Specjaliści od szybkich zmian

Spieszyć się i… czekać. To jest stałe motto obowiązujące w produkcji części na zamówienie. Chociaż spieszysz się, żeby wprowadzić swój  produkt na rynek, i tak potem czekasz na… prawdopodobnie poprawnie funkcjonujące prototypy i części produkowane w małych ilościach.  Czekasz wiele dni, a nawet tygodni, na szczegółowe oferty cenowe od dostawców. Musisz czekać, bo oni przekazali ci sugestie dotyczące projektu pod kątem jego procesu produkcyjnego. Potem znów czekasz – tygodnie i miesiące – na nadejście części.

Odwagi! Twoje dni, spędzane na oczekiwaniu, zbliżają się ku końcowi. Wyłaniająca się klasa szybko reagujących dostawców usprawniła proces nabywania części wykonanych na zamówienie. Ci dostawcy nie sprzedają tylko części. Oni sprzedają czas. Niektórzy potrafią podać dokładną ofertę cenową w ciągu kilku minut. Najszybsi mogą dostarczyć części wykonane metodą wtryskową w ciągu trzech do pięciu dni roboczych, a jakość tych części kwalifikuje je do produkcji. Tradycyjnym

dostawcom zajmuje to dziesięć lub więcej tygodni. Inni z kolei mogą konsekwentnie dostarczać gotowe części metalowe w ciągu kilku dni, a więc w ramach czasowych dostępnych tylko tym, którzy dysponują prostym projektem i dobrymi stosunkami z dysponującym mocami produkcyjnymi warsztatem. Aby uzyskać najlepsze ceny, czasy dostaw części z tworzyw i części metalowych mogą się wydłużyć do dwóch lub trzech tygodni. Nawet w takim wypadku ci producenci działają znacznie szybciej niż ich tradycyjni odpowiednicy.

Dzisiejsi szybko reagujący dostawcy części mają inne podejście do przyspieszenia procesów produkcyjnych. Niektórzy wywodzą się z szybko działających biur usług prototypowych. Terry Wohlers, konsultant, który zajmuje się szybkim wykonywaniem prototypów i produkcją, ocenia, że dzisiaj istnieje około czterystu takich biur usługowych. – Wiele z nich może się podjąć szybkiej produkcji – mówi. Inni szybcy producenci wyrośli z tradycyjnych warsztatów, które nauczyły się szybkiego i elastycznego podejścia. – W dziedzinie szybkiej produkcji są pewne punkty styczności między biurami usługowymi i konwencjonalnymi producentami – zauważa Wohlers.

Przy obecnej obfitości dostawców, którzy realizują największe wysyłki z działu produkcji, tych najbardziej wyróżniających się z tłumu można scharakteryzować dwiema cechami. Pierwszą z nich jest wyrafinowane i oparte na sieci oprogramowanie automatyzujące analizę projektu, ofertę cenową i proces zamawiania na różnych etapach. Drugą taką cechą jest szacunek dla tradycyjnych metod wytwarzania, dzięki któremu ich części mogą wiernie imitować lub nawet zastąpić części produkcyjne.

Sklep On-Line

Jeżeli szybko reagujący producenci przestrzegają podstawowej zasady, oznacza to, że procedury wyceny i zamawiania praktykowane przez tradycyjnych producentów powodują ogromne marnotrawstwo czasu. Proces tradycyjnego wyceniania wymaga ciągłej współpracy z producentem części – mnóstwa rozmów telefonicznych, wysyłania e-maili, analiz plików CAD, wyszarpywania projektów. Wszystkie te kroki, mimo że warte zachodu, mogą zająć wiele dni, a nawet tygodni.

Szybko reagujący producenci mają zupełnie inny model wyceny i zamawiania – model bardzo przypominający sklep on-line. – Myślimy o sobie jako o wirtualnym sklepie Amazon, wyspecjalizowanym w produkcji części na zamówienie – mówi Jim Lewis, prezes i twórca eMachineShop. A nie jest on tylko szybko reagującym producentem, zajmującym się sprzedażą detaliczną on-line.

Aby prowadzić produkcję części na zamówienie, wykorzystując doświadczenie w sprzedaży, szybko reagujący specjaliści zainwestowali w oprogramowanie automatyzujące oferty cenowe, które może uwzględnić pełen zestaw czynników wpływających na koszty. Te systemy, oparte na wiedzy, zaczynają swoje działania od analizy CAD danej części. Automatycznie analizują geometrię części wraz z głównymi wymaganiami, odnoszącymi się do produkcji, takimi jak typ maszyny, opcje wykończenia i inne. Potem zwracają wiążącą ofertę cenową w czasie od kilku minut do nie więcej niż 24 godzin. Cały proces wyceny i zamówienia odbywa się online lub za pośrednictwem oprogramowania sieciowego i biurowego.

To ogólna zasada, którą kierują się wszystkie te systemy. Jednak w praktyce poszczególni dostawcy stosują różny zakres automatyzacji. Najbardziej zaawansowane systemy nie wymagają w ogóle współdziałania człowieka w procesie wygenerowania oferty od chwili udostępnienia przez użytkownika jego plików CAD i wykonania kilku prób związanych z wielkością produkcji, czasami dostaw i opcjami procesu produkcyjnego. Na przykład, Protomold, pionier w szybkim formowaniu wtryskowym, opracował oparte na sieci oprogramowanie, które ocenia projekty, sugeruje zmiany w razie takiej konieczności, generuje ofertę cenową i łączy wszystkie te informacje w interaktywnym raporcie sieciowym – a wszystko to podczas jednego dnia roboczego. Inżynierowie przeglądają te raporty przed ich wysłaniem, ale jest to tylko formalność. W rzeczywistości, jak twierdzi Brad Cleveland – prezes Protomold – automatyzacja, oprócz przyspieszenia, rzeczywiście polepsza dokładność i spójność ofert cenowych. – W przyszłości szukajcie u nas więcej automatyzacji, a nie mniej – dodaje.

eMachineShop podobnie wykorzystuje całkowicie zautomatyzowany proces z minimalnym udziałem projektantów. Choć oprogramowanie firmowe tworzy rzeczywiste ścieżki obróbcze, jako część procesu ofertowania, to i tak może opracować oferty cenowe w ciągu zaledwie kilku minut. W odróżnieniu od innych dostawców, eMachineShop wymaga od użytkownika wprowadzenia proponowanych przez niego opcji geometrycznych i produkcyjnych poprzez zastrzeżone oprogramowanie 2D CAD, które firma udostępnia za darmo. Tymczasem QuickParts ma dwojaki sposób podejścia do automatyzacji ofertowania. QuickQuote (Szybka Oferta) jest zautomatyzowanym systemem on-line, który zwraca szczegółowe oferty w ciągu paru minut od załadowania przez użytkownika pliku CAD. Dla prac kompleksowych lub dla takich, które prowadzone są na maszynach niewprowadzonych jeszcze do szybkiego systemu, QuickParts polega na półautomatycznym podejściu, w którym inżynierowie przeglądają pliki CAD użytkownika z pomocą wewnętrznego oprogramowania do analizy projektu i ofertowania. W takich przypadkach użytkownicy otrzymują szczegółowe oferty w ciągu 24 godzin. Jako trzecią opcję QuickParts oferuje oprogramowanie biurowe do sporządzania ofert, przeznaczone dla tych użytkowników, którzy nie mogą lub nie chcą dostarczyć swoich projektów on-line. Podczas gdy wszystkie trzy opcje są już od jakiegoś czasu gotowe, firma kontynuuje prace nad stworzeniem błyskawicznej, zautomatyzowanej opcji ofertowania. Powodem tego jest nie tylko chęć przyspieszenia, ale także jakość ofert, zdaniem Michaela Maurice’a, wiceprezesa operacyjnego firmy. – Nasza technologia jest bardziej spójna w ofertowaniu, niż mogą to osiągnąć tradycyjni wytwórcy – mówi Maurice.

Inni szybko reagujący producenci opierają się na podejściu półautomatycznym i nie planują całkowitej rezygnacji z udziału człowieka. Na przykład Take Toolroom Express. Ten wytwórca, używający metody szybkiego formowania wtryskowego, zaczął swoją działalność na początku roku, zatrudnia inżynierów opracowujących oferty przy użyciu wewnętrznych narzędzi programowych. Przekazuje on oferty cenowe w ciągu 24 godzin. Rick Haddock, prezes firmy, nie zamierza redukować roli inżynierów, chociaż pracuje nad przyspieszeniem swojego procesu. – Myślę, że kiedy nasz system dojrzeje,  możemy dojść do punktu, w którym będziemy dostarczać oferty w ciągu paru godzin. Ale narzędzia i formowanie wtryskowe są na tyle skomplikowane, że nie myślę o całkowitym zautomatyzowaniu przeglądu projektu.

Modele produkcyjne

Kusząca jest myśl, że te nowoczesne firmy mogłyby być wyposażone w zestawy oprzyrządowania produkcyjnego ery kosmicznej, dającego im przewagę. Szybkie systemy produkcji prototypów – stereolitografia i selektywne spiekanie laserowe – odgrywają już bardzo ważną rolę i ich znaczenie w szybkiej produkcji wciąż rośnie. Jednakże w obecnych czasach tradycyjne metody pełnią najważniejszą rolę w szybko reagującym wytwarzaniu. Trójosiowe narzędzia skrawające produkują większość szybkich komponentów metalowych, jak też zestawy rdzeniowo-formowe dla szybkich wtryskarek, które wciąż jeszcze działają w konwencjonalnych formierkach.

Jakiekolwiek włączenie metod produkcji do fabryk szybko reagujących wymaga odmiennych podejść do zagadnienia przyspieszenia rzeczywistego wytwarzania części. Inni, jak na przykład QuickParts i eMachineShop, przekazują całość pracy poddostawcom. Sam tylko QuickParts ma do dyspozycji powyżej trzydziestu dostawców w Stanach Zjednoczonych, podczas gdy eMachineShop wysyła większość swojej pracy do Azji, aby utrzymać poziom cen na możliwie najniższym

poziomie.

Oba podejścia mają swoje plusy. Przekazywanie strony produkcyjnej innym firmom pozwala tym dostawcom zaoferować większą liczbę różnych rodzajów usług wytwórczych. Na przykład eMachineShop ma swój udział w obróbce, ale na liście usług ma także gięcie arkuszy blachy, cięcie laserowe i wykonywanie odlewów w formach piaskowych.

Z drugiej jednak strony realizowanie całości zadania w jednej fabryce daje to, co Cleveland nazywa „ukierunkowaniem się i poczuciem skali”. Przez ukierunkowanie się rozumie on stworzenie możliwości ciągłego doskonalenia procesu produkcji w celu podwyższenia jakości i przyspieszenia procesu skrawania, produkcji narzędzi i operacji formowania wtryskowego. Przez poczucie skali rozumie możliwość podjęcia się wielu zadań w określonym czasie, nie martwiąc się o potencjał produkcyjny swoich poddostawców. Informuje on, że Protomold poradził sobie z 90 częściami dla pojedynczego klienta w czasie trzech tygodni.

Z perspektywy użytkownika możliwość polegania na znanych sposobach podejściach do wytwarzania jest szczególnie atrakcyjna dla dwóch niekiedy pokrywających się zasad. Jedna z nich upiera się przy funkcjonalnych prototypach, które nie różnią się od części produkcyjnych. Tę grupę popiera Kurt Jenkins. Doświadczony inżynier, specjalista od tworzyw sztucznych w Xerox Corp., wyjaśnia, że obrobione części plastikowe, produkowane na maszynach do szybkich

prototypów, nie zachowują się podczas ważnych testów (szczególnie dynamicznych) tak samo jak identyczne części formowane wtryskowo. Część formowana wtryskowo zachowuje się inaczej, ponieważ sam proces formowania nadaje części takie naprężenia wewnętrzne i charakterystyki powierzchni, którym nie sprostają inne prototypy. Z tego powodu zespół Jenkinsa w Xerox przekazał w ciągu ubiegłych trzech lat do Protomold ponad sto zadań. – Jeżeli możemy dostać prawdziwe części z prawdziwego materiału, to możemy się także skupić na prawdziwych problemach – powiedział Jenkins.

Inny rodzaj użytkowników próbuje przyspieszyć wytwarzanie prawdziwych części produkcyjnych. Na przykład Wydział Magazynowy i Dystrybucyjny FKI Logistex działa w oparciu o QuickParts ze względu na ich części produkcyjne formowane wtryskowo. Mark Hein, wiceprezes Wydziału do spraw badań i rozwoju, przypomniał sobie, że początkowo zwrócił się do QuickParts, aby zamówić tam pewne prototypy SLA – oświetlanej kopułki włącznika i obudowy kopułki wyjściowej, stosowanej w jednym z używanych przez firmę produktów automatyki magazynowej. Otrzymał te prototypy już po trzech dniach od błyskawicznego nadejścia oferty on-line. – To mi rzeczywiście zaimponowało – powiedział. Zaczął więc rozważać usługi dostawcy w zakresie szybkiego formowania do produkcji prawdziwych części produkcyjnych. Czynnikiem, który tu zaważył, była łatwość przejścia między prototypami a rzeczywistymi częściami formowanymi. Hein zauważa, że jego początkowe zawierzenie QuickQuote napędziło cały proces. Dostarczył swoją geometrię CAD tylko raz i począwszy od tego QuickParts wykonało prototypy i formy wtryskowe. Prowadzi interesy z tym samym przedstawicielem do spraw usług dla klientów od chwili, kiedy pierwsza praca prototypowa przeszła do etapu niskoseryjnego formowania w narzędziu aluminiowym aż do dzisiejszej skali produkcji powyżej 50 000 części rocznie w wielokrotnej formie wykonanej ze stali. – Nie muszę już robić niczego więcej, aby dostać formowane części, oprócz umieszczenia zamówienia – mówi Hein. Natomiast FKI nigdy nie musiało kupować form od chwili, kiedy koszty narzędzi zostały wliczone w koszty części.

Przekształcając się na szybko reagującegodostawcę części produkcyjnych, FKI przeszło na strategię zwiększającą możliwości przeżycia i polegającą na zdobywaniu zamówień na produkcję części plastikowych. Hein opisuje swoją aplikację jako „idealny cel” dla tego rodzaju szybkiej produkcji. Części plastikowe FKI są stosunkowo proste z punktu widzenia geometrii, tolerancji, materiałów i wyglądu zewnętrznego. – Rzeczywiście nie produkujemy żadnych skomplikowanych rzeczy – mówi. W jego przypadku wielkości produkcji są wciąż niskie, ale wystarczające dla produkcji z perspektywy kosztów (zob. http://rbi.ims.ca/4397-561, gdzie zamieszczono analizę opłacalności szybkiego formowania wtryskowego).

Produkcja części metalowych również może przejść na szybkie wytwarzanie. W przypadku obrabianych części lub arkuszy metalu szybko reagujący dostawcy muszą konkurować w każdym przypadku swoimi cenami, czasami dostaw, jakością i możliwościami technicznymi. Stanowią dobrą opcję dla zadań bardzo krótkoterminowych ze ścisłymi wymaganiami odnośnie do czasu dostawy. Marice z QuickPart’s i Lewis z eMachineShop argumentują wspólnie, że ich modele produkcyjne mogą zapewnić najniższe ceny w długich cyklach produkcyjnych. – Nie mamy nadbudowy produkcyjnej z warsztatem mechanicznym, a nasi dostawcy nie mają nadbudowy zajmującej się sprzedażą i marketingiem – wyjaśnia Maurice.

Najbardziej prawdopodobnym minusem szybko reagujących dostawców mogą być ich ograniczone możliwości produkcji części metalowych. Chociaż eMachineShop spróbował swoich sił w produkowaniu arkuszy blachy, a także w wielu innych procesach, w centrum jego uwagi, co nie dziwi, jest trójosiowa obróbka skrawaniem. – Obsługuje większość aplikacji frezowania – zauważa Marice. – Ale jeżeli potrzebujesz skrawania w pięciu osiach, skrawania elektroerozyjnego lub precyzyjnego szlifowania, to możesz nie mieć szczęścia, jeżeli jeszcze dodatkowo zażyczysz sobie najkrótszego czasu dostawy. Tak samo będzie w przypadku odlewów części produkcyjnych. Dobrą wiadomością dotyczącą szybko reagujących producentów jest to, że ich systemy, obojętnie czy dla części metalowych, czy też plastikowych, są wciąż na etapie rozwoju. QuickParts na przykład pracuje nad wprowadzeniem procesów odlewniczych i skrawania w pięciu osiach do własnego systemu QuickQuote. A zatem warto powtórnie sprawdzić, jeżeli nie masz czegoś, co jest ci potrzebne. A jeżeli chcesz zobaczyć, czy szybka produkcja odpowiada twojej aplikacji, to jest to najlepszy sposób przekonania się: wyślij zlecenie do jednego lub kilku takich systemów i zobacz, co dostaniesz. Na pewno nie będziesz długo czekał na ofertę cenową.

Autor: JOSEPH OGANDO