ICG Slovakia

Vo februári sme s účastníkmi Design to Cost Akadémia 2019 úspešne absolvovali prvý modul zameraný na základné systémové a inžinierske modely a prístupy pre znižovanie priamych nákladov na produkty. Pre zdieľanie praktických skúseností sme navštívili spoločnosť Kendrion s.r.o v Prostějově, nemeckého výrobcu ovládacích prvkov pre automobilový priemysel. Manažér technológie Aleš Buchta nám na príklade jedného z ich kľúčových produktov ukázal, ako dosiahol požadovaných cieľových nákladov, pri zachovaní vysokej „customizácie“ pre zákazníkov a špičkovej funkčnej kvalite produktov. To všetko pomocou zmieňovanej metodiky Lean designu, konkrétne „Design to Cost“ –  a to v spolupráci s dodávateľmi materiálov a výrobných strojov.

V marci usporadúvame druhý modul Akadémie, zameraný na znižovanie priamych materiálových nákladov – Design to Material Cost. Firmy riešia problém, ako systematickým spôsobom dosiahnuť cieľových materiálových nákladov na produkt alebo ako nejakou metódou zredukovať o desiatky percent materiálové náklady na produkt. Na základe našich projektových skúseností, vlastného výskumu a integrácie najúčinnejších metód z inžinierskej praxe, sme vytvorili metodiku – súbor metód a znalostí pre redukovanie priamych materiálových nákladov na produkt.

Priame materiálové náklady na produkt

Priame materiálové náklady sú súčasťou kalkulačného vzorca, ktorý sa môže líšiť jednak štruktúrou, ale i proporciou jednotlivých typov nákladov na produkt. Na obr. 1 je ukážka typového kalkulačného vzorca. Priame materiálové náklady na produkt tvorí cena polotovarov potrebných na výrobu dielov vstupujúcich do produktu (hrubá hmotnosť) a cena hotových nakupovaných položiek vstupujúcich do produktu (súčiastky, subsystémy, komerčné systémy).

Obr.1 Typový kalkulačný vzorec nákladov na produkt.

Keď riešime projekty znižovania priamych nákladov na produkty vo firmách, tak obyčajne materiálové náklady priemyselných a spotrebných produktov tvoria viac než 50 % priamych nákladov na produkt. Zvyšok sú výrobné a montážne náklady, výrobná réžia, správna réžia. Je teda logické, že prioritou pre redukciu nákladov je zníženie priamych materiálových nákladov.

Product Design to Material Cost

Náš prístup k znižovaniu priamych nákladov vychádza z toho, že sú k dispozícii stupne voľnosti pre zmeny, ktoré samostatne alebo v kombinácii umožňujú generovať riešenie úsporné z hľadiska materiálových nákladov.

Myslenie v intenciách životného cyklu výrobku

Z našich skúseností vyplýva, že každá fáza životného cyklu výrobku má vplyv na priame materiálové náklady na produkt. Cielenou zmenou produktu v každej fáze životného cyklu výrobku a k nemu príslušného systému (napr. výrobný, montážny systém) je možné vygenerovať nové varianty, sľubujúce redukciu priamych materiálových nákladov.

Obr. 2 Myslenie v intenciách životného cyklu produktu je využiteľné pri redukcii materiálových nákladov na produkt.

So znalosťami myslenia v intenciách životného cyklu sme vytvorili sériu metód a konštrukčných princípov pre každú fázu životného cyklu. Pre ilustráciu uvádzame dve metódy, ktoré budeme preberať na 2. module Design to Cost Akadémie:

1. Metóda funkčných domén
2. Metóda činných plôch.

Metóda funkčných domén produktu

Jednou z vlastností produktu, ktorá významne ovplyvňuje materiálové náklady, je počet súčiastok v produkte. Pre redukciu počtu súčiastok často využívame Metódu Domén (viz obr. 3). Každý technický produkt je možné a užitočné modelovať 4 systémovými pohľadmi alebo doménami:

• procesná štruktúra produktu,
• funkčná štruktúra produktu,
• orgánová štruktúra produktu,
• súčiastková štruktúra produktu.

Zmenou produktovej technológie, alebo zmenou funkcií, alebo zmenou orgánovej štruktúry alebo súčiastkovej štruktúry, je možné najať nový priestor, kde sú riešenia s minimálnym alebo redukovaným počtom súčiastok.

Obr. 3 Metóda funkčných domén pre redukciu počtu funkčných súčiastok a modulov.

Na čím vyššej úrovni dokážeme meniť funkčnú štruktúru produktu, tým ľahšie je možné nájsť riešenie, ktoré je úsporné z hľadiska materiálových nákladov. Keď môžeme meniť len súčiastkovú štruktúru produktu a nie je možné z rôznych dôvodov meniť orgánovú, ani funkčnú alebo procesnú štruktúru produktu, je možné nájsť súčiastkové štruktúry s redukovaným počtom súčiastok.

Keď ale máme možnosť meniť napr. už procesnú technológiu produktu, je možné sa dostať do riešiteľského priestoru, kde sú produkty s vysoko integrovanou a z hľadiska počtu súčiastok minimálnou súčiastkovou štruktúrou. Na obrázku 3 je ilustrácia metódy na príklade lisu na cesnak, ktorý tradične obsahuje cca 10 súčiastok. Keď ale pre dosiahnutie rovnakého výsledku aplikujeme úplne inú technológiu, napr.: spätného pretláčania, je možné navrhnúť cesnakový lis, ktorý obsahuje len jednu súčiastku.

Metóda funkčných domén je účinná metóda pre redesign produktu (jeho funkčnej štruktúry) cielene z hľadiska zníženia materiálových nákladov.

Metóda činných plôch (tzv. „wirkflachen“)

Silný potenciál je i na úrovni súčiastok alebo orgánov, ako nositeľov funkcií. Metóda činných plôch vychádza z toho, že každá súčiastka má v princípe „činné“ plochy, ktoré sú nevyhnutné pre plnenie funkcie. Priestor medzi činnými plochami je potom ich materializácia. Nie je jedno, ako je tento priestor materializovaný z hľadiska spotreby materiálov a typu materiálu (cena za kilogram). So znalosťou princípov navrhovania súčiastok z hľadiska nákladov je možné vygenerovať cieleným spôsobom súčiastky, ktoré sľubujú optimálne materiálové náklady. Na obr. 4 je príklad sifónu hygienických vpustí, kde sa aplikáciou metódy činných plôch podarilo zredukovať materiálové náklady o 25 %.

Obr. 4 Metóda činných plôch pre redukciu materiálových nákladov.

Design to Cost Akadémia – modul Design to Material Cost

Uvedené metódy sú len časťou know-how, ktoré budeme preberať na 2. module design to Cost Akadémie. Modul Design to Material Cost prebehne 27. – 28. 3. 2019 vo Fryčoviciach. Hosťom modulu bude Ing. Ivan Boruta, majiteľ filmy Borcad. Dlhodobo rozvíja Lean design vo svojej firme, ktorá je predným európskym výrobcom sedadiel do regionálnych a medzinárodných vlakov. Borcad patrí medzi európsku špičku, získal viacero európskych a národných cien za design a inovácie, naposledy Swedish Steel Award za úsporu hmotnosti sedadiel do vlakov pri zvýšení bezpečnosti a znížení nákladov. Exkurzia do spoločnosti Borcad je súčasťou programu.

Viac informácií o prihlasovaní na Design to Cost Akadémii