Uvod u Istodobno inženjerstvo

Upravljanje malom tvrtkom je uvijek bio izazov, ali danas s globalnim tržištem, internetom, i brzim uslugama isporuke, zadovoljenje potreba kupaca i isporuka kvalitetnih proizvoda na vrijeme na vrlo konkurentnom tržištu posebno su teške. Izazov za malu ili srednje veliku tvrtku koja ima veliki tržišni udio u svojoj grani je nastaviti raditi stvari kao što ih je uvijek radila. Zašto mijenjati kad se dobro prodaje, kupci su relativno zadovoljni s njihovim proizvodima, i proizvod iziđe na tržište čak i kad se rokovi malo 'pomjere'? Međutim, tržište se uvijek mijenja, na kraju proizvodi vaše tvrtke će biti izazvani od strane domaćih ili inozemnih konkurenata. Ova knjiga je namijenjena da pomogne promijeniti način na koji mala i srednja poduzeća razvijaju i proizvode svoje proizvode da budu ispred svoje konkurencije. Zašto upravitelj ne bi želio ostati konkurentan smanjivanjem svog vremena do tržišta, poboljšanjem kvalitete proizvoda, te smanjenjem troškova? Ova knjiga uvodi metodologiju razvijanja proizvoda i procesa koja će pomoći vašem poduzeću postići te ciljeve. Konceptualno, izmjene potrebne za postizanje efikasnijeg razvoja proizvoda su lagane, ali njihova provedba je izazov, jer je u ljudskoj prirodi opirati se promjeni osim ako se ne suoči s nedaćom. Provedba se ne može dogoditi preko noći, može trajati mjesecima čak i godinama korištenjem stalnih poboljšanja procesa kao modela za promjenu. Ovo preusmjeravanje zahtijeva predanost svakog zaposlenika u tvrtki, od CEO do radnika u održavanju. Cilj ove knjige je pružiti putokaz koji će voditi poduzeće kako bi se bolje i učinkovitije razvijao proizvod i proizvodnja, te da bi ga mogla koristiti svaka osoba uključena u razvoju proizvoda, uključujući projektiranje, proizvodnju, prodaju i servis.

Ova je knjiga namijenjena malim tvrtkama, ali što je mala tvrtka? Postoji mnogo načina za određivanje veličine poduzeća kao što je po broju zaposlenih ili po volumenu prodaje. U ovoj knjizi, oslanjamo se na broj zaposlenih i broj inženjera da bi definirali veličinu poduzeća. Naša metodologija je razvijena za kompanije koje imaju pet ili više inženjera. Ako tvrtka ima manje od pet, tada su inženjeri uglavnom odgovorni za praćenje proizvoda kroz cijeli ciklus konstruiranja i proizvodnje. S više od pet inženjera, tvrtka je obično segmentirana u funkcionalne jedinice, a dizajn prolazi od jedne funkcije na drugu. Teoretski, naš pristup može se koristiti u velikim korporacijama, međutim, većina velikih korporacija ima svoje interno definirane procesa konstruiranja i nije vjerojatno da će oni koristiti naš pristup. Nadalje, naša je metodologija namijenjena za proizvode koji su dizajnirani u malim i srednjim poduzećima, koja su općenito manje složeni od onih u velikim korporacijama. Na primjer, metoda dobro radi za potrošačku robu poput tostera i telefona, te za proizvode kao što su hidraulički cilindri, pumpe i motori. Međutim, metodologija nije namijenjena za složene proizvode poput automobila i komercijalnih mlaznih zrakoplova, kao što je Boeing 777. Konačno, metodologija je namijenjena da pomogne poduzećima koja se u prvom redu nalaze na jednom mjestu, te konstruiraju i proizvode većinu novih proizvoda u svojoj kući.

1.1 Je li ovo vaša tvrtka?

Iako je nekoliko studija provedeno u malim i srednjim poduzećima, te studije pokazuju da male tvrtke djeluju slično [Albin i Crefeld,1994; Radcliffe i Harrison, 1994; Carlson, et al., 1997]. Ova mala poduzeća odlikuju se mnogim sljedećim atributima: • Ograničeni resursi, • Vrijeme inženjera je prošireno na više projekata, • Neformalna komunikacija između osoblja je često mala ili uopće nema ulaza iz proizvodnje u proces razvoja, • Nema osjećaja vlasništva, • Metode konstruiranja regulirane 'pravilom palca', • Malo dokumentacije o konstruiranju i naučenih lekcija, • Malo formalnog upravljanja projektima i vještine planiranja, • Nizak prioritet za pokusni rad i prototipove, • Koncentracija na kratkoročne ciljeve, i • Minimalna samostalni utjecaj na industriju u cjelini.

Nadalje, većina analiziranih tvrtki prakticira sekvencijalni proces razvoja proizvoda kao što je prikazano na slici 1.1. U procesu sekvencijalnog inženjerstva (SE), prodaja i marketing definiraju parametre novog proizvoda, uključujući i prodajnu cijenu i zahtjeve koji se temelje na potrebama kupaca.

Tako oni predstavljaju dokument koji definira proizvod za inženjere konstruktore. Korištenjem ovih informacija, inženjeri tada definiraju specifikacije proizvoda, dizajniraju novi proizvod, te proslijede detaljnu tehničku dokumentaciju u proizvodnju. Ako zahtjevi traže prototip, i proizvod nije previše daleko iza rasporeda, onda će se u proizvodnji graditi prototip. Rezultate tada pregledaju projektanti. Problemi koji su identificirani u prototipu, i sve teškoće koje odjel za proizvodnju nalazi u proizvodnji proizvoda po projektu se diskutiraju. Konstruktori tada rade promjene proizvoda da bi riješili proizvodnju i sve probleme nađene u prototipu. Konačno, proizvodnja će se dogoditi nakon što su svi problemi riješeni ili minimizirani na prihvatljivu razinu. U ovom modelu, skupine su rijetko u

interakciji šire od one koja se dešava pri prelasku iz jedne faze konstruiranja u drugu. Većina promjena dizajna se javljaju u fazi redizajna sekvencijalnog inženjerstva, uzrokujući dodatne troškove i kašnjenja. Budući da sljedeća faze razvoja može početi nakon što je prethodna završila, datum lansiranja proizvoda se odgađa sa svakom promjenom. Drugi otežavajući faktor u razvoju novih proizvoda u manjim tvrtkama je nedostatak fokusa na budućnost [Radcliffe i Harrison, 1994; Braiden, Alderman i Thwaites, 1993]. Male tvrtke se fokusiraju na trenutne proizvode, rješavajući probleme koji se jave na terenu tj. već na tržištu, i oni provode malo vremena u konstruiranju novih proizvoda za zahtjeve kupaca. To kod inženjera dovodi do tzv. mentaliteta 'gašenja požara', u kojem se oni usredotočuju na odgovaranje na probleme s terena, a razvoj novih proizvoda ima nizak prioritet. Kada se promatra iz daljine, ovaj problem je vrlo lako za otkriti i intelektualno,čini se jasno da će ova strategija dugoročno rezultirati slabljenjem zadovoljstva kupaca postojećim proizvodima. Proizvodi tvrtke će na kraju zastarjeti ukoliko se inženjeri budu bavili tek trenutnim zahtjevima. Tvrtka smatra da je vrlo odgovorna za zadovoljstvo klijenata, ali ono što oni ne vide jeste da na kraju neće biti u mogućnosti nositi se s novim zahtjevima dok ih tržište prolazi i dok konkurenti isporučuju više up-to-date proizvoda.

Kako poduzeće može pobjeći iz ove destruktivne spirale? Oni moraju popraviti problemi što ranije pri dizajnu proizvoda, a ne kada je već u proizvodnji. Oni moraju promijeniti svoje poslovanje kako bi postali konkurentniji i timski orijentirani.

1.2 ŠTO JE ISTODOBNO INŽENJERSTVO?

Istodobno inženjerstvo (CE) opisalo je mnogo različitih ljudi i organizacija. Tvrtke često primjenjuju neki oblik CE ili njegove dijelove bez da ih definiraju kao istodobno inženjerstvo. Postoje mnogi drugi nazivi koje se pripisuju istim principima kao što su simultano inženjerstvo, integrirani razvoj proizvoda i procesa, istodobno konstruiranje itd. i ovi pojmovi se već koriste. Istodobno inženjerstvo su definirali različiti ljudi kao različite stvari. Na primjer,originalna definicija koje se često citira razvijena je 1986. god. Institutu za analizu obrane (Institute for Defense Analysis):

Istodobno inženjerstvo je sustavni pristup integriranom, istodobnom konstruiranju proizvoda i procesima u vezi s tim, uključujući proizvodnju i potporu. Ovaj pristup je namijenjen da potakne koji razvijaju, od samog početka, da uzmu u obzir sve elemente životnog ciklusa proizvoda od ideje do odlaganja, uključujući kvalitetu, troškove, raspored i korisničke zahtjeve, [s dozvolom Institute for Defense Analysis, izvješće R-338]

Mnoge druge definicije su objavljene nakon ove. Većina se usredotočuje na integraciju i upravljanje procesa konstruiranja kako bi rezultat bi skraćeno vrijeme potrebo za izlazak proizvoda na tržište (time-to-market). Sljedeći popis pokazuje kako različiti autori vide istodobno inženjerstvo.

• Sustavni pristup integriranom razvoju proizvoda koji naglašava odgovornost prema očekivanjima potrošača. On naglašava važnost timskog rada u suradnji, povjerenje i dijeljenje na takav način da se odlučivanje odigrava s velikim intervalima paralelnog rada po svim život-ciklus perspektivama životnog ciklusa proizvoda, sinkronizirana relativno kratkim razmjenama da bi se dobio konsenzus [uz dozvolu od Cleetus, "Definition of Concurrent Engineering," CERC Technical Report Series, REsearch Notes CERC-TR-92-003, Research Notes, CERC-TR-92-003, West Virginia University, Morgantown, W.V., 1992].

CE je upravljanje i inženjerska filozofija za poboljšanje kvalitete i smanjenje troškova i vremena od ideje do razvoja proizvoda za nove proizvode i modifikacije postojećih [Creese, R. & L. Moore, "Modeliranje Troška za istodobno inženjerstvo," Cost Engineering, Vol. No. 1, 1990, str. 113-124. Uz dozvolu AACE International, 209 Praire Ave, Suite 100, Morgantown WV 25.601 SAD, Telefon 800-858-COST/304-296-8444. Fax 304-291-5728, internet http://www.acei.org E-mail: info@aacei.org].

Budući da ove definicije pokrivaju tako širok spektar pojmova od osnaživanja tima do smanjenja troškova, objedinjeni su sljedeći atributi koji karakteriziraju CE:

Fokus na korisnika i njegovu uključenost, Rano i stalno sudjelovanje dobavljača u procesu konstruiranja, Multidisciplinarni, osnaženi timovi, Dodatno dijeljenje i korištenje informacija, Fokusiranje na životni ciklus, Sustavan i integrirani pristup, Istodobni (paralelni) konstruktorski timovi, Rana uporaba DESIGN for X (DFX) alata, Korištenje modernih alata kao što su CAE, CAD, CAM, metoda konačnih elemenata,

itd., i Kontinuirano poboljšanje svih procesa.

Kako razlikovati CE od SE (sequential engineering)? Broj konstruktivnih u CE su minimizirane u kasnijim fazama dizajna, jer je svaka osoba koja ima udjela u životnom ciklusu proizvoda uključena u proces konstruiranja od početka. Dakle, pitanja kao što su održavanje, proizvodnja, i korištenje od strane kupaca se razmatraju od samog početka procesa u multidisciplinarnom timu. Budući da se koriste multidisciplinarni timovi i da su potrošači i dobavljači uključeni u proces od definiranja proizvoda, smanjeno je ukupno vrijeme razvoja. Tipična ušteda vremena korištenjem CE prikazana je u usporedbi s SE (Slika 1.2). Pri provedbi CE, treba se obratiti pažnja na to da rane faze postaju mnogo duže u odnosu na SE. Uočite da samo 3% od procesa razvoja je potrošeno na planiranje u SE, a 27% je potrošeno na konstruiranje. Usporedite to s vremenom korištenim u planiranju u CE procesu. Potrebno vrijeme je bilo više od 10 puta veće, proces planiranja je uzeo oko jedne trećine cijelog trajanja procesa, a konstruiranje 22%. U SE, samo jedna trećina vremena razvoja je potrošena na planiranje i konstruiranja, a ostatak vremena je potrošen u rješavanju problema koji su nastajali kad je proizvod prenesen u proizvodnu organizaciju. Nasuprot tome, jedna polovina vremena je potrošena na planiranje i konstruiranje u CE, ali bilo je 40% uštede u vremenu pri korištenju CE.

Problemi u CE procesu su riješeni na početku u multifunkcionalnim konstruktorskim timovima, tako da kada je proizvod stigao u proizvodnu organizaciju, nekolicinu problema je trebalo riješiti, a još manje onda kad je proizvod bio u proizvodnji. Organizacije koje se žele prebaciti na CE moraju biti svjesne vremenskih zahtjeva u planiranju i konstruiranju. Menadžeri ne bi trebali mjeriti CE proces sa SE procesom, i očekivati da se trajanja faza poklope. Uštede u vremenu dolaze na kraju procesa konstruiranja, a ne u ranim fazama.

1.3 KORISTI OD ISTODOBNOG INŽENJERSTVA

Mnoge velike korporacije koriste CE od ranih 1980-ih. Dakle, prikupljena je značajna količina podataka o prednostima korištenja CE u tim organizacijama. Sljedeći popis pogodnosti postignutih kroz uspješnu provedbu CE u velikim korporacijama [Linton, et al, 1991, korišteno uz odobrenje National Security Industry Association].

Razvoj i proizvodnja doveli do skraćenja vremena:• Trajanje razvoja proizvoda smanjeno i do 60% • Trajanje proizvodnje smanjeno za 10% • Ukupni proces izrade mikroelektronike smanjen i do 46%. Mjerljiva poboljšanja kvalitete: • Poboljšanja dobiti do 4 puta • Područje stope neuspjeha smanjeno i do 83%. Poboljšanja inženjerskog procesa: • Inženjerske promjene po crtežu smanjene i do 15 puta • Inženjerske promjene u ranoj proizvodnji smanjene za 50% • Odbacivanje i prerade smanjene i do 87%.

Jedna od najvažnijih navedenih prednosti korištenja CE je smanjenje vremena izlaska na tržište (time-to-market), što je potrebno vrijeme od definicije proizvoda do proizvodnje prvog proizvoda. Tablica 1.1 pokazuje smanjenje vremena razvoja za brze inovatore. Tablica 1.2

pokazuje smanjeno vrijeme između narudžbe i dostave. Imajte na umu da je glavni doprinoseći faktor za smanjenje vremena u ovim primjerima bila korištenje multidisciplinarnih timova.

Primjer srednjih organizacija (750 zaposlenika, preko 60 inženjera) koja je uspješno implementirala CE je Comdial Corporation, nalazi se u Charlottesville, Virginia. Comdial je svjetski lider u razvoju i izradi poslovnih telefonskih sustava, te unatoč svojoj veličini, ona se uspješno natječe sa gigantima kao što su AT&T i Northern Telecom. Comdial je počela putovanje u provedbi istodobog inženjerstva u 1984. Zbog svoje politike kontinuiranog ocjenjivanja i poboljšanja, njihova istodobno inženjerstvo procesa danas je puno više integrirano i efikasno nego što je to bilo 1984. Comdial se suočila s krizom u 1984: ušli su na tržište telefona lišavanjem At&T. Međutim, oni nisu bili u stanju uspješno se natjecati na ovom tržištu sa jeftinim telefonima kojima je preplavljeno tržište od strane konkurenata. Godine 1984, odlučili su da se usredotoče samo na poslovne telefonske sustave i morali su isporučiti novi proizvod na jesenji sajam, dajući sebi samo 6 mjeseci za razvijanje proizvoda koje obično traje 2-3 godine. Uz vodstvo svog potpredsjednika, koji je bio dobro upućen u timski rad i japansku praksu razvoja, Comdial je napravio prijelaz na istodobno inženjerstvo. Tablice 1.3 i 1,4 pokazuju poboljšanja koja je Comdial napravio od 1984. u ključnim mjerenjima parametara time-to-market i kvalitete.