Inżynierowie od zabawek wcale się nie bawią

Dysponując zaledwie garstką projektantów, Creata stała się jednym z czołowych światowych dostawców zabawek. Poniżej opisujemy, jak niewielki zespół projektantów i inżynierów pracujących w firmie jest w stanie wyprodukować ponad… 1500 wyrobów rocznie

Spróbujcie stworzyć listę wiodących na świecie producentów zabawek, a pewnie na samym szczycie znajdą się takie firmy jak Mattel i Hasbro. Creata, największy producent zabawek, o którym nigdy nie słyszeliście, powinna także zajmować na waszej liście wysokie miejsce.

 STOSOWANY przez firmę Creata proces rozwojowy zależy od cyfrowych „rzeźb” stworzonych w programie FreeForm firmy SensAble. Te cyfrowe modele, często zastępujące modele CAD, wykorzystywane są podczas kontroli projektu, wykonywania prototypu i projektu oprzyrządowania

Jako dostawca zabawek promocyjnych dla sieci McDonald’s, Kellogg i innych dużych firm, Creata co roku projektuje około 1500 różnych wyrobów. Następnie produkuje i rozprowadza je w ilości przekraczającej miliard sztuk rocznie. Co godne uwagi, firma zatrudnia mniej niż 40 projektantów i inżynierów, którzy opracowują te wszystkie produkty – głównie zabawki, ale także inne wyroby promocyjne i służące do… utrzymania higieny osobistej.

Co więcej, wyroby produkowane przez tę firmę mają poziom wyrafinowania, który zaszokowałby inżynierów pracujących nad bardziej wytrzymałymi artykułami trwałego użytku. Koszty produkcji zabawek reklamowych mierzone są raczej w centach niż dolarach. – Nasze zabawki są dawane za darmo, ale nie są tanie – mówi Isaak Volynsky, prezes ds. innowacji i technologii w firmie Creata. – Jakość i bezpieczeństwo naszych zabawek są takie same lub nawet większe niż produktów dostępnych w sprzedaży detalicznej.

Tak naprawdę, zabawki reklamowe, które wytwarza Creata, coraz częściej zawierają te same nowoczesne komponenty i wykorzystują technologie, jakie można znaleźć nie tylko w zabawkach dostępnych w sprzedaży detalicznej, ale także w o wiele droższych towarach konsumpcyjnych. Weźmy kilka przykładów: firma produkuje zabawki wykorzystując zaawansowane techniki formowania, takie jak dekorowanie wewnątrz formy czy elementy optyczne w formach powstające. W jej asortymencie można znaleźć zabawki posiadające siłowniki wykonane ze stopów z pamięcią kształtu, a wiele zabawek reklamowych zawiera układy elektroniczne, które byłyby nie do pomyślenia zaledwie kilka lat temu. – Granica między zabawkami reklamowymi a produktami obecnymi w sprzedaży detalicznej zanikła. Przeszliśmy długą drogę od czasów figurek z PCW – mówi Tom Carsello, wiceprezes ds. opracowywania produktów na rynek amerykański.

Z punktu widzenia klientów firmy, cała ta technologia to tylko środek do osiągnięcia jednego ważnego celu – wymyślenia zabawek takich, jakie lubią dzieci. – W końcu musimy robić zabawki, którymi dzieci chcą się bawić – mówi Jeff Jarka, wiceprezes ds. usług kreatywnych. – Dzieci są dziś tak skomplikowane, że trudno jest przyciągnąć ich uwagę – zgadza się Kevin Smith, starszy wiceprezes ds. amerykańskich usług marketingowych firmy Kellogg oraz pomysłodawca zabawek dodawanych do pudełek z płatkami śniadaniowymi. I jednym ze sposobów przyciągnięcia ich uwagi jest wymyślanie zabawek, które nie tylko mają „wartość zabawową”, ale również wyglądają przynajmniej tak samo atrakcyjnie, jak zabawki oferowane w sprzedaży detalicznej. – Nie potrzeba nam rzeczy, które wyglądają, jakby kosztowały pięć centów – dodaje Smith.

A dla klientów firmy Creata, zabawki promocyjne to coś więcej niż tylko zabawa. Na przykład, pieniądze zainwestowane w zabawki reklamowe zwracają się z nawiązką w postaci ilości sprzedanych płatków zbożowych. – Zabawki napędzają sprzedaż na stoiskach z płatkami – mówi Smith. Taka sama ekonomika odnosi się także do serwowanych w sieci McDonald’s Happy MealsTM – zwłaszcza, że wiele dzieci, a także niektórzy dorośli, próbują zebrać całe kolekcje zabawek.

Zabawki promocyjne doskonale też uczą, jak prowadzić naprawdę „odchudzoną” światową firmę projektowo-produkcyjną bez szkody dla jakości produktu lub kreatywności. Creata prowadzi swoje filie projektowe małym nakładem środków, biorąc pod uwagę, jak niewielu inżynierów wykorzystuje ona do zaprojektowania co roku tych 1500 produkowanych w dużych ilościach wyrobów. Firma dopracowała także sposób działania swoich zagranicznych filii produkcyjnych i działa z niewielkimi problemami w Chinach. – Gdy produkuje się miliard wyrobów rocznie, trzeba produkować je w sposób efektywny – mówi Carsello.  

Projektuj cyfrowo

Creata całkowicie polega na cyfrowym procesie projektowania. No, powiedzmy – „prawie cyfrowym”. Podczas fazy wstępnej koncepcji i na pierwszym etapie pozyskiwania klienta, Jarka i jego projektanci wykonują szkice na papierze. – Na tym etapie, nic nie jest szybsze od papieru – mówi Jarka, zauważając, że jego zespół 20 kreatywnych artystów przygotowuje około 20 koncepcji dla każdego produktu, który wchodzi do produkcji. Ale gdy tylko dany produkt rozpocznie drogę prowadzącą do rozpoczęcia produkcji, wszystko, od projektowania elementów, przez ocenę projektu do przygotowania oprzyrządowania, jest w 100 procentach cyfrowe. – Cyfrowy model produktu jest podstawą wszystkiego, co robimy – zauważa Carsello.

Creata tworzy te cyfrowe modele w sposób nieco inny, niż wiele organizacji o charakterze technicznym. Zamiast polegać głównie na projektowaniu wspomaganym komputerowo (CAD), firma cyfrowo „rzeźbi” większość swoich wyrobów w programie FreeForm opracowanym przez SensAble Technologies. O ile to tylko możliwe, projektanci firmy zaczynają od cyfrowych plików z dowolnego filmu animowanego, z jakim związana jest dana zabawka. Na przykład, podczas projektowania zabawek opartych na filmie animowanym pt. „Autka”, firma zaczęła od cyfrowych plików otrzymanych od twórcy filmu, Pixar Animation Studios. – Kiedy indziej zaczynamy od zera, rzeźbiąc coś, co nie istnieje – mówi Carsello.

Jednak gdy tylko pojawi się model cyfrowy, zaczyna się prawdziwa praca inżynierska. Carsello wspomina, że modele przygotowane w programie FreeForm używane są do kontroli trójwymiarowego projektu. Klienci Creaty – posiadacze licencji, jak na przykład Pixar, mogą udzielać i udzielają informacji na temat wyglądu proponowanych zabawek. Ten sam model trafia później do maszyn służących do szybkiego wytwarzania prototypów – Creata na dużą skalę wykorzystuje trójwymiarowe drukarki i prototypy z odlewanego uretanu.

Trójwymiarowy model ostatecznie wchodzi w fazę modelowania. Creata oddziela rdzenie i wgłębienia bezpośrednio z modelu FreeForm. – FreeForm wykonuje fantastyczną robotę na powierzchniach i doskonale nadaje się do manipulowania grubością ścianek skomplikowanych elementów – mówi Carsello. Na tym etapie, wchodzi w ruch tradycyjny CAD. Creata używa Pro/Engineer do projektowania elementów charakterystycznych dla form wtryskowych, takich jak podstawy form i system wyrzutnika. Projekty oprzyrządowania zostają na koniec przekazane, nadal w formie cyfrowej, pracującym dla firmy wytwórcom form w Chinach.

Carsello dodaje, że Creata czasem korzysta z SolidWorks do projektowania „mniej organicznych” powierzchni części niż te, które znajdują się na większości zabawek firmy. – Mamy do dyspozycji wiele narzędzi, ale większość tego, co robimy, odbywa się we FreeForm – mówi.

Główną korzyścią wynikającą z pracy w systemie cyfrowym, od koncepcji, przez opracowywanie do oprzyrządowania, jest szybkość. – Działamy w bardzo szybkim tempie – mówi Tao Xu, wiceprezes odpowiedzialny za globalny łańcuch dostaw i integralność produktów. Wydział twórczy i inżynieryjny firmy, choć zostały „odchudzone”, wprowadza na rynek – mniej więcej co miesiąc – nową zabawkę dla McDonald’s, a co kwartał dla Kellogg. Prace dla innych klientów oraz produkcja całej gamy własnych wyrobów także odbywa się w sposób ciągły. – Czasem mamy zaledwie kilka dni na prace projektowe – mówi Xu, chociaż zazwyczaj zespół inżynieryjny ma na to kilka tygodni, nie licząc faktycznej budowy oprzyrządowania.

A wkrótce firma może zacząć działać jeszcze szybciej. Xu zauważa, że mają teraz biura projektowe na całym świecie – w obu Amerykach, w Azji i w Europie. Jako że cyfrowe rzeźbienie może być czasochłonne, firma działa 24 godziny na dobę, przy czym operatorzy programu FreeForm w jednym regionie pod koniec każdego dnia przekazują prace kolegom w innej strefie czasowej(!).

Stosuj nowe technologie – ale oszczędnie

Zabawki promocyjne przywodzą na myśl tanie tworzywa sztuczne, ale wiele z zabawek produkowanych przez firmę Creata faktycznie wykorzystuje nowoczesne materiały i technologie produkcyjne. Na przykład zabawki Cars produkowane dla sieci McDonald’s wykorzystują proces dekoracji wewnątrz formy, normalnie stosowany przy produkcji telefonów komórkowych i części samochodowych. W jednej japońskiej zabawce firma zastosowała także „nano-mięśnie” z Nitinolu. – To bardzo nowoczesna technologia, jakiej nie spodziewalibyście się znaleźć w żadnej zabawce, darmowej czy nie – mówi Volynsky.

A kolejne niespodzianki czekają. Volynsky, którego głównym obowiązkiem w firmie jest ocena nowych technologii, mówi, że firma ma w zanadrzu jeszcze kilka projektów. Niektóre z nich wykorzystują elektronikę, w tym ekonomiczne wyświetlacze ciekłokrystaliczne i obwody drukowane do zabawek. Creata pomogła także opracować ekonomiczne formuły termoplastycznych elastomerów, które mogą zastąpić PCW – ten ostatni ma pewne niepowtarzalne zalety – między innymi niską cenę, ale także znalazł się pod presją ze strony obrońców środowiska. – Istnieją dostępne teraz technologie wytwarzania PCW nie zawierającego ftalanów, ale gusta klientów spowodowały powstanie zapotrzebowania na alternatywy dla PCW – mówi. Creata pomogła także opracować farbę wodną, która szybko wysycha pod wpływem powietrza, a przy tym, jak twierdzi Volynsky, zmniejsza o ponad 90 procent emisje lotnych związków organicznych. Wreszcie, Creata ma na oku formowanie wieloskładnikowe, technologię używaną zazwyczaj do produkcji o wiele droższych elementów.

To tylko kilka przykładów, o których mówi Volynsky. Creata utrzymuje bazę danych nowych wyrobów i technologii procesowych. W chwili obecnej zawiera ona około 1200 wpisów. A firma ma ponad 50 produktów, nad którymi trwają aktywne prace badawczo-rozwojowe. – Zawsze przyglądamy się nowym technologiom – stwierdza Volynsky.

Jednak zanim firma przyjmie jakąkolwiek technologię, inżynierowie starannie analizują, które z nich będą najodpowiedniejsze dla filii produkcyjnych w Chinach, gdzie Creata ma do swojej dyspozycji 14 fabryk i 50 000 pracowników. – Ważne jest, byśmy znaleźli sposób dopasowania nowych technologii do metod, jakich już używają nasze fabryki – mówi Xu.

Dekorowanie wewnątrz formy jest bardzo dobrym tego przykładem. W USA i Europie, ten trudny proces przebiega jako część zautomatyzowanego stanowiska produkcyjnego, które wykorzystuje roboty do umieszczania w formie wstępnie uformowanych powłok dekoracyjnych. W Chinach, gdzie istnieje nadwyżka taniej siły roboczej, Creata celowo w mniejszym stopniu korzysta z automatyzacji. – Inżynierowie firmy skonstruowali ręczne urządzenie służące do umieszczania powłok w formie. A gdy z każdej strony prasy stoi operator, cykl tego ręcznego systemu trwa mniej więcej tyle samo, co w przypadku stanowiska zrobotyzowanego – mówi Carsello. – Robot nie jest niezbędny, kiedy posiada się nowoczesne stanowisko formierskie – dodaje.

Oprócz decyzji dotyczących automatyzacji, Creata aktywnie zarządza obciążeniem swoich partnerów zajmujących się produkcją. – Wszystko sprowadza się do stosowania norm społecznych. Fabryk, z którymi współpracujemy, nie zarzucamy pracą, ani ich jej nie pozbawiamy, bo wtedy zaczynają się pojawiać problemy – mówi Xu. Creata może przyjąć takie zrównoważone podejście w dużym stopniu dzięki samej liczbie zabawek, jakie wytwarza dla McDonald’s, Kellogg i innych odbiorców. Wielu sprzedawców wyrobów dla użytkownika końcowego, a nawet niektórzy producenci zabawek przeznaczonych do sprzedaży detalicznej nie wytwarzają stale takiej ilości wyrobów, jakie produkuje Creata.

Jednak Xu przypisuje znaczną część sukcesów produkcyjnych firmy sposobowi, w jaki tworzy ona długotrwałe związki partnerskie ze swoimi producentami. – Pomaga nam to osiągnąć niższe koszty i wyższą jakość, niż umożliwiłby to sam projekt – mówi, zauważając, że dające się przewidzieć ilości produktów eliminują konieczność zatrudniania nieprzeszkolonych robotników i stosowania metod pospiesznej produkcji w momentach, gdy zachodzi konieczność wyprodukowania dużych ilości wyrobów.

Koncentracja na jakości i bezpieczeństwie

Przeszkoleni pracownicy produkcyjni są ważni dla Creaty, jeśli weźmie się pod uwagę surowe wymagania dotyczące jakości i bezpieczeństwa, jakie muszą spełnić wyroby firmy. Niektóre z tych wymagań narzucili klienci, podczas gdy inne pochodzą od rządowych organów ustawodawczych. Ale, jak twierdzi Xu, sama Creata często projektuje, kontroluje i testuje swoje produkty tak, by osiągnąć wyższe standardy niż wymagane przez ich klientów czy rząd.

Jakość wyrobu i bezpieczeństwo mają korzenie w procesie projektowania. Na długo przedtem, zanim dana część trafi do produkcji, inżynierowie firmy badają trójwymiarowe modele w poszukiwaniu cech, które mogą stwarzać trudności podczas produkcji. Co ważniejsze, badają projekty pod kątem szeregu problemów związanych z bezpieczeństwem użytkowania. Na przykład przepuszczają trójwymiarowe modele przez komputerowy model… dławienia się – cyfrowe odwzorowanie gardła małego dziecka(!). Sprawdzają również inne możliwości uduszenia się bądź udławienia, a także szukają części, którymi dziecko mogłoby się skaleczyć, uszczypnąć lub uderzyć.

Wysiłki firmy mające na celu zapewnienie wysokiej jakości wyrobów obejmują także wydział produkcyjny. Xu mówi, że wszystkie fabryki firmy wdrożyły na swoich liniach produkcyjnych pracujący w czasie rzeczywistym program zapewniania jakości, skupiony na niezwykle wąskich statystycznych limitach kontroli jakości. – Ogólny obraz jest taki, że działający w czasie rzeczywistym program zapewniania jakości przynosi oszczędności – mówi. Dzięki temu, że działa on w czasie rzeczywistym, pozwala szybko wyszukiwać problemy związane z produkcją i umożliwia osiągnięcie wysokiej wydajności – a obie te cechy przynoszą rezultaty, co widać po ogromnych ilościach produktów, jakie wytwarza co roku Creata.

Firma uzupełnia swój działający w czasie rzeczywistym system zapewniania jakości intensywnym testowaniem, zarówno w fabrykach, jak i w laboratoriach będących jej własnością. Jedną z zasadniczych różnic między programem testów stosowanym przez firmę, a wymaganiami określanymi przez przepisy, jest typ testów, jakie przeprowa Creata. – McDonald’s wymaga, abyśmy testowali produkty aż do wystąpienia usterki, zamiast testowania pod kątem zgodności, jak robi reszta firm w tej branży – mówi Xu. Mówi dalej, wyjaśniając, że testowanie aż do wystąpienia usterki ma swoje zalety – ujawnia źródłowe przyczyny problemów, które często pozostają niewykryte przez testy pod kątem zgodności.

Wszystkie te wysiłki skierowane na jakość i bezpieczeństwo opłacają się. – Od czasu początków działalności firmy w roku 1973, dostarczyliśmy ponad 10 miliardów wyrobów dysponując 15 000 jednostek magazynowych – mówi Norma Rosenhain, założyciel i dyrektor generalny firmy. – I nie mieliśmy ani jednego przypadku wycofania produktu ze sprzedaży…

Autor: TEKST I RYSUNKI: JOSEPH OGANDO