Technologia i Automatyzacja Montażu 4/2015

11

PROBLEMY STANDARYZACJI W PROCESACH INNOWACJI TECHNOLOGICZNYCH

Jerzy ŁUNARSKI

S t r e s z c z e n i eW pracy omówiono główne czynniki stymulujące rozwój i doskonalenie stosowanych technologii. Wskazano na priorytetowe znaczenie innowacji technologicznych dla rozwoju cywilizacyjnego. Wskazano podstawowe formy standaryzowania postę-pu technologicznego i jego wpływ na upowszechnianie dobrych praktyk. Omówiono współzależności między standaryzacją a upowszechnianiem i doskonaleniem zrównoważonego rozwoju oraz wzrostem konkurencyjności organizacji. Sformułowano podstawowe wytyczne w zakresie wykorzystywania standaryzacji w upowszechnianiu postępu technologicznego oraz w kształ-towaniu zmian kultury organizacyjnej i ogólnej.

S ł o w a k l u c z o w etechnologia, innowacje, standaryzacja, konkurencyjność

Aktualnie problemy postępu technologicznego i roz-woju innowacyjności stają się kluczowymi dla wzrostu konkurencyjności organizacji i krajów. W prace na rzecz wspomagania tych działań zaangażowane są przedsię-biorstwa, instytucje naukowo-badawcze i konsultingowo--doradcze, rządy krajowe, instytucje europejskie i in.

Mówiąc o innowacjach, najczęściej kojarzymy je z opracowaniem nowego wyrobu (obiektu) lub techno-logii (procesu). Obiekty i procesy stanowią dwie zasad-nicze odmiany systemów, względem których stosowane są podobne kryteria identyfikacji i oceny. Należą do nich takie elementy, jak: cel (funkcja), struktura (często hie-

rarchiczna), powiązania z otoczeniem, możliwość opisu za pomocą zestawu parametrów lub wskaźników oraz stan ewolucyjnego rozwoju.

Zagadnienia tworzenia systemów stanowią sedno inżynierii (pojęcie to pochodzi z greckiego ingenium, co oznacza przebłysk umysłu prowadzący do powstania do-brego pomysłu, który po zrealizowaniu mógłby przynosić określone korzyści). Innowacje produktowe i procesowe (i inne) są wynikiem takich zrealizowanych pomysłów i są twórczą inżynierią w różnych dziedzinach. Próbę klasyfi-kacji systemów, w których mogą być inicjowane innowa-cje, przedstawiono na rys. 1 [1].

Rys. 1. Schemat ewolucyjno-strukturalny ważniejszych odmian systemów i ich uproszczonych powiązańFig. 1. Evolutionary-structural diagram of the major va-rieties of simplified systems and their relationship

TiAM_4_2015+okladka.indd 11 2015-12-01 09:44:08

4/2015 Technologia i Automatyzacja Montażu

12

Z kolei standaryzacja jest ważnym elementem prak-tycznie każdego systemu zarządzania organizacją. Jej elementy są uwidocznione w każdym aspekcie zarzą-dzania, np. jakością, środowiskiem, bezpieczeństwem, projektami, technologią, innowacjami i innymi aspektami. Szczególne jej znaczenie uwidacznia się w systemach wytwórczych i usługowych, w których ważna jest jakość podejmowanych i powtarzalnych zadań. Kompleksowe systemy standardów dla organizacji są tworzone w opar-ciu o różnorodne opracowania zewnętrzne i wewnętrzne, np., – wymagania przepisów prawa dotyczące bezpieczeń-

stwa, pracy, środowiska, inwestowania i in., – wytyczne zawarte w normach technicznych, specy-

fikacjach i innych opracowaniach normalizacyjnych, – w ogólnie dostępnych zbiorach wiedzy ogólnej i spe-

cjalistycznej zarówno teoretycznej, jak i praktycznej i in.

Celem standaryzacji jest zapewnienie najbardziej racjonalnego przebiegu różnych czynności i procesów, a nawet ich optymalizacja, gdy jest ona możliwa przy sprecyzowanych kryteriach. Typowe cele standaryzacji przedstawiono na rys. 2 [2].

Dotyczy to zwłaszcza doskonalenia funkcjonalności i niezawodności, minimalizacji zużycia takich zasobów, jak: materiały, energia, robocizna, czas lub też ogranicze-nia emisji szkodliwych substancji i in.

Rys. 2. Ważniejsze cele standaryzacji zakładowej oraz wybrane działania i metody podlegające dokumentowaniuFig. 2. The most important goals of standardization of factory and specific measures and methods of documenting subject

Standaryzację można zdefiniować, jako „wewnątrz-organizacyjne działania ukierunkowane na wszystkie aspekty funkcjonowania organizacji, polegające na tworzeniu dokumentów, przepisów i zasad zapewnia-jących uzyskanie i utrzymywanie pożądanych wyni-ków” [2]. Przykładem takich dokumentów są: instrukcje, opisy procesów, procedury, normatywy, normy zakłado-we, specyfikacje, regulaminy, statuty, rozporządzenia wewnętrzne, receptury itp. Standardy organizacyjne przeznaczone są do obowiązkowego przestrzegania przez pracowników celem zapewnienia jakościowej i po-wtarzalnej realizacji ważnych zadań organizacji. Z tego

powodu ich opracowywanie wymaga znacznego zaan-gażowania personelu, a gdy zachodzi potrzeba również zewnętrznych ekspertów, zbiorowego wysiłku i procedur regulujących sposoby opracowywania, sprawdzania, ko-rygowania lub testowania i zatwierdzania, jak również okresowego ich nowelizowania. Standaryzacja potwier-dza swoją przydatność w działaniach rutynowych, powta-rzalnych i zgodnych z kompetencjami personelu. Istnieje jednak przekonanie, że w systemach odbiegających od normalności (awarie, kryzysy, działania twórcze lub inno-wacyjne) jej przydatność jest ograniczona.

W niniejszym opracowaniu postaram się rozpatrzyć przydatność standaryzacji w działalności innowacyjnej, powszechnie traktowanej jako działania twórcze uta-lentowanych i kreatywnych jednostek wspomaganych różnymi systemami (informacyjnymi, finansowymi, ba-dawczymi, projektowymi itp.) ze zwróceniem szczególnej uwagi na innowacje technologiczne.

W tym celu konieczne jest sprecyzowanie takich po-jęć, jak technologia i innowacja, gdyż istnieje dużo róż-nych definicji tych pojęć. Bardzo ogólnym pojęciem jest technologia wywodząca się z greckiego techne – sztuka lub umiejętność i logos – nauka, co można traktować jako twórczą umiejętność działania lub postępowania opartą na podstawach naukowych. Przyjęto używać tego poję-cia wraz ze wskazaniem, czego ono dotyczy, np. tech-nologia samochodu, odzieży, leczenia, higieny, pracy umysłowej itp., tzn. praktycznie wszelkich przemyślanych działań jednostek, organizacji i społeczeństw. Dotyczy to również działań twórczych, np. technologia projekto-wania, konstruowania, poznawcza, diagnostyczna i in. W stosowanych technologiach każde działanie wymaga takich elementów, jak: sprecyzowanie celu (planu, pro-jektu), opracowanie (wymyślenie) koncepcji wykonania, uszczegółowienie koncepcji w postaci projektu (w tym celu konieczne jest wykonanie obliczeń, badań, analiz itp.), przygotowanie środków do realizacji projektu i wy-konania, sprawdzenie i ewentualnie skorygowanie oraz skierowanie do użytkowania. Typowe elementy struktu-ralne technologii przedstawiono na rys. 3 [3].

Rys. 3. Ważniejsze elementy strukturalne technologii i ich przy-bliżone powiązaniaFig. 3. The most important elements of structural technology and their approximate relationships

TiAM_4_2015+okladka.indd 12 2015-12-01 09:44:08

Technologia i Automatyzacja Montażu 4/2015

13

Jeśli mówimy np. o technologii samolotu, to rozumie-my, że składa się ona z różnorodnych procesów tech-nologicznych wykonania elementów składowych i ich montażu, zaś każdy proces technologiczny składa się z wielu technologii prostych (np. obróbka, odlewanie, spa-wanie, przetwarzanie tworzyw sztucznych itp.). Zestaw wszystkich prostych technologii użytych we wszystkich procesach technologicznych tworzy tzw. portfel techno-logii samolotu. Do elementów prostej technologii zalicza się takie elementy składowe, jak: maszyny, narzędzia, oprzyrządowanie, metoda postępowania ze wskazaniem koniecznych parametrów lub wskaźników oraz określona organizacja realizacji planowanych prac tworzących tzw. system maszyn technologicznych będący nośnikiem roz-patrywanej technologii. Zestaw takich typowych elemen-tów przedstawiono na rys. 4 [4].

Kilka typowych definicji [5] charakteryzujących tech-nologię przedstawia się następująco:

– technologia to wyposażenie, technika, czyli umiejęt-ności i wiedza dotycząca jej stosowania przez orga-nizację (Winner),

– technologia to zbiór elementów wiedzy praktycz-nej, umiejętności jej stosowania, metod, procedur i urządzeń fizycznych, które wykorzystują tę wiedzę (G. Dosi),

– technologia jest usystematyzowanym zastosowa-niem zasad naukowych i wiedzy praktycznej do fi-zycznych faktów i systemów (P. Love).

Bardziej ogólna i przejrzysta jest definicja podana w [3], tzn.: „technologia jest ukierunkowanym proce-sem wytwarzania potrzebnych wyrobów, realizowa-nym w specjalnie do tego celu zbudowanym systemie wytwórczym w oparciu o najnowszą wiedzę praktycz-ną i teoretyczną”. Natomiast pojęcie wyrób, zgodnie z normą ISO/IEC 17065 należy rozumieć jako: przedmiot materialny, wytwór intelektualny, usługa lub materiał przetworzony. Każda technologia jest określonym pro-cesem, który z pomocą szeregu wzajemnie powiązanych

działań przekształca zasoby wejścia w pożądany wyrób, wykorzystując do tego różne akcesoria (urządzenia, na-rzędzia, oprzyrządowanie, metody, działania itp.) Zmiana ulepszająca którekolwiek z tych akcesoriów może być traktowana jako innowacja, a ponieważ poprawie ulega określona technologia, to innowację można traktować jako innowację technologiczną. W takim ujęciu praktycz-nie wszystkie innowacje to innowacje technologiczne, w których można wyodrębnić: produktowe, usługowe, procesowe, organizacyjne, marketingowe, zarządcze lub inne.

W definiowaniu innowacji istnieje szereg sformułowań częściowo zbieżnych z definicją technologii, np.: – innowacja jest to wprowadzenie do praktyki w przed-

siębiorstwie nowego lub zmienionego rozwiązania odnośnie do produktu, towaru lub usługi, procesu, marketingu czy organizacji [6],

– innowacja jest procesem przekształcenia wiedzy w wartość przez zastosowanie nowych lub udosko-nalonych produktów, procesów i systemów [7],

– innowacja to wprowadzenie nowego lub znacząco ulepszonego produktu/procesu, zastosowanie nowe-go lub znacząco ulepszonego rozwiązania marketin-gowego, organizacyjnego, technologicznego [8],

– innowacja technologiczna obejmuje produkty i pro-cesy oraz znaczące zmiany technologiczne w pro-duktach i procesach [9],

– działalność innowacyjna to zaoferowanie rynkowi no-wych produktów, które pozwolą na realizację potrzeb konsumentów [A. Kudriawcew, wiceprezes MATRIZ].

Traktując bardzo szeroko innowację jako zmianę przy-noszącą korzyści, można ją zdefiniować jako „wynik twórczej działalności ukierunkowanej na wprowadze-nie zmiany w systemie funkcjonowania organizacji dotyczącej wyrobów, procesów lub zarządzania, któ-ra spełnia jej potrzeby i przynosi korzyści w postaci rozwoju, zysku lub prestiżu”.

Rys. 4. System maszyn technologicznych (SMT) jako nośnik technologii, jego elementy składowe oraz cechy i właściwości technologiiFig. 4. The machine system technology (SMT) technology as a carrier and its components, characteristics and technologies

TiAM_4_2015+okladka.indd 13 2015-12-01 09:44:09

4/2015 Technologia i Automatyzacja Montażu

14

Można tu wskazać typowy przebieg opracowania no-wej innowacji zawierający: – obserwacje, badania (podstawowe, stosowane, roz-

wojowe) lub naśladownictwo w celu wykreowania potrzebnego pomysłu,

– projektowanie polegające na uszczegółowieniu po-mysłu, opracowaniu koncepcji, opracowaniu projek-tów technicznych i roboczych wraz z wprowadzany-mi zmianami innowacyjnymi,

– planowanie realizacji wraz z realizacją i organizacją minimalizującą nakłady,

– marketing i dystrybucja wraz z badaniami satysfakcji klientów i gromadzeniem ich uwag.

Rozpatrując w sposób uogólniony proces kreowania nowej technologii lub nowej innowacji (rys. 5), można za-uważyć, że jest on praktycznie identyczny [3].

Rys. 5. Uogólniony przebieg typowych etapów realizacji pro-jektów innowacyjnych oraz projektów opracowania i wdrażania nowych technologiiFig. 5. Generalized course of the typical stages of innovation projects and projects to develop and implement new technolo-gies

Proces ten można podzielić na następujące etapy:1. Kreowanie i generowanie pomysłów i idei mogących

spełnić zidentyfikowane potrzeby, wspomagane działaniami metodycznymi, organizacyjnymi i tech-nicznymi.

2. Wstępna ocena i selekcja pomysłów pod względem wykonalności, efektywności, bezpieczeństwa, ryzy-ka, funkcjonalności i użyteczności.

3. Opracowanie koncepcji polegające na dopracowaniu i ulepszeniu pomysłu, analizie i ocenie możliwych al-ternatywnych rozwiązań i wyborze koncepcji spełnia-jącej ustalone kryteria.

4. Szczegółowe projektowanie wybranej koncepcji wspomagane za pomocą analiz i obliczeń inżynier-

skich, ekonomizacji rozwiązań, zapewnienia funkcjo-nalności, zapewnienia technologiczności rozwiązań, przeglądy i weryfikacja projektu i inne. Ważniejsze zasady takiego projektowania i zarządzania w orga-nizacji pokazano na rys. 6 [4].

5. Planowanie i realizacja projektu, projektowanie sys-temu produkcyjnego, projekty procesów technolo-gicznych, oprzyrządowania, planowanie kontroli, organizacja linii (gniazd) produkcyjnych, harmono-gramowanie realizacji i inne.

6. Testowanie przydatności, badania rynkowe celem wprowadzenia ewentualnych ulepszeń oraz ustale-nie sposobów dystrybucji i wspomagania eksploata-cji.

7. Próby i badania w celu rozruchu systemu produkcyj-nego i sprawdzenia proponowanej technologii celem zapewnienia trwałości, niezawodności i bezpieczeń-stwa.

8. Uruchomienie produkcji, systemów kontroli jakości oraz dystrybucji i sprzedaży nowego wyrobu (lub za-stosowania nowej technologii).

Rys. 6. Wyszczególnienie ważniejszych zasad projektowania oraz zasad zarządzania mających wpływ na wyniki projektowa-niaFig. 6. Description of the most important design and manage-ment principles affecting the results of the projects

Realizacja poszczególnych wymienionych etapów procesu innowacyjnego lub procesu opracowania nowej technologii o cechach lepszych od dotychczasowych może być skutecznie inspirowana i wspomagana sys-temem standardów, które wcześniej należy opracować

TiAM_4_2015+okladka.indd 14 2015-12-01 09:44:09

Technologia i Automatyzacja Montażu 4/2015

15

w postaci instrukcji, procedur, opisów, normatywów, re-gulaminów, zarządzeń, przydziałów obowiązków itp. Pro-ces ich opracowywania już zawiera elementy twórcze polegające na dostosowaniu znanych metod lub technik do lokalnych uwarunkowań konkretnej organizacji. Wie-dza nagromadzona w trakcie dotychczasowego rozwoju niekiedy jest niewystarczająca dla sformułowania takich standardów i wówczas zachodzi konieczność przepro-wadzenia odpowiednich badań (fizycznych lub modelo-wych) celem uzupełnienia brakującej wiedzy i jej wyko-rzystania w projektowaniu standardów.

Pomocnymi standardami przy realizacji poszczegól-nych etapów procesu innowacyjnego mogą być następu-jące:1. Kreowanie pomysłów: procedury badania potrzeb

klientów i interesariuszy, procedury wewnętrznego rozwiązywania problemów, regulaminy kierunkowa-nia prac i motywowania, instrukcje stosowania me-tod twórczego myślenia, burza mózgów i jej odmia-ny, metoda 5 razy dlaczego, instrukcje stosowania metod projakościowych i inne.

2. Ocena i selekcja pomysłów: procedura analizy ry-zyka, opis metody przyczynowo-skutkowej, analiza kosztowa, analiza wykonalności, analiza dostępno-ści potrzebnych zasobów, dane o ewolucji rozpatry-wanych systemów, linie rozwojowe rozpatrywanych obiektów i inne.

3. Opracowanie koncepcji: metoda TRIZ (teoria rozwią-zywania zadań innowacyjnych (rys. 7 [4]) i standar-dy wykorzystywane w tej metodzie (kilkadziesiąt), metoda morfologiczna, synektyka, metoda analogii, metoda delficka i inne.

Rys. 7. Ważniejsze elementy strukturalne Teorii Rozwiązywania Innowacyjnych Zadań (TRIZ) umożliwiającej kreowanie radykal-nych innowacjiFig. 7. Major structural Theory Of Inventive Problem Solving (TIPS) enabling the creation of radical innovations

4. Projektowanie: systemy CAD/CAM, procedury we-ryfikacji i walidacji, instrukcje analizy FMEA, meto-

da QFD, metoda G. Taguchi, metody wspomagania DFM, DFA, DFR, DFE, normy projektowania, analizy zwrotne z rynku, wytyczne Six Sigma, metoda DMA-IC, MEDIK, CIMDO, IDEAL (akronimy) i in.

5. Realizacja: projekty procesów technologicznych, plany kontroli, wytyczne LM, wytyczne JIT, wytyczne systemu TPM, stosowanie metody SMED, regulowa-nie przepływów metodą Kanban, zapobieganie błę-dom metodą Poka-Yoka i inne.

6. Testowanie: badanie prototypu, badania laborato-ryjne (wg instrukcji), badania certyfikacyjne (jeśli konieczne), badania specjalne (np. trwałości, nieza-wodności, ekonomiczności itp.), oceny dostawców (procedury), ocena i walidacja procesów.

7. Próby i badania: badania zdawczo-odbiorcze, ba-dania długotrwałe, badania funkcjonalne zespołów i wyrobu, próbna eksploatacja, ocena przydatności do recyklingu i utylizacji, analiza przydatności do na-praw i remontów – i gdy to konieczne – wprowadza-nie niezbędnych korekt w projekcie.

8. Produkcja i dystrybucja: organizacja procesów wy-twórczych, zapewnienie spełnienia wymagań norm bezpieczeństwa pracy, działań inwestycyjnych, dzia-łań logistyczno-zaopatrzeniowych, pomiary i utrzy-mywanie właściwych współczynników zdatności ma-szyn i ich dostępności i inne.

Wyszczególnione wyżej metody i narzędzia i szereg innych są opisane w bazach wiedzy i fachowych wydaw-nictwach, zaś organizacja na ich podstawie winna opra-cować konkretny standard postępowania uwzględniający kompetencje pracowników i potrzeby organizacji. Warto zwrócić uwagę na metodę TRIZ (obecnie traktowaną jako dyscyplina naukowa) zawierającą wiele standardów wspomagających kreowanie radykalnych innowacji.

Zamierzając doskonalić swoją konkurencyjność, orga-nizacja powinna opracować, wdrożyć i stale doskonalić system zarządzania innowacjami i technologią, których stan docelowy winna wskazywać strategia, a kierunki działań polityka innowacyjności i spójna z nią polityka technologiczna. Występuje tu synergiczne oddziaływa-nie: nowa technologia umożliwia modernizację produktu, a nowy produkt stymuluje konieczność opracowania no-wej, potrzebnej technologii.

Wiedza ogólna i specjalistyczna, przepisy prawa, normy techniczne oraz opisy teoretyczne i praktyczne działań przynoszących korzyści (w określonej sytuacji) oraz własne doświadczenia i umiejętności stanowią pod-stawę tworzenia własnych standardów w takim zakresie, jaki dla organizacji jest optymalny. Trudność polega na dotarciu do potrzebnych danych, wyborze przydatnych dla organizacji oraz twórczej adaptacji do jej potrzeb. W działaniach tych można korzystać z pomocy zewnętrz-nej w postaci ekspertów, instytucji naukowo badawczych i doradczych, doświadczeń innych organizacji (bench-marking). Wkomponowanie takich informacji w standardy organizacji i ewentualna ich korekta umożliwią znaczące przyspieszenie procesów rozwojowych, w tym również

TiAM_4_2015+okladka.indd 15 2015-12-01 09:44:09

4/2015 Technologia i Automatyzacja Montażu

16

kreowania i realizacji potrzebnych innowacji. Opano-wanie technik korzystania z posiadanych standardów ułatwia i przyspiesza działania nad adaptacją kolejnych standardów i wspomaga działalność innowacyjną.

LITERATURA

[1] Łunarski J. 2010. Inżynieria systemów i analiza sys-temowa. Rzeszów: OW Politechniki Rzeszowskiej.

[2] Łunarski J. 2014. Normalizacja i standaryzacja. Rze-szów: OW Politechniki Rzeszowskiej.

[3] Łunarski J. 2009. Zarządzanie technologiami. Ocena i doskonalenie. Rzeszów: OW Politechniki Rzeszow-skiej.

[4] Łunarski J. 2014. Projektowanie procesów – tech-nicznych, produkcyjnych, gospodarczych. Rzeszów: OW Politechniki Rzeszowskiej.

[5] Love P. 1999. Zarządzanie technologią. Możliwości poznawcze i szanse. Katowice.

[6] Oslo manual. Guidelines for Collecting and Interpre-ting Data. Third edition, a joint publication of OECD and Eurostat. OECD 2005.

[7] Ferraresi A.A., C.O. Quandt, S.A. Santos, J.R. Fre-gab. 2012. „Knowledge management and strategic orientation leveraging innovativeness and perfor-mance”. Journal of Knowledge Management (5).

[8] Marciniak S., E. Głodziński, M. Krwawicz. 2013. Eko-nomika przedsiębiorstw produkcyjnych dla inżynie-rów. Warszawa: OW Politechniki Warszawskiej.

[9] Pomykalski A. 2001. Innowacje. Łódź: OW Politech-niki Łódzkiej.

__________________________Prof. dr hab. inż. Jerzy Łunarski – Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego, 02-673 Warszawa, ul. Racjonalizacji 6/8.

STANDARDIZATION PROBLEMS IN PROCESSES OF TECHNOLOGICAL INNOVATION

A b s t r a c tThe paper discusses the main factors stimulating the development and improvement of technology. Pointed out the importance of technological innovation priorities for the development of civilization. Determined the standardize basic forms of technologi-cal progress and its impact on the dissemination of good practices. Discusses the correlation between standardization and dissemination and improvement of sustainable development and an increase in the competitiveness of the organization. The basic guidelines for the use of standardization in the dissemination of technological progress and positive changes in the devel-opment of organizational culture and overall were formulated.

K e y w o r d stechnology, innovation, standardization, competitiveness

TiAM_4_2015+okladka.indd 16 2015-12-01 09:44:09