vezérelt eszközök használata esetén, ezeket természetesen csatlakoztathatjuk egy központi adatgyűjtő rendszerhez, amely a gyártási adatokat tárolja és közvetíti a vezető számára.

A különböző technikákat egyenként, vagy akár együttesen alkalmazva, hatékony, átlátható és jobban működő termelési rendszert alakíthatunk ki.

A monotonitást jól tűrő, az emberi munkát és tévedést kiváltó robotok használata egyre szélesebb körben terjed. Ma már nem csak elszigetelten, nehéz munkahelyi körülmények közt alkalmazzák őket, hanem olyan munkahelyeken is, ahol az emberrel egy térben, az embert segítve tudnak a folyamatban együttműködni. Ezek a kollaboratív robotok új reformot hoztak a termelésben, a robotok használatában. Korábbi társaikkal ellentétben nem jelentenek fizikai veszélyt az ember számára, mert tengelyeik már kisebb erőhatásra megállnak, így a sérülés, becsípődés vagy közvetlen életveszély lehetősége nem áll fenn.

A robotok alkalmazásának azokon a területeken van létjogosultsága, ahol nehéz körülmények közt kell dolgozni vagy egyszerűen leírható feladatot, műveletet kell végezni, vagy ismétlődő fárasztó, monoton a munkavégzés.

Azokon a területeken, ahol fontos a kézügyesség, a kreativitás, változó feladatok vannak, ott nem jellemző a robotok használata, sok esetben szükséges és elvárt a termék dolgozó általi ellenőrzése.

Példaként említhetünk néhány alkalmazást:

  • Nehéz fizikai munka: Nehéz ipari körülmények közt végezhető műveletek, mint például a hegesztés, festés, anyagmozgatás.
  • Munkahelyek közti anyagmozgatás. Más anyagmozgató eszköz, például szállító pálya helyett használható megoldás, amikor a termékeket a két állomás között pozícióban változtatni kell, válogatni, sorbarendezni a következő műveletnek megfelelően.
  • Szerszámgépek kiszolgálása: Speciális anyagmozgatási feladat, ahol a CNC megmunkáló gépek (pl.: esztergák, marógépek, prések, lemezhajlítók) kiszolgálása történik. Ebben az esetben, a robot és a gép vezérlése összehangoltan működik, jellemzően a szerszámgép engedélyezi a robot mozgását, amikor gép végzett a feladattal, a robot beléphet a munkatérbe.
  • Kollaboratív robot alkalmazása: az emberrel egy térben, egyszerűbb feladat ellátására, akár az ember keze alá dolgozva oldja meg a rutinszerű műveleteket.

A közelmúltban jelent meg a Magyar Kereskedelmi és Iparkamara Gazdaság- és Vállalkozáskutató Intézetének több tanulmánya is ebben a témában:

A szakmák automatizálhatósága és az automatizáció lehetséges munkaerőpiaci hatásai Magyarországon”

„730 ezer olyan ember dolgozik ma Magyarországon, akinek el tudnák venni a munkáját a robotok”

Az elemzésekből világosan látható, hogy nagy számban vannak olyan területek és szakmák Magyarországon, ahol az emberi munkát robotok válthatják fel. Ezek ágazatonként és területenként eltérőek, de azt kijelenthetjük, hogy a robotok jelenléte a gazdaságra élénkítő hatású.

Az adatok alátámasztják azt a trendet, mely évek óta zajlik és nem csak a nehéz és autóiparban, hanem egyre inkább a gépiparban és a könnyűiparban is.

A robotok az anyagmozgatás és nehéz fizikai munka mellett több új területet is meghódítanak, az ember pedig a tudását, alkalmazkodó és döntésképességét kihasználva kell érvényesüljön, fejlessze tudását és magasabb szintű feladatokat végezzen. Ezzel lehetünk sikeresebbek, így tehetjük hatékonyabbá a folyamatainkat, a termelést.