Analiza strumienia wartości jest przenoszona do ery cyfrowej

Klasyczna analiza przepływu wartości wydaje się być reliktem z dawno minionych czasów. Jednak teraz zespół badawczy z Fraunhofer IPA we współpracy z iFAKT GmbH opracowuje oprogramowanie, które w przyszłości będzie automatycznie i w czasie rzeczywistym pobierać wszystkie dane produkcyjne i przedstawiać je w przejrzysty sposób. © Uniwersytet w Stuttgarcie IFF/Fraunhofer IPA, zdjęcie: Rainer Bez, Heike Quosdorf

Naukowcy z Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA digitalizują razem z firmą oprogramowaniową z Stuttgartu iFAKT analizę strumienia wartości. Celem jest umożliwienie przyszłej realizacji tej sprawdzonej metody optymalizacji z znacznie mniejszym nakładem pracy i niemal w czasie rzeczywistym.

W czasach Przemysłu 4.0 i sztucznej inteligencji klasyczna analiza strumienia wartości wydaje się być reliktem z dawnych czasów. Od ponad 40 lat wygląda ona tak samo i do dziś jest głęboko analogowa: zewnętrzny dostawca usług lub wewnętrzna inżynier planowania przechadza się z notatnikiem i stoperem po wszystkich stanowiskach produkcyjnych, pyta pracowników i mierzy, jak długo trwa każdy etap pracy. Z tych notatek ręcznie tworzony jest ogólny obraz, który przedstawia współdziałanie wszystkich procesów produkcyjnych na arkuszu DIN-A3. Dopiero gdy stan faktyczny produkcji jest znany w szczegółach, ujawniają się miejsca, w których można zoptymalizować procesy.

„W zasadzie analiza strumienia wartości to nic innego jak chwilowa fotografia, a większość firm podejmuje ten wysiłek najwyżej raz w roku”, zauważa Markus Böhm z działu Planowania Fabryk i Zarządzania Produkcją w Fraunhofer IPA. Jednak system produkcyjny często zmienia się w ciągu roku wielokrotnie: powstają nowe produkty, przetwarzane są inne surowce niż dotychczas, a może dochodzą nowe maszyny. Potencjały optymalizacyjne pozostają więc długo niezauważone.

Oprogramowanie analizuje dane produkcyjne, maszynowe i czujnikowe

Zbieranie danych i tworzenie ogólnego obrazu może wkrótce zająć znacznie mniej czasu. Zespół badawczy pod kierownictwem Böhm pracuje wspólnie z firmą iFAKT GmbH nad oprogramowaniem, które w przyszłości automatycznie i niemal w czasie rzeczywistym będzie pobierać i przejrzyście wyświetlać wszystkie dane produkcyjne z systemu ERP i innych dostępnych źródeł danych.

Jednak w praktyce bazy danych, takie jak system ERP, często są nieprecyzyjne lub niekompletne. Brak danych, które są ważne dla analizy strumienia wartości. Dlatego naukowcy analizują także dane maszynowe — i walczą z heterogenicznymi interfejsami: niekompatybilnym sprzętem, specyficznymi językami programowania producentów, różnymi formatami plików. W wielu przypadkach maszyny są tak skonstruowane, że dostęp do danych ma tylko producent.

Naukowcy często nie mają więc dostępu do danych maszynowych lub nie mogą ich odczytać. Muszą je pozyskać innymi metodami: za pomocą czujników. Zespół badawczy na przykład montuje czujniki lokalizacyjne na małych ładunkowozach i może w czasie rzeczywistym śledzić, które stanowiska w montażu przechodzi zamówienie klienta i jak długo jest tam obsługiwane.

Aplikacje ilustrują uzyskane wnioski

Wszystkie zdarzenia, które mają miejsce podczas realizacji zamówienia, są reprezentowane w cyfrowej analizie strumienia wartości jako tzw. punkty danych. Na podstawie tych punktów aplikacje obliczają wskaźniki. Na przykład, jeśli podczas procesu awarii ulegnie maszyna, aplikacje nie tylko podają dokładny czas i moment awarii, ale także dostarczają informacji o tym, jak często dana maszyna się psuje lub jaki procent procesu przebiega bez błędów. Te dane aplikacje przedstawiają w formie tabel i wykresów.

„Na razie zadaniem profesjonalnego planisty produkcji jest interpretacja analizy strumienia wartości i wyprowadzenie odpowiednich działań”, mówi Böhm. Aplikacje na razie nie proponują żadnych sugestii. W dłuższej perspektywie optymalizacja procesów produkcyjnych może być jednak automatycznie inicjowana przez oprogramowanie.

To jednak jeszcze przyszłość. Obecnie zespół badawczy wraz z naukowcami z ESB Business School na Hochschule Reutlingen buduje demonstrator, aby w przyszłości móc atrakcyjnie zaprezentować cyfrową analizę strumienia wartości na targach. Jednocześnie oprogramowanie będzie dostępne dla firm, które chcą znormalizować swoją analizę strumienia wartości za pomocą narzędzi cyfrowych.

Tło: Projekt badawczy ECOWERT

Projekt badawczy „Analiza strumienia wartości w czasie rzeczywistym dla zrównoważonej optymalizacji produkcji” (ECOWERT) jest zaplanowany na rok i trwa do 31 sierpnia 2022 roku. Ministerstwo Gospodarki, Pracy i Turystyki Badenii-Wirtembergii wspiera ten projekt kwotą około 300 000 euro z funduszy programu wsparcia Invest BW.