Joanna Czerska
CE –z ang. Concurrent Engineering – Inżynieria Współbieżna IW
CE to systematyczne podejście w celu zintegrowania, współbieżnego z wymaganiami klienta projektowania produktów i związanych z nimi procesów (w tym procesy wytwarzania i procesy pomocnicze) zmierzające do zaangażowania zewnętrznych dostawców w analizę wszystkich elementów cyklu życia produktu począwszy od koncepcji, a skończywszy na utylizacji, włączając kontrolę jakości, kosztów i wymagań klienta ( Institute for Defence Analyses). Podstawowym zadaniem CE jest przyspieszenie, zwiększenie efektywności i jakości rozwoju produktu ( European Society of Concurrent Engineering).
W literaturze utożsamiane także z pojęciem Concurrent Product Development CPD czy Design for Economic Manufacture DEM.
Ocenia się, że 70-90% kosztów produkcji jest determinowanych na poziomie projektowania produktu. Oznacza to, że projektowanie produktu mając znaczący wpływ na przebieg wszystkich procesów wytwórczych może poprzez optymalizację projektu oddziaływać na cele całego przedsiębiorstwa.
Korzyści z zastosowania CE:
- 30% - 70% zmniejszenie czasu rozwoju produktu
- 65% mniej zmian w projekcie produktu
- 20% - 90% skrócenie czasu wdrożenia produktu
- 200% - 600% zwiększenie poziomu jakości
- 20% - 110% zwiększenie produktywności pracowników biurowych Procesami wpływającymi na projekt produktu są zazwyczaj analizy rynku, zaopatrzenie, kalkulacja kosztów produkcji, wytwarzanie, montaż, kontrola, jednak projekt powinien uwzględniać także dalsze fazy cyklu życia produktu takie jak serwis, konserwacja i utylizacja (por. rysunek 1).
przebieg procesu
Utylizacja
polecenia zmiany
Analiza
rynku
Użytkownicy
Badania
PROJEKT
i rozwój
PRODUKTU
Plan
Wytwarzanie
produkcji
rysunek 1. Cykl rozwoju produktu
CE kładzie nacisk na zaprojektowanie produktu uwzględniające wszystkie etapy jego powstawania i funkcjonowania. Każda zmiana wprowadzana w późniejszym okresie pociąga za sobą koszty, tym większe im późniejsza faza cyklu życia produktu (koszty rosną logarytmicznie).
Zapewnienie wymagań CE spełniają dwa współfunkcjonujące elementy: 1. Zespoły projektowe
2. System komputerowy
ZESPOŁY PROJEKTOWE
Dla każdego produktu buduje się zespół projektowy złożony z projektantów i przedstawicieli obszarów funkcjonalnych cyklu życia produktu. Przedstawiciele wybierani są z uwagi na potrzebę wniesienia do projektu produktu i procesów wiedzy z zakresu specyfiki funkcjonowania poszczególnych obszarów. Wczesna identyfikacja potencjalnych problemów i podjęcie działań im zapobiegających to zadanie całego zespołu.
Zespół projektowy musi wziąć pod uwagę wszystkie implikacje cyklu życia produktu.
Przy złożonych wyrobach, zarządzanie projektem może być skomplikowane w związku z czym proponuje się metodologię polegającą na łączeniu zadań projektowych w grupy dla których można stworzyć efektywną organizację zasobów niezbędnych do realizacji procesu projektowego.
Efektywne uczestnictwo w procesie projektowania wyrobu wymaga przeszkolenia wszystkich członków zespołu w zakresie filozofii CE.
SYSTEM KOMPUTEROWY
Duży wpływ na projektowanie wyrobu ma właściwy system komputerowy umożliwiający dostęp do usystematyzowanych danych, ich integrację, a także koordynację
przebiegu działań projektowych. Dodatkową zaletą systemu komputerowego jest niezależny wgląd poszczególnych uczestników w projekt wyrobu i procesów, a tym samym możliwość wpływu na rozwój projektu.
Narzędziem sterowania projektowaniem jest CAPP (z ang. Computer Aided Process Planning – Komputerowo Wspomagany Proces Planowania) obejmujący takie narzędzia jak CAD, CAM, proces selekcji czy systemy eksperckie służące wstępnemu projektowaniu produktu i procesów. Wszystkie te elementy wspomagać będą optymalizację procesów decyzyjnych wszystkich członków zespołów w celu zbudowania kompromisowego rozwiązania projektowego. Ma to szczególne znaczenie ze względu na konieczność równoczesnego projektowania produktu i towarzyszących mu projektów (co zapewnione zostanie dzięki symulacjom jakie zapewnia komputer) wymaganą przez CE w celu obniżenia kosztów produkcji.
Zintegrowaną procedurę projektowania wspomaganego komputerowo proponują Yoshimura i Popma szczegółowo opisując fazy projektowania współbieżnego i wykorzystanie algorytmów optymalizacyjnych dla osiągnięcia zintegrowanego na płaszczyźnie produkt-proces projektu.
Ogólne przedstawienie faz współbieżnego procesu projektowania zawiera rysunek 2.
u
em
Wyjaśnienie problemu
e probl
opracowanie specyfikacji wymagań
eni
aśniyj
Specyfikacja
w
Identyfikacja zasadniczych problemów
łożeń
pcyjny
Ustalenie struktur funkcjonalnych
h za
Poszukiwanie rozwiązań
Warianty rozwiązań
konce
nyc
Ocena wariantów wg kryteriów technicznych i ekonomicznych ekt
łów
fikacji
proj
ja g
pecy
lizac
Koncepcja
a s
yma
opt
u
Wstępne plany przebiegu procesu i charakterystyka wyrobu eryfikacjw
Wybór wstępnego planu przebiegu procesu
Ocena wg kryteriów technicznych i ekonomicznych ektu
esu i produkt
ja proj
Wstępny plan przebiegu procesu
grac
ja proc
inte
lizac
Optymalizacja i kompletny projekt
Rewizja projektu pod kątem błędów i efektywności finansowej yma
Przygotowanie wstępnej listy części i dokumentacji produkcyjnej opt
Plan przebiegu procesu
Uszczegółowienie.
egółowy
Kompletacja rysunków szczegółowych i dokumentacji produkcyjnej zcz s
ekt
proj
Dokumentacja
Rozwiązanie
rezultat
czynność
rysunek 2. Fazy współbieżnego procesu projektowania
Filozofia CE jest stosunkowo prosta do zrozumienia. Złożoność problemu polega jednak na zastosowaniu algorytmów optymalizacyjnych w systemach komputerowych i umiejętności ich wykorzystania. Dotychczas stworzony system informatyczny, w przedsiębiorstwie transformowanym zgodnie z koncepcją Lean, musi być zatem wzbogacony o brakujące elementy wymagane przez IW, a personel przeszkolony w zakresie umiejętności jego zastosowania w praktycznej realizacji projektu. Nie wydaje się jednak to bardziej skomplikowane od dotychczas stosowanych narzędzi komputerowego wspomagania sterowania produkcją. Dochodzą jedynie dodatkowe moduły umożliwiające integrację procesu projektowego wyrobu i procesów jego wytwarzania, a wykorzystujący dotychczas istniejące bazy danych.
Literatura:
[1] Lowe A.J., Ridgway K., „Quality Function Deployment” , University of Sheffield, Sheffield, England, 2000.
[2] Steward D ., „An overview of the five pillars of the concurrent engineering body of knowledge” , Soce News, The Society of Concurrent Engineering, Los Angeles, Spring 2000.
[3] Parsaei H.R., Sullivan W.G., Concurrent Engineering, Chapman & Hall, London, 1993.
[4] Yoshimura M., Itani K., Hitomi K., Internationa Journal of Production Research, 27, (8), 1989
[5] Popma J.A., Computer support in the design of mechanical products, Uniwersiteit Twente, Nederland 1995, dostępny także pod adresem: www.opm.wb.utwente.nl/staff/otto/thesis/contents.html