Krótki portret DEHN SE
DEHN to wiodące rodzinne przedsiębiorstwo elektrotechniczne, obsługujące globalny rynek z centrali w Neumarkt w Niemczech. Jego szerokie portfolio odpowiada na megatrendy naszych czasów – od elektromobilności i energii odnawialnych po ochronę infrastruktury krytycznej. DEHN oferuje wszechstronne rozwiązania i usługi w zakresie ochrony odgromowej i przeciwprzepięciowej oraz bezpieczeństwa przemysłowego, a dzięki ponad 1100 patentom uchodzi w tych dziedzinach za czołowego innowatora. Produkty firmy chronią ludzi i budynki w wielu różnych zastosowaniach – od telekomunikacji i inżynierii procesowej po instalacje fotowoltaiczne i turbiny wiatrowe.
Zatrudniając ponad 2400 pracowników na całym świecie, DEHN osiągnął w roku obrotowym 2022/2023 przychody na poziomie ok. 460 mln euro. Jego stały wzrost napędza połączenie niemal 115 lat doświadczenia, najwyższych standardów jakości oraz konsekwentnej orientacji na klientów i rynki na całym świecie.
Rozwój zakładu jako wyzwanie
Niezależnie od tego, jak dużą wagę przykłada się do regularnej optymalizacji organizacji i rozbudowy zakładu, w każdej rosnącej firmie średniej wielkości przychodzi moment, w którym istniejące moce przestają wystarczać.
Odpowiedzialni menedżerowie DEHN doskonale zdawali sobie z tego sprawę. Przy najbliższej okazji nabyto nieruchomość komercyjną zaledwie kilka kilometrów od głównego zakładu – nie tylko pod pilnie potrzebne nowe centrum logistyczne, lecz także jako zalążek dalszego rozwoju lokalizacji. Już wtedy myślano o przyszłości produkcji elektroniki, choć dla większości osób związanych z DEHN duża relokacja była jeszcze odległą wizją.
Właściciele i architekt mieli jednak jasną wizję rozwoju nowej lokalizacji. Zakład miał rosnąć w zdefiniowanych etapach – ale z maksymalną elastycznością. Do tej koncepcji wzrostu z pewnością przyczyniły się wcześniejsze doświadczenia z terenem pełnym zakamarków.
Jasne było ponadto, że koncepcja produkcji i logistyki musi być równie modułowa i elastyczna. Projekt nowej struktury produkcji oparto na następujących wymaganiach:
- Koncentracja na strumieniu wartości: wszystkie wyroby końcowe mają być wytwarzane możliwie niezależnie od innych produktów, aby poszczególne etapy cyklu życia produktu nie wpływały na inne wyroby. W tym celu dla konkretnych produktów utworzono tzw. „segmenty”. Procesy zorientowane na operacje skupiono natomiast w tzw. „centrach”.
- Standaryzacja: systemy pracy mają być zaprojektowane tak, aby były w dużej mierze wymienne, dzięki czemu ich elementy można elastycznie wykorzystywać w różnych segmentach produktowych. Ustandaryzowana struktura ułatwia ponadto wdrażanie pracowników i przechodzenie między zadaniami, zwłaszcza w montażu.
- Planowanie oparte na danych: zarówno procesy, jak i struktury dają się objaśnić na podstawie analiz, modeli cyfrowych i liczb.
- Interdyscyplinarna praca zespołowa: nową lokalizację mają wspólnie tworzyć zespoły IT, budownictwa, logistyki i planowania produkcji.
Kluczową rolę w realizacji projektu odgrywa industrial engineering (IE), łączący zadania planowania procesów i layoutu. Michael Berschneider, odpowiedzialny za industrial engineering w DEHN, tak podsumowuje podejście do pracy:
„Nasza praca opiera się na danych, ustandaryzowanych strukturach i zrozumieniu potrzeb pracowników. To z tego czerpie doświadczenie nasz zespół IE.”
visTable® jest tu narzędziem o ugruntowanej pozycji. Oprócz komponentów oprogramowania do modelowania procesów (visTable®logix) i planowania layoutu (visTable®touch) DEHN korzysta także z projektowania strumienia wartości oraz opartego na MTM ergonomicznego planowania procesów z użyciem EAWS® i danych standardowych MTM (MTM-SD®). Michael Mohren, szef planowania procesów w DEHN, chętnie nazywa to swoim „zestawem narzędzi IE”.
Ogólna organizacja i metodyka
Potencjał konsekwentnego wykorzystania visTable® w planowaniu procesów i layoutu nowej lokalizacji był dla wszystkich zaangażowanych oczywisty już od wdrożenia narzędzia w DEHN w 2018 roku. Jednak planowanie lokalizacji i przeprowadzki w takiej skali było dla zdecydowanej większości interesariuszy zupełnie nowym terytorium. W końcu kwota inwestycji rzędu 50 mln euro stanowiła największą pojedynczą inwestycję w historii firmy. Istniała więc również niepewność, czy nowe plany spełnią wszystkie oczekiwania.
Panowała jednak zgoda co do tego, że fundament sukcesu w takim projekcie kładzie się w fazie planowania. Innymi słowy: konsekwentna praca w IE zostanie nagrodzona ustrukturyzowanym i przewidywalnym rozruchem. Know-how IE wzmacnia ponadto przy planowaniu nowych zakładów tzw. czynniki miękkie, jak motywacja i satysfakcja z pracy. To ważny aspekt nie tylko w regionie Górnego Palatynatu, bo niedobór wykwalifikowanych kadr jest dziś zjawiskiem ogólnokrajowym. Michael Berschneider ujmuje to wyzwanie bardzo zwięźle:
„Planuj porządnie, by pracować mądrze.”
Zgodnie z tą zasadą już w pracach przygotowawczych nad rozwojem lokalizacji zdefiniowano ogólne koncepcje budynków i instalacji logistycznych, nawet jeśli ograniczało to pewne swobody. Ustalono na przykład, że powstanie centralny zewnętrzny magazyn nieogrzewany i gdzie będzie się on znajdował, a także że zaopatrzenie produkcji i odbiór wyrobów z obszaru magazynu zewnętrznego będą realizowane pojazdami AGV. Ponadto produkcja miała zostać rozmieszczona na dwóch poziomach.
Porównanie stanu obecnego z planowaniem: sens i konieczność
Od samego początku zdecydowano, że nowa koncepcja będzie się opierać na danych cyfrowych we wszystkich aspektach logistyki. Jako źródło danych szybko wskazano system ERP. Niemal klasyczne porównanie stanu obecnego w dotychczasowej lokalizacji z propozycjami dla nowej przy użyciu visTable® wydawało się idealnie nadawać do weryfikacji oczekiwanych efektów.
Coaching projektowy oferowany przez producenta oprogramowania, firmę plavis, pokazał jednak, że porównanie stanu obecnego z planowaniem oznaczałoby w tym projekcie nieuzasadniony nakład pracy. Wniosek płynący z rady zewnętrznego konsultanta, by bazę porównawczą zbudować z istniejących danych ERP, okazał się błędem. W danych ERP często brakuje wystarczających informacji logistycznych, bo modelowanie jest tam nastawione na sterowanie produkcją i generowanie zleceń produkcyjnych. Zanim dane będzie można wykorzystać w rozwoju zakładu, muszą one zostać odpowiednio przygotowane. Serię transakcji pozwalających sprowadzić sekwencje i treści operacji do formy tabelarycznej, nadającej się do importu do visTable®logix, można było stworzyć we własnym zakresie, ale wystarczyłoby to jedynie do odwzorowania sekwencji logistycznych. Aby ocenić wymagane nakłady, trzeba znać także intensywności transportu, a tym samym wielkości partii transportowych. Tych informacji brakowało w ERP i trzeba by je uzupełniać ręcznie. Dane, które należało jeszcze ustalić i uzupełnić, zaznaczono na poniższym schemacie na żółto.
Takie dane trzeba by ustalić ręcznie zarówno dla istniejącego systemu logistycznego, jak i dla jego następcy. Postanowiono więc zrezygnować z analizy stanu obecnego i skupić się na projektowaniu nowych struktur procesowych. Uwolniło to zasoby na optymalizację struktur fabryki – czas pilnie potrzebny wobec tak kompleksowej restrukturyzacji. Analiza stanu docelowego dała ponadto modele planistyczne, które można ponownie wykorzystywać w visTable®logix.
Top-down i bottom-up
Metodycznie projektowanie procesów i layoutu przebiegało według zasady: projektowanie top-down, modelowanie bottom-up. Zastosowany w tej metodzie hierarchiczny model fabryki przedstawia poniższy schemat.
W rezultacie layouty szczegółowe systemów pracy składano z uniwersalnie zaprojektowanych standardowych stanowisk roboczych, których mikrolayouty zdefiniowano na podstawie elementów procesu MTM i analiz EAWS®. Już sam ten krok oznaczał zmianę paradygmatu i wymagał od zespołu IE – obok wysokich kompetencji metodycznych – sporej siły przekonywania. Sugestywna wizualizacja 3D systemów pracy w visTable®, udostępniona także w systemie VR, pomogła pracownikom produkcji wcześnie zrozumieć nowe systemy pracy. Co więcej, już na etapie projektowania udawało się identyfikować i wdrażać propozycje usprawnień.
Temat centralny: koncepcja logistyki
Obok modelowego projektowania łańcucha wartości dla systemów pracy potrzebny był cyfrowy model ich logistycznego powiązania. Tutaj visTable® mógł w pełni pokazać swoje możliwości w planowaniu struktury fabryki. W połączeniu z opartym na MTM know-how zespołu IE w DEHN powstał dobrze ustrukturyzowany cyfrowy model procesów, który można było wykorzystać zarówno
- do zdefiniowania struktury budynku fabryki za pomocą layoutów blokowych, jak i
- do zaprojektowania przepływu materiałów wewnątrz systemów pracy i między nimi.
Definiowanie struktury budynku fabryki
Jednym z fundamentalnych założeń było zapanowanie nad różnorodnością wariantów poprzez tworzenie rodzin procesów. Każda rodzina procesów obejmuje zbiór produktów podobnych pod względem wytwarzania i obsługi logistycznej. Ilości wyjściowe na rodzinę procesów i rok wyznaczono na podstawie planowania ilościowego bieżącego i przyszłego zapotrzebowania rocznego.
Drugim fundamentalnym założeniem było możliwie wczesne określenie finalnej koncepcji pojemników. Dzięki temu dla wszystkich rodzin procesów można było dobrać odpowiednie pojemniki stosownie do wymaganych ilości na zmianę dla poszczególnych etapów procesu.
W ten sposób ustalono dwie kluczowe determinanty intensywności transportu: ilości roczne i pojemności pojemników. Trzecią i ostatnią zmienną potrzebną do wyznaczenia intensywności transportu była liczba pojemników na transport. Także tutaj wczesne przyjęcie koncepcji opartej na wózkach transportowych (dolly) w połączeniu z zaopatrzeniem i odbiorem przez systemy pojazdów AGV wyeliminowało zbędne stopnie swobody; maksymalną liczbę pojemników na wózek transportowy ustalono pragmatycznie, kierując się względami praktycznymi.
Te trzy wartości stały się punktem wyjścia do miarodajnego opisu wymaganych liczb transportów w visTable®logix. Następnie, łącząc rodziny procesów z obiektami layoutu blokowego, stworzono w visTable® eksperymentalny model struktury budynku fabryki na poziomie segmentów. Ułatwiło to decyzję, które obszary produkcyjne ulokować gdzie – w szczególności na której z dwóch kondygnacji budynku produkcyjnego – z uwzględnieniem wszystkich zasobów w budynku oraz interfejsu do sąsiedniego centrum logistycznego.
Następnie layout blokowy w visTable® rozszerzono o osie logistyczne, a dwie windy potraktowano w modelu powierzchni jako jednostki strukturalno-funkcjonalne. Kolejnym krokiem było znalezienie odpowiedniego rozmieszczenia segmentów na każdej kondygnacji z uwzględnieniem dużej liczby transportów do wind – z zastosowaniem funkcji visTable® „Optymalizacja layoutu”.
Przyszłe oczekiwania ilościowe można było uwzględniać, importując przez interfejs do Excela różne scenariusze produkcji dla wspomnianych rodzin procesów.
Projektowanie przepływu materiałów i gromadzenie danych
Warunkiem doprecyzowania koncepcji logistyki było wewnętrzne ustrukturyzowanie bloków na poziomie segmentów. W tym celu segmenty zorganizowano – według ich złożoności – w obszary zaopatrzenia produkcji (PSA, ang. production supply areas). Kolejnym kluczowym zadaniem planistycznym było rozmieszczenie systemów pracy oraz miejsc dostarczania i odbioru wewnątrz każdego segmentu. Podobnie jak w przypadku systemów pracy oparto się na ustandaryzowanych strukturach, aby aspekty logistyczne wszystkich obszarów zaopatrzenia produkcji podlegały temu samemu podstawowemu wzorcowi.
W efekcie przepływy produktów we wszystkich obszarach PSA przebiegały według tego samego wzorca. Było to istotne ułatwienie przy modelowaniu, bo wystarczyło powielić jeden typowy proces, aby utworzyć wszystkie kolejne grafy procesów, a następnie dopasować je do odpowiadających im zasobów.
Warto podkreślić, że dzięki temu przepływy produktów wszystkich obszarów PSA można było planować przy użyciu jednego i tego samego szablonu Excel. Szablon ten dawał się też łatwo wyeksportować z visTable®logix, a wymagany sposób jego wypełniania – objaśnić w działach. Ciężar gromadzenia danych rozłożył się w ten sposób na wiele barków. Dane wprowadzone w poszczególnych działach do szablonów Excel zaimportowano następnie z powrotem do visTable®logix, co pozwoliło szybko zbudować kompletną, modułowo ustrukturyzowaną bazę ruchów materiałowych.
Michael Mohren wyjaśnia:
„Włączenie działów technicznych przez Excel bardzo wszystko uprościło. Musieliśmy tylko krótko wyjaśnić, gdzie wpisywać poszczególne dane. Excel ma każdy na swoim komputerze. Kwestia wielkości partii była dzięki temu od razu zrozumiała i wszyscy mieli świadomość jej znaczenia dla projektu całego systemu.”
Planowanie zaopatrzenia i odbioru pojazdami AGV
Aby w pełni zwymiarować system AGV, należało skwantyfikować wszystkie oczekiwane potrzeby transportowe. Ponieważ potrzeby transportowe zaopatrzenia były już ustalone z dużą pewnością, można było wyprowadzić z nich także odpowiednie dane dla pustych pojemników.
Między poszczególnymi etapami produkcji i montażu przepływają naturalnie różne strumienie materiałów wchodzących i wychodzących, o odpowiednio różnych wymaganiach dotyczących opakowań. Trzeba było więc nie tylko dostarczać puste pojemniki dla materiałów wychodzących, lecz także zawracać opróżnione pojemniki zaopatrzeniowe do pętli logistycznej. Zgodnie z podejściem lean puste pojemniki miały być sortowane według typu już podczas obsługi na stanowisku roboczym, aby zoptymalizować proces zwrotu. Pozwoliło to uniknąć dodatkowej manipulacji w obszarze logistyki.
Wszystko to wymagało dedykowanego planowania gospodarki pustymi pojemnikami. Z jednej strony należało odpowiednio zwymiarować i zaprojektować strefy przygotowania materiałów w segmentach i centrach. Z drugiej – uwzględnić zapotrzebowanie transportowe AGV. Także tutaj, dzięki zintegrowanym widokom procesów i layoutu w visTable®, kilka wstępnych przemyśleń szybko przekształciło się w przejrzysty i praktyczny cyfrowy model planistyczny.
Rdzeniem rozwiązania była ocena wielkości partii transportowych pustych pojemników, bo ten aspekt można było obsłużyć niezależnie od zleceń produkcyjnych, wykorzystując maksymalne pojemności transportowe systemu logistycznego. Puste pojemniki nie są przecież – w odróżnieniu od materiałów przypisanych do terminowego zlecenia klienta – elementem krytycznego czasowo procesu łańcucha wartości. Można je zbierać w standardowe partie transportowe według typu pojemnika, a ich liczby wyznaczyć z obliczonych ilości rocznych na rodzinę procesów. Ilustruje to poniższy przykład:
Uwagi do wybranych wpisów w polach danych:
- Pojemniki/transport: pojazd AGV w systemie „BR AGV” przewozi w jednym transporcie 16 pustych pojemników typu B3, ręcznie można przenieść 2 takie pojemniki.
- Sztuki/pojemnik: w modelu logistycznym DEHN ta wartość odpowiada zawsze wielkości partii produkcyjnej. Dla rodziny procesów EBP_11 oznacza to 1300 sztuk.
- Ilość transportowana/produkt: średnia liczba komponentów potrzebnych na jedną sztukę wyrobu rodziny procesów EBP 11, dostarczanych w pojemnikach typu B3.
Chrzest bojowy zdany celująco
Produkcja przeniosła się tymczasem zgodnie z planem do nowego zakładu – co przy projektach tej skali nigdy nie jest oczywistością. Dla planistów przeprowadzki cyfrowy model fabryki okazał się ogromnym wsparciem, a cały zespół relokacyjny był wręcz zachwycony. Josef Wittmann wyjaśnia:
„Z praktycznego punktu widzenia ustrukturyzowanie layoutu (struktura PSA, struktura stanowisk roboczych oraz szczegółowe definicje źródeł i ujść dla systemów AGV) bardzo pozytywnie wpłynęło na sposób, w jaki instalowaliśmy maszyny i stanowiska robocze.”
Jego kolega Michael Völkl wskazuje kolejny szczegół, który okazał się szczególnie korzystny:
„Struktura procesów i wynikające z niej rodziny procesów pozwoliły nam zorganizować przeprowadzkę według procesów, a nie po prostu przenosić maszynę za maszyną.”
Michael Mohren dodaje, że podczas przeprowadzki szczególnie przydatny był visTable®Viewer:
„Kierownicy projektu i koledzy na miejscu mieli zainstalowany visTable®Viewer, dzięki czemu każdy miał w każdej chwili dostęp do layoutu i wszystkich istotnych informacji. Można powiedzieć, że layout i visTable®Viewer były naszym podstawowym środkiem komunikacji podczas przeprowadzki.”
Za korzystne dla planowania i realizacji przeprowadzki uznano następujące punkty:
- Można było pracować samodzielnie, bez ciągłego dopytywania.
- visTable®Viewer pozwalał każdemu w dowolnym momencie wyświetlić i zmierzyć dokładne pozycje w layoucie.
- Wszystkimi zadaniami przeprowadzki można było skutecznie zarządzać dzięki cyfrowemu layoutowi i visTable®Viewer.
Niemal mimochodem Michael Mohren wspomina, że dział IT, odpowiedzialny za usieciowienie systemów pracy i instalację terminali danych (PDA/MES), również korzystał z informacji zawartych w layoucie visTable®. I tutaj było mniej dopytywania, bo wszystko było opisane jednolicie i w pełnym szczególe. Jak dodaje:
„To samo dotyczy działu logistyki w zakresie programowania źródeł i ujść dla systemów AGV oraz rozmieszczania oznaczeń.”
Podsumowanie
Wnioski z projektu
Jednym z wniosków z projektu jest to, że planowanie layoutu z visTable® stanie się w DEHN globalnym standardem. Szef planowania procesów Michael Mohren podkreślał też wyraźnie, że nawet przy idealnie dobranych narzędziach sukces wymaga współgrania metodyki i motywacji wszystkich uczestników projektu. Jego motto brzmi:
„Zrozumienie wygrywa z naśladowaniem.”
Wyraża to przekonanie, że zrozumienie jest istotnym motorem motywacji:
- Dla pracowników produkcji zrozumienie planowanych systemów pracy było decydujące dla ich aktywnego i konstruktywnego udziału w projekcie. Kluczem do akceptacji okazały się wizualizacja 3D i VR.
- Dla planistów ważne było zrozumienie stosowanych modeli, metod i narzędzi – czy to MTM przy projektowaniu procesów pracy, czy modelowania dla visTable®logix i logistyki. Konieczność myślenia w abstrakcyjnych kategoriach, takich jak rodziny procesów czy typy reprezentatywne, jest przecież dla wielu osób w codzienności produkcyjnej zupełnie nowym doświadczeniem.
Na zakończenie tego raportu użytkownika nie sposób pominąć jednego komentarza zespołu projektowego DEHN. Żadne inne zdanie nie oddaje wartości dodanej visTable® w rozwoju zakładu bardziej obrazowo. Pochodzi ono z czasu, gdy stan surowy budynku był jeszcze w budowie:
„Naszą przyszłą lokalizację znamy już dziś lepiej niż obecną.”
Słowa podziękowania
plavis szczególnie dziękuje firmie DEHN za zgodę na podzielenie się doświadczeniami użytkownika ze społecznością visTable®. Wyjątkowe podziękowania należą się zespołowi IE. Regularna wymiana i głęboki wgląd w wyzwania napotkane przy planowaniu nowej lokalizacji pozwoliły nam także zidentyfikować nowe wymagania wobec oprogramowania. Nowe kryteria filtrowania w visTable®logix czy selektywny eksport rodzin produktów trafiły na przykład szybko do aktualizacji visTable® i mogły służyć wszystkim użytkownikom jeszcze przed zakończeniem projektu.
Powiązane tematy:
