Odborné články
Logistika výrobního podniku
Od Fordovy sériové výroby k zakázkové a personalizované produkci. Jak zásobovat linku ve správné sekvenci a kde pomáhají automatické sklady, AGV a AMR roboti.
25. května 2021
6 min

„You can have Ford T of any color, as long as it’s black.“ Známý citát Henryho Forda z počátku 20. století jasně shrnuje myšlenku striktní sériové výroby a my jím dnes začínáme tento článek. A to ne proto, že bychom se k ní chtěli upnout, ale naopak spíše proto, že dnes už vlastně neplatí.
Když se na to podíváme ve velmi odlehčeném historickém kontextu, tak první výroba byla naprosto zakázková, prováděná nezkušenými pracovníky. To bylo už skutečně hodně dávno, když lidé ještě moc nemysleli a brzy umírali. Záhy se přešlo na zakázkovou výrobu prováděnou specializovanými pracovníky a s tím související řemesla. To vedlo ke zvýšení kvality a rychlosti výroby, čili efektivnějšímu procesu a větší dostupnosti zboží. Přeskočíme velmi dlouhou dobu, kde se to s různými variacemi a obdobami dělo dost podobně, právě až k sériové výrobě ve stylu Henryho Forda. Tento krok vedl ke změně paradigmatu a velkému přechodu na unifikovanou sériovou výrobu – ve stylu citátu výše až do extrémních měřítek. Je to bod, kde se zvyšuje efektivita, specializují se činnosti a roste objem produkce. Jedině díky takovým krokům můžeme docílit zvýšení životní úrovně globálně, protože stále platí, že potřeby obyvatelstva jsou v určitém objemu a naše kapacity je uspokojovat jsou také velmi konečné. Je to samozřejmě trochu zjednodušení, ale obecně tento princip odpovídá.
Tím se dostáváme do dnešního světa a současné produkce. Pozorujeme narůstající odklon od striktních sérií a čím dál tím větší unikátnost a personalizaci zakázek. A to prakticky ve všech odvětvích. Od betonových dlaždic přes automobily až po elektroniku. V tuto chvíli je dobré položit si několik otázek. Proč se tak děje, co to má za dopady a jak toho dosáhnout?
Odpověď na tu první je zdánlivě jednoduchá. Spotřebitelé chtějí produkty, které jsou více „pro ně“, ať už to znamená cokoliv. To je věc, kterou výroba jen černých vozidel neumožňovala. Důležité však je si uvědomit, že toto nastává v první řadě proto, že se nám podařilo efektivitu toho „běžného“ výrobního procesu dostat tak vysoko, že se daří uspokojit spotřebitele celkem snadno. Svět, nebo alespoň ten západní, je saturován těmi nezbytnými sériovými produkty. Díky tomu zbývá prostor poohlížet se po něčem dalším, lepším a možnost si za to případně připlatit. Na výrobce to samozřejmě klade vysoký konkurenční tlak.
Nese to s sebou však i mnoho problémů. Právě vzhledem k vysoké efektivitě výrobního procesu, a tudíž nízké ceně těchto produktů a vysoké konkurenci, není možné zakázkovou a personalizovanou výrobu posunout do výrazné neefektivity. To by znamenalo zásadní navýšení nákladů a poslalo produkt, přestože unikátní, do ztrátové kategorie. Jako odpověď na druhou otázku tak je příležitost, ale i riziko.
Naštěstí máme dnes možnosti právě zmiňované snižování efektivity zásadně zmírnit, a to díky moderním technologiím. Právě těm, které byly vyvíjeny pro sériovou výrobu a postupně v ní byly tak dobré, že vznikl prostor pro to, aby umožnily složitější proces. Odpověď na třetí otázku tak najdete v dalších odstavcích. A ještě než přejdeme konkrétně k několika technologickým postřehům, které dnešní výrobě umožňují dosáhnout zmiňované efektivní zakázkové či personalizované produkce, vypíchneme jednu myšlenku. Výrobní společnost, která neinvestuje do snížení nákladů a cen ani do nástrojů k zajištění prémiových produktů, je v dlouhodobém měřítku odsouzena ke ztrátě konkurenceschopnosti a postupnému zániku.
Zásobování linky pro zakázkovou a polosériovou výrobu
Jak v textu výše naznačujeme, dřívější problém sériové výroby byl v otázce: jak dostat materiál A na stanoviště na lince co nejlépe a hlavně včas. Dnes přecházíme k problému, jak dostat materiál A ve variantě 1, 2, 3, 1, 4, 5, 2… na stanoviště na lince co nejlépe, včas a hlavně ve správné sekvenci. Běžně se setkáme s tím, že konkrétní specifikace výroby je fixní až v čase, který je velmi blízko k samotnému úkonu na stanovišti. To klade velké nároky na celou posloupnost úkonů. Prostoru na lince je velmi málo, a tak je nezbytné přemýšlet o tom, jak tento logistický problém vyřešit jinde. V praxi to funguje tak, že obvykle dochází k „outsourcingu“ nutných operací na sekvenční pracoviště, které není u linky. To vytváří značné nároky jak na prostor, tak na další manipulaci materiálu – za podmínek nízkého zvýšení nákladů.
Naštěstí řešením je zde pokročilá technologie a automatizace procesu. Už samotné sekvenční pracoviště může přímo navazovat na automatický sklad, který je schopen vyskladňovat materiál potřebný na následující výrobní dávku. Na tomto místě tak buď přímo vzniká připravená sekvence materiálu, nebo je z dílů dále upravena. Pak přistupujeme k problému transportu na místo spotřeby. Dřívější metody začínají u ručně řízených vozíků (VZV), které však neslibují velkou efektivitu ani jistotu. Pro tradiční sériovou výrobu byly typické automatické vláčky transportující palety materiálu po naučených pravidelných trasách – řešení kategorie AGV (autonomní naváděné vozidlo), které umožňuje vyšší efektivitu, odstraňuje lidský faktor a v delším měřítku je finančně výhodné. Tímto směrem ještě dále jdou systémy AMR (autonomní mobilní robot). Ti se pohybují po halách více samostatně a nevyžadují tak velký stupeň fixace na konkrétní úlohy. Díky tomu jsou roboti AMR schopni zastávat různorodější úkony, transportovat různý materiál z různých zdrojů na různá cílová místa, a tím ještě výrazněji zvyšují flexibilitu výroby. Díky snižujícím se nákladům na jejich pořízení a zavedení se i návratnost a celkový business case investice posouvá do mnohem výhodnějších termínů než dříve.
Samozřejmě ani nasazení takovéto technologie není bez překážek. Jedna z prvních je lidská mentalita. Spolupráce mezi roboty a personálem může být zpočátku komplikovaná, protože se zde přirozeně vyskytuje velká míra nedůvěry a jisté rezistence. Další problémy jsou technické, jako pokrytí haly kvalitním bezdrátovým signálem, zajištění odpovídajících povrchů (podlah) a vyřešení dopravního křížení s dalším provozem. Každopádně všechny obtíže jsou již rozumně řešitelné a je nezbytné si uvědomit, že jde o nutný krok.
Další nástroje zvyšování efektivity ve výrobě
Pochopitelně proces sekvencí a zakázkové výroby není jediné téma, které dnešní výroba řeší. Je časté a zásadní, a proto jsme se mu hodně věnovali. Někde to ale smysl nedává, někde to vede k dalším nákladům a někde už je to vyřešené. V těchto případech je dobré přemýšlet, kde jinde je ještě prostor pro zlepšení a případné úspory.
Často se tak výroby zabývají zlepšením okolních procesů a svých návazností. Zvažuje se využití automatizace ve skladech, které v mnoha případech souvisí i s větší diverzitou jak na výstupu, tak na vstupu. Konvenční způsoby skladování nemusejí být pro tuto pestrost vůbec vhodné. Své role se také ujímá počítačové vidění, ať už na poli kontroly kvality, nebo BOZP, kde například automatická kamera umí sledovat správnost zajištění materiálu v přepravě. A v neposlední řadě, která je pojící linkou mezi všemi dnes zmíněnými aspekty, je zde datová visibilita, IT systémy a schopnost celý proces sledovat a řídit. Bez kvalitně sbíraných, zpracovaných a především dostupných dat nelze nic z výše uvedeného realizovat.
Pokud tedy pracujete ve výrobní společnosti, je rozhodně dobré přemýšlet v delším horizontu. Myslet na to, jaké budou potřeby a požadavky vašich klientů, co vás odliší od konkurence a v neposlední řadě jak toho dosáhnout za přiměřených nákladů.
Text vznikl pro časopis IT Systems.


