Zmierzch manualnych fabryk

Automatyzacja jako sztuka przetrwania

Andrzej Pająk

Andrzej Pająk

Obecnie nie należy zastanawiać się, czy inwestować w automatyzację fabryki, a jedynie rozpatrywać, które obszary (produkcyjne czy wsparcia) powinny być nią objęte w pierwszej kolejności.
Jesień manualnych fabryk - ilustracja

Większość programów typu Lean czy Six Sigma spopularyzowały międzynarodowe korporacje, które, po upadku PRL, zakładały siedziby w Polsce. To, co na Zachodzie było już znanym rozwiązaniem (choć nadal nie wszędzie stosowanym) u nas okazywało się nowinką, do której wiele osób podchodziło sceptycznie – spopularyzowanie programów obserwujemy dopiero w ostatnich kilkunastu latach. Równolegle postępowała automatyzacja najprostszych stanowisk pracy, przez dodawanie kolejnych stacji obsługiwanych przez maszynę lub zakup nowych linii produkcyjnych. Wydawałoby się więc, że obecnie nie ma wielu możliwości usprawnienia procesów poprzez przekazanie ich w „ręce” robotów lub oprogramowania albo jest to już nieopłacalne. Jednak zapotrzebowanie na rynku pracy, zmiany/powstawanie nowych rodzajów stanowisk sprawiają, że automatyzacja postępuje na naszych oczach.
Okazuje się bowiem, że wiele możliwości nadal oczekuje na wykorzystanie. Przykładowo, w niektórych fabrykach linia produkcyjna, na bazie informacji dotyczących planu produkcyjnego, kanbanu oraz stanów magazynowych sama wystawia zgłoszenie zapotrzebowania na materiały. Następnie autonomiczny wózek widłowy przywozi z w pełni zautomatyzowanego magazynu materiał, a odwozi gotowy wyrób.

Autonomiczny transport, z uwagi na natychmiastową po wykryciu pieszego lub przeszkody, znacznie zmniejsza zagrożenie.

W niedalekiej przyszłości standardem będą autonomiczne samochody ciężarowe.

Równocześnie zaczną ewoluować działy wspierające – zdecydowana większość szkoleń wymaganych na poszczególnych stanowiskach znajdzie się w wewnętrznej sieci firmowej, a planowanie standardowych zadań przeglądowych lub z zakresu Autonomous Maintenance będzie generowane przez oprogramowanie, zaś pracownik będzie wykonywał czynności na bazie rozpisanych krok po kroku instrukcji.

Zautomatyzowane usługi

Równolegle coraz prężniej rozwija się automatyzacja w usługach, np. księgowości, która generuje nie tylko wymierne oszczędności (z uwagi na redukcje etatów), ale także znacznie upraszcza przeprowadzanie audytów (zmniejszając dzięki temu ich koszt) i eliminuje ryzyko błędu ludzkiego.
Powoli standardem w krajach zachodnich staje się również zautomatyzowane Call Center pierwszego oraz drugiego poziomu. Obecnie nawet stanowiska scharakteryzowane jako w 100 procentach zależne od człowieka mogą zostać ostatecznie zautomatyzowane. Czy w takim razie nie powinniśmy się zastanowić nad tym, co automatyzacja oferuje obszarowi produkcyjnemu?

Zwiększenie ergonomii pracy

Wiele fabryk funkcjonuje w starych budynkach, niezaprojektowanych na potrzeby nowoczesnych linii produkcyjnych. Stąd chęć minimalizowania zapasów pomiędzy kolejnymi etapami produkcji powoduje, z jednej strony, konieczność szybkiego przetransportowania materiałów lub półproduktów pomiędzy kolejnymi obszarami zakładu, z drugiej – generuje ryzyko związane z nadmierną prędkością jazdy (kilkanaście km/h). W takich przypadkach wewnętrzne procedury często wykluczają się – operator wózka widłowego, z jednej strony – nie może jeździć szybciej niż X km/h, z drugiej – z wskazaną prędkością nie jest w stanie dostarczyć towarów zgodnie z harmonogramem. Jej ograniczenia istnieją wówczas jedynie na papierze (w razie kontroli) i wszyscy przymykają oko, co zwiększa ryzyko tragicznego w konsekwencjach wypadku. Autonomiczny transport, z uwagi na natychmiastową reakcję po wykryciu pieszego lub przeszkody, znacznie zmniejsza zagrożenie. Istotne są również zabezpieczenia natychmiastowo zgłaszające awarię któregoś z czujników. Coraz częściej duże fabryki decydują się na tego typu rozwiązanie, gdyż bezpieczeństwo wzrasta, a ROI inwestycji nierzadko wypada bardzo korzystnie.

Szybkie przetwarzanie danych i podejmowanie trafnych decyzji

Obecnie w wielu firmach funkcjonują działy planningu, które, na bazie danych historycznych, badań konsumenckich i aktualnych zamówień, definiują (z czasowym wyprzedzeniem) zapotrzebowanie na poszczególne wyroby. Okazuje się jednak, że planów produkcyjnych (z uwagi na konieczne i nagłe zmiany zapotrzebowania) nie można zamrozić, nie tylko na tydzień, ale nawet na dzień wprzód. Głównym winowajcą jest brak informacji o rzeczywistym zapotrzebowaniu na poszczególne produkty i każdym nowym zakupie. Często wiadomo to dopiero w momencie, gdy klient składa nowe zamówienie. Wówczas, jeżeli jest to tylko sucha liczba, można wysnuć szereg wniosków, które jednak nie znajdą pokrycia w rzeczywistości. Ponadto dział sprzedaży również ma udział w generowaniu dodatkowego chaosu. Na przykład: bonusowe rozliczanie sprzedawców w sposób, który generuje duże piki zamówień pod koniec okresów bonusowych, a na ich początku praktycznie brak jest zamówień. Dysponowanie jedynie suchymi danymi, na które wpływa wiele czynników i bez wiedzy o tym, co tak naprawdę się pod nimi kryje powoduje duże zamieszanie i częste – nawet kilkukrotne w trakcie dnia – zmiany planów produkcyjnych. Co musiałoby się zatem wydarzyć, żeby były one realne od samego początku? Tak naprawdę jedynie bliska współpraca z dostawcami oraz klientami umożliwia osiągnięcie takiego poziomu. Konieczne są zatem:

  • dostęp do informacji na temat planów sprzedażowych, produkcyjnych oraz dostaw przez wszystkie firmy tworzące łańcuch dostaw,
  • dostosowanie technologii i wiedzy pracowników do otrzymywania, przetwarzania, przekazywania bieżących informacji płynących z każdego elementu łańcucha dostaw,
  • strategie wszystkich firm w ramach łańcucha dostaw, które wspierają jego rozwój.

Brak choćby drobnego elementu może skutkować poważnymi konsekwencjami. Doskonałym przykładem jest firma Cisco, której sposób zarządzania łańcuchem dostaw przez długi czas był wzorem dla innych organizacji. Jednak gdy w latach 2000 – 2001 gwałtowanie spadło zapotrzebowanie na routery, opóźnienia w przesyłaniu informacji (modyfikacji zapotrzebowania na produkty) na linii klienci – Cisco – dostawcy – outsourcowana produkcja dostawców sprawiły, że firma pozostała z magazynem pełnym produktów wartych 2 mld dolarów, których nikt nie chciał kupować. Gdyby dostęp do danych mieli wszyscy członkowie łańcucha dostaw, do powyższej sytuacji w ogóle by nie doszło.

Z uwagi na coraz bardziej skomplikowane rozwiązania osoby dysponujące wiedzą z zakresu programowania maszyn będą poszukiwane praktycznie do wszystkich działów firmy.

Zwiększone zapotrzebowanie na wykwalifikowanych pracowników

Pewne stwierdzenie dotyczące automatyzacji, spopularyzowane jeszcze w czasach PRL, brzmi: „W ramach projektu automatyzacji 4 operatorów straciło pracę, a 5 inżynierów zostało zatrudnionych do obsługi maszyny”.
Z uwagi na coraz bardziej skomplikowane rozwiązania osoby dysponujące wiedzą z zakresu programowania maszyn będą poszukiwane praktycznie do wszystkich działów firmy. Pracownicy ze wsparcia technicznego zostaną ekspertami w zakresie nowych rozwiązań, a operatorzy technikami, z uwagi na pewną wiedzę mechaniczną/pneumatyczną i elektroniczną wystarczającą do tego, by usuwać proste usterki czy wręcz prowadzić przeglądy maszyn.

Efekty wdrożenia automatyzacji

  • zwiększenie bezpieczeństwa/ergonomii pracy,
  • eliminacja błędów ludzkich,
  • znacznie szybsze przetwarzanie danych i podejmowanie trafnych decyzji,
  • zapotrzebowanie na coraz bardziej wykwalifikowanych pracowników (czy to przez podniesienie poziomu wiedzy i umiejętności obecnych pracowników czy też pozyskanie ich z zewnątrz),
  • pozycja najsłabiej wykwalifikowanych pracowników ulega znacznemu osłabieniu (spadnie zapotrzebowanie na prace, które będą w stanie wykonywać),
  • zwiększenie zagrożenia ze strony cyberprzestępczości (cały supply chain, poczynając od dostawców, kończąc na klientach/konsumentach podpięty do jednego systemu),
  • zwiększenie zysków.

Powyższy trend będzie związany z utratą pracy przez słabo wykwalifikowane osoby, ponieważ zabraknie zapotrzebowania na ich usługi. Kilka miesięcy temu rozmawiałem z kierownikiem produkcji z branży FMCG, pracującym pod Krakowem. Wspomniał, że ok. 25 proc. pracowników w jego fabryce to osoby pochodzące z firm pracy tymczasowej. Firma z chęcią zatrudniałaby na umowy na czas nieokreślony, ale brak jest chętnych. Wynika to z faktu, że praca jest bardzo prosta, wynagrodzenie niewysokie, co skutkuje bardzo dużą rotacją pracowników (podobne wynagrodzenie można uzyskać w szeregu innych branż). Dlatego rozważana jest automatyzacja znacznej części stanowisk pracy. Proces potrwa, co prawda, kilka lat, ale firma uniezależni się od najmniej wykwalifikowanych osób. W konsekwencji zwiększy się zapotrzebowanie na mechaników i automatyków. Zatem projekt nie będzie oszczędnościowy, umożliwi natomiast zachowanie ciągłości produkcji.
Podobne procesy od kilkunastu lat są już standardem w wielu firmach w Polsce. Ciągle jednak, ze względu na niskie koszty pracy słabo wykwalifikowanych pracowników (w porównaniu do kosztów projektów), wiele firm nie decyduje się na tego typu przedsięwzięcie. Należy wziąć pod uwagę, że przeprowadzenie go może potrwać 2-3 lata, a koszty pracy w Polsce powoli rosną. Zbyt późno podjęta decyzja może jednak skutkować nie tylko wyższymi wydatkami, ale również pojawieniem się problemu ze znalezieniem polskich firm dysponujących wolnymi zasobami oraz pracownikami gotowymi do przeprowadzenia automatyzacji, ponieważ duża liczba przedsiębiorstw może w jednym czasie podjąć decyzję o wdrożeniu innowacyjnych rozwiązań. Oczywiście zagraniczni dostawcy będą w stanie bezproblemowo wykonać pracę, jednak budżet projektu znacznie wzrośnie.

Jeżeli zatem w Chinach, gdzie koszty pracy nadal są niższe niż w Polsce (…) na masową skalę dokonuje się automatyzacji procesów, jest to znak, że także fabryki w Polsce powinny iść w tym kierunku.

Dobrym przykładem ilustrującym powyższy proces są fabryki składające iPhony w Chinach. Przez długi czas zdecydowaną większość pracy wykonywali ludzie, jednak z uwagi na podwyższenie kosztów zatrudnienia podjęto decyzję o automatyzacji szeregów elementów procesu budowy telefonu. Skutkowało to, z jednej strony, zwolnieniem dziesiątek tysięcy osób o najniższych kwalifikacjach, a z drugiej – zwiększono siły służb utrzymania ruchu. Jeżeli zatem w Chinach – gdzie koszty pracy nadal są niższe niż w Polsce – słynących kiedyś z manualnych fabryk, na masową skalę dokonuje się automatyzacji procesów, jest to znak, że także fabryki w Polsce powinny iść w tym kierunku, podążając za globalnym trendem.

Cyberbezpieczeństwo

W należącej do globalnej korporacji fabryce w 2011 r. standardem było podpięcie maszyn do Internetu, dzięki czemu producenci mieli zdalne wsparcie techniczne w przypadku wystąpienia najbardziej skomplikowanych awarii. W kilka minut po telefonie do dostawcy, support, pomimo że przebywał w innym państwie, zaczynał pracę nad rozwiązaniem problemu.
Po kilku latach firma zdecydowała się na zainstalowanie firewalli na wszystkich liniach produkcyjnych. Początkowo nikt w fabryce nie widział konieczności dokonania bardziej skomplikowanego podpięcia, ale już po pierwszym dniu działania okazało się, że wciągu kilkunastu godzin wystąpiło kilka prób połączenia się z maszyną osób trzecich, spoza firmy, nieautoryzowanych przez pracowników firmy. Kilka miesięcy później, po tym, jak skala zjawiska we wszystkich fabrykach została zbadana, podjęto decyzję o odcięciu połączenia z Internetem. Później jednak, od czasu do czasu, nie przestrzegano zasad na chwilę podłączając linię produkcyjną do sieci, za pomocą dokupionego modemu.
W tym przypadku nikt nie wyrządził nic złego firmie, a przynajmniej tak się wszystkim wydaje. Jednak skutki mogły być opłakane – wystarczy przypomnieć sobie, co stało się z irańskimi wirówkami wzbogacającymi uran i jak przez drobną lukę w systemie bezpieczeństwa większość z nich uległa zdalnemu zniszczeniu.
Można zatem wnioskować, że duża ilość niepowiązanych ze sobą systemów minimalizuje ryzyko (w przypadku nieautoryzowanego dostępu do jednego z nich, na zmodyfikowanie lub wyciek narażone są jedynie dane w nim zawarte). Jednak, z uwagi na korzyści wynikające z używania jednego głównego systemu, wiele firm powoli decyduje się na takie rozwiązanie. Dlatego koniecznością jest edukowanie pracowników z zakresu bezpieczeństwa i uświadamianie ryzyka związanego z lekceważeniem zasad. Wiąże się to, co prawda, z pewnymi dodatkowymi obostrzeniami, które nie zawsze im się podobają, jednak bez ich wdrożenia i podtrzymania firma narażona jest na katastrofalne straty.

Zwiększony zysk

Powyższe rozwiązania nie tylko zapewniają większą stabilność w produkcji i dostawach, ale także niwelują szereg wydatków związanych z błędami, za późno lub zbyt szybko podjętymi decyzjami czy też wynagrodzeniami. Naturalnie, wiążą się także z szeregiem kosztów, niemniej zyski znacznie przekraczają poniesione nakłady.

Dobrze działający, przynoszący pożądane wyniki program doskonałości staje się dziś koniecznością w każdej organizacji.

Dobrze działający, przynoszący pożądane wyniki program doskonałości staje się dziś koniecznością w każdej organizacji. Nie zapewnia jednak przewagi, a jedynie zrównuje z konkurencją. Przewagę zapewnia obecnie strategiczna automatyzacja, która jednak niedługo też stanie się standardem.
Często można usłyszeć, że danych stanowisk nie da się zautomatyzować z uwagi na specyficzną sytuację fabryki. Podobne przekonania panują w firmach, gdzie tak naprawdę do końca nie wie się, jak przebiega proces produkcyjny – niejednokrotnie okazuje się, że kluczowe elementy są znane tylko pojedynczym osobom. Ponadto, nie zawsze chcą one dzielić się swoją wiedzą ekspercką, ponieważ daje im poczucie bycia niezastąpionym.
Kolejnym ograniczeniem jest brak wiedzy osób decyzyjnych na temat postępu, jaki dokonuje się w obszarze automatyzacji. Nieuczestniczenie w targach, konferencjach, szkoleniach, brak dostępu do specjalistycznej literatury może skutkować brakiem świadomości, że nasz specyficzny problem został już w którymś miejscu na Ziemi rozwiązany.

Kolejnym ograniczeniem jest brak wiedzy osób decyzyjnych na temat postępu, jaki dokonuje się w obszarze automatyzacji.

EY Academy of Business jest częścią międzynarodowej grupy EY.

Oferuje szeroki zakres specjalistycznych szkoleń zróżnicowanych pod względem tematyki i metodyki ich prowadzenia. Są to szkolenia z obszarów finansów, audytu, zarządzania projektami i procesami, lean management, prawa, kompetencji menedżerskich i interpersonalnych. Zajęcia prowadzone są warsztatowo, w trybie intensywnym. Uczestnicy zdobywają doświadczenie i certyfikaty niezbędne w dalszej karierze zawodowej.

Andrzej Pająk

Manager w EY EMEIA Advisory Center

Absolwent Automatyki i Robotyki na AGH. Posiada certyfikaty PMP, Prince2 Practitioner, Lean Six Sigma Master Black Belt, Lean Competency. Wdraża rozwiązania Lean, TPM i 6 Sigma w branży FMCG i Automotive. Współpracuje z firmą szkoleniową EY Academy of Business, która prowadzi szkolenia m.in. z zakresu lean, zarządzania projektowego i procesowego.