STROKOVNI PRISPEVKI B Prenova in informatizacija procesov razvoja proizvodov 11gor Hanc, 2Andrej Kovačič 1Tacitum, Igor Hanc, s. p; 2Univerza v Ljubljani, Ekonomska fakulteta igor.hanc@tacitum.si; andrej.kovacic@uni-lj.si Izvleček Osnovni cilj razvoja novih proizvodov je ustvarjanje nove vrednosti, zagotavljanje konkurenčne prednosti podjetja ter doseganje dolgoročnega uspeha z razvojem in trženjem novih proizvodov oziroma storitev. Vedno večje zahteve kupcev, krajši časi razvoja proizvodov in uporaba novih informacijskih tehnologij zahtevajo tudi prenovo procesov razvoja novih proizvodov. Pravilno organiziranje in vodenje procesov razvoja novih proizvodov, s katerimi podjetje izpolnjuje zahteve kupcev, lahko bistveno povečata konkurenčnost podjetja na globalnem trgu. Namen članka je predstaviti pomen prenove in informatizacije procesov razvoja novih proizvodov ter na primeru prikazati način in rezultate uvajanja informacijskih sistemov za podporo tem procesom. Ključne besede: PLM, razvoj novih proizvodov, informatizacija procesa, študija primera. Abstract Re-engineering and Informatization of the New Product Development Process The primary goal of every new product development is to create new value, to provide company's competitiveness and to achieve long-term success by developing and marketing of new products and services. Ever increasing demands of customers, shorter time to market and the use of new information systems require re-engineering of the new product development process. Proper organization and management of the new product development process, through which the demands of customers are met, can significantly increase the competitiveness of the company in the global market. The purpose of this article is to present the importance of the new product development process re-engineering and informatization and to demonstrate the methods and the results of the implementation of information systems to support this process. Keywords: PLM, new product development, process informatization, case study. 1 UVOD Proces razvoja proizvodov je s pojavom novih računalniško podprtih tehnologij in uvajanjem novih delovnih metod doživel korenite spremembe. Digitalni ali tudi virtualni razvoj proizvodov poskusa določiti vse njihove ključne lastnosti že v fazi oblikovanja in konstrukcije. Konstrukterji in oblikovalci iščejo optimalne lastnosti proizvoda z uporabo simulacij in računalniških analiz, ko proizvod obstaja le kot računalniški model. Skrajševanje razvojnih ciklov in globalizacija sta pripeljala do zastarelosti klasičnega oddelčnega razvoja proizvodov s strogo zaporednim izvajanjem aktivnosti. Tako organizirani proces razvoja je postal prepočasen, predrag in neučinkovit, zato so se uveljavile nove oblike organiziranosti razvojnih procesov. Njihova skupna lastnost je sočasno izvajanje aktivnosti, delo v multifunkcionalnih razvojnih skupinah in intenzivno izmenjevanje informacij. Izvajanje procesov razvoja novih proizvodov je informacijsko zelo intenzivno in zahteva obvladovanje velike količine informacij ter njihovo učinkovito izmenjavo med vsemi deležniki procesa. Kreativnost, kot ena ključnih lastnosti procesov razvoja novih proizvodov, pa je tisti dejavnik, ki povzroča raznolikost in pogosto nejasno definiranost omenjenih procesov. Organizacijski proces razvoja novih proizvodov poteka med oddelki, službami in vsemi drugimi deležniki, ki v podjetju sodelujejo v procesu razvoja proizvodov. Njihovo medsebojno povezovanje in sodelovanje pa se ne neha s koncem procesa razvoja novih proizvodov, temveč se nadaljuje skozi ves življenjski cikel proizvoda. Intenzivnost izmenjave informacij in kdo sodeluje pri tej izmenjavi, je odvisno od faze v življenjskem ciklu proizvoda. Medorganizacijski proces razvoja novih proizvodov poteka s sodelovanjem med kupci in dobavitelji v oskrbni verigi. Tako se spreminja tudi vloga podjetij v oskrbni verigi, saj se podjetja iz dobaviteljev spremi- njajo v razvojne partnerje svojih kupcev. Tak pristop spodbuja sodelovanje med kupci, dobavitelji in razvojnimi partnerji z namenom pridobivanja konkurenčne prednosti, ki izhaja iz centraliziranih informacij o proizvodih, njihovih sestavnih delih in procesih, ki so nujno potrebni za učinkovito delovanje oskrbovalne verige. Oskrbovalna veriga podjetja je potencial podjetja za doseganje konkurenčnih prednosti. Najpomembnejše aktivnosti za zagotavljanje konkurenčne prednosti podjetja so tiste, s katerimi podjetje dosega nižje stroške, skrajšuje odzivne čase ali bolje diferencira proizvode (Kovačič, Groznik, & Ribič, 2005, str. 15). Učinkovito izvajanje tovrstnih procesov, tako organizacijskih kot medorganizacijskih, zahteva podporo kompleksnih informacijskih sistemov, ki pomenijo rešitev elektronskega poslovanja PLM (angl. Product Lifecycle Menagement). Mednje spadajo sistem za upravljanje podatkov o proizvodih (angl. (collaborative) Product Data Management (PDM ali cPDM), v nadaljevanju PDM), sistem za upravljanje kakovosti (angl. Quality Management System), sistem za upravljanje projektov (angl. Project System, v nadaljevanju PS), sistem za upravljanje dokumentov (angl. Document Management System, v nadaljevanju DMS) in sistem za upravljanje ali obvladovanje delovnih procesov ali tokov (angl. Workflow Management System, v nadaljevanju WFMS) (Kovačič, Groznik, & Ribič, 2005, str. 15). Sistem PLM podpira hkratno inženirstvo (vzporeden razvoj proizvoda in pripadajočega proizvodnega procesa) in prenovo poslovnih procesov, kar izboljšuje učinkovitost organizacije. Mogoče ga je uporabiti kot povezovalno orodje med različnimi sistemi, ki zagotavlja varen dostop in učinkovito distribucijo podatkov o proizvodih. Tako pri oblikovanju koncepta CIM (angl. Computer Integrated Manufacturing) služi kot integrator sistemov CAD, CAM in ERP, pri skupnem razvoju pa predstavlja enotno orodje za različne razvojne skupine. Namen prispevka je predstavitev razvoja metodologije za prenovo in informatizacijo procesa razvoja proizvodov v podjetju Niko, d. d. V prispevku so najprej predstavljene glavne lastnosti informacijskih sistemov PLM. Sledi analiza procesov razvoja proizvodov v podjetju in opis izhodiščnega stanja pred prenovo procesov. V nadaljevanju prispevka je opisana metodologija prenove procesov in njihove informatizacije, ki ji sledi še opis prenove in informatizacije procesa. 2 INFORMATIZACIJA PROCESA RAZVOJA PROIZVODOV Uporabnost sistemov PLM je bila doslej omejena le na razvojno konstrukcijski proces, a se v zadnjem času širi na vse podjetje. Pri tem prihaja do prekrivanja s funkcionalnostmi celovitih programskih rešitev ali sistemov ERP (angl. Enterprise Resource Planning). Izbira prevladujočega sistema (slika 1) je odvisna od lastnosti proizvodnih in razvojnih procesov v podjetju (Saaksuvuori & Immonen, 2004, str. 64). PLM se uporablja v procesu razvoja novih proizvodov in je namenjen ustvarjalcem podatkov o proizvodu; ima ključno vlogo v podjetjih, v katerih prevladuje »razvoj po naročilu« (angl. Develop to Order). Sistem ERP se uporablja v proizvodnem procesu in je namenjen uporabnikom podatkov o proizvodu. Ključen je v podjetjih z »izdelavo po naročilu« (angl. Make to Order). Slika 1: Podpora sistemov PLM in ERP v poslovnih procesih (Vir: A. Saaksuvuori & A. Immonen, Product Lifecycle Management, 2004, str. 64) Sistemi PLM imajo nekaj skupnih lastnosti, funkcionalnosti in tehnik, ki so neodvisne od sistema (Saaksuvuori & Immonen, 2004, str. 17). Vsi sistemi PLM imajo značilno arhitekturo (slika 2), ki jo sestavljajo: ■ datotečno skladišče (angl. File vault) je centralizirano odlagališče datotek. V njem so na enem ali več datotečnih strežnikih zapisane datoteke s podatki o proizvodu; ■ baza metapodatkov skrbi za vzdrževanje strukture vsega sistema. Naloga baze metapodatkov je vzdrževanje strukture in povezav med posameznimi podatki o proizvodu. V bazi so zapisana tudi vsa pravila in principi, potrebni za sistematično zapisovanje informacij; ■ aplikacija skrbi za pravilno izvajanje vseh funkcionalnosti sistema PLM in za komunikacijo med informacijskim sistemom in uporabniki prek uporabniških vmesnikov. Uporabniki aplikacij: • CAD, CAM, CAE, NC, • Office Slika 2: Struktura informacijskega sistema PLM (Vir: A. Saaksuvuori & A. Immonen, Product Lifecycle Management, 2004, str. 20) 2.1 Funkcionalnosti sistemov PLM Glavne funkcionalnosti informacijskih sistemov PLM so (Saaksuvuori & Immonen, 2004, str. 13): ■ obvladovanje gradnikov in dokumentov, ki nastanejo v razvojnoraziskovalnem procesu. Proizvode opisujejo dokumenti, izdelani s sistemi CAD/CAM (dokumenti CAD), dokumenti, izdelani z urejevalniki besedil in drugimi pisarniškimi programi, gradniki in njihova struktura, povezave med objekti in dokumenti sprememb. Lastnosti dokumentov in dokumentov CAD določajo atributi, vsebina dokumentov (datoteke) in povezave z drugimi dokumenti ali objekti. Naloga informacijskega sistema je, da v ustreznih vsebinskih domenah (produkti, knjižnice, projekti itn.), shrani objekte, povezane z razvojem nekega proizvoda, zapisuje njihovo spreminjanje (verzije in revizije), vzdržuje povezave med objekti in zagotavlja nadzorovan dostop do objektov (pravice uporabnikov); ■ obvladovanje stanj gradnikov in dokumentov - Lifecycle Management - je vodenje vseh vrst objektov skozi faze njihovega življenjskega cikla. S temi fazami zagotavljamo preglednost razvojnega procesa, vodimo pretok objektov med uporabniki in določamo pravice uporabnikov v posameznih fazah razvojnega projekta; ■ obvladovanje delovnih tokov - Workflow Management; z uvajanjem delovnih tokov lahko standardiziramo in avtomatiziramo rutinske naloge (transakcije) v sistemu. S tem velik del nalog lahko poteka avtomatsko (Duhovnik & Tavčar, 2000, str. 3.14); ■ obvladovanje strukture (konfiguracije) proizvodov - Configuration Management; struktura proizvodov je osrednji del sistemov PLM, saj povezuje vse informacije o proizvodu, gradnike in dokumente ter je tudi temelj za nekatere glavne funkcionalnosti sistemov PLM. Strukturo proizvoda opišemo z gradniki, ki opisujejo sestavni del, podsistem ali podsestav v proizvodu. Gradniki v strukturi so povezani z različnimi hierarhičnimi ali funkcionalnimi odvisnostmi (Sa-aksuvuori & Immonen, 2004, str. 48) (tabela 1). Strukturo proizvoda lahko prikazujemo na dva načina. Kosovnica je prikaz strukture proizvoda »od zgoraj navzdol« - iz katerih podrejenih gradnikov je zgrajen nadrejeni gradnik (sestav). Drug način prikaza je prikaz »od spodaj navzgor« - v katere nadrejene gradnike (sestave) se vgrajuje neki podrejeni gradnik; ■ obvladovanje sprememb gradnikov in dokumentov - Change Management; glavna naloga obvladovanja sprememb je, da organizirano, avtomatizirano in ponovljivo skrbi za spreminjanje objektov, shranjenih v sistemu PLM. Izvajanje sprememb vključuje zbiranje informacij o razlogih za spremembe, njihovo povezovanje z različnimi objekti v sistemu, odločitve za izvedbo sprememb in razdeljevanje nalog uporabnikom sistema ter obveščanje o opravljenih spremembah; ■ vodenje projektov in obvladovanje projektne dokumentacije - Project Management; specializirani programi za vodenje projektov so sicer dovolj preprosti in produktivni, njihova pomanjkljivost pa je, da pridemo le do povzetkov izvajanja projekta, medtem ko so podatki o projektu razpršeni na različnih medijih (Duhovnik & Tavčar, 2000, str. 3.19). Sistemi PLM omogočajo pregled in kontroliran dostop do podatkov in dokumentov, ki so vezani na določeni projekt. S tem razvojni skupini poleg pregleda nad stanjem projekta omogočajo tudi dostop do konkretnega dokumenta; ■ omogočanje sodelovanja v heterogenih, virtual-nih projektnih skupinah - Collaboration; sistem PLM lahko uporabimo kot orodje za medsebojno komunikacijo v projektni skupini. Pomembno je tudi, da sistem PLM omogoča vključevanje in izmenjavo podatkov z zunanjimi člani razvojne skupine, to je z dobavitelji in zunanjimi izvajalci ter kupci; ■ povezovanje z različnimi informacijskimi sistemi v podjetju - Enterprise Sistem Integration; informacije o proizvodih se pojavljajo v različnih infor- macijskih sistemih. Celovite programske rešitve uporabljajo podatke o proizvodih in gradnikih, ki nastanejo v sistemih PLM. Nekatera področja informacijskih sistemov PLM in ERP se prekrivajo, zato je treba izkoristiti prednosti obeh sistemov in ju povezati v enoten sistem (Duhovnik & Tavčar, 2000, str. 1.13). Tabela 1: Spreminjanje vloge sistema PLM v življenjskem ciklu proizvoda Faza v življenjskem Razvoj zasnove Prenos v proizvodnjo Vzdrževanje, podpora, servis ciklu proizvoda Razvoj proizvoda in procesov Množična proizvodnja Vloga PLM Obvladovanje Prenos Proizvodnja in Poprodajne Vzdrževanje razvojnih podatkov v proizvodnjo obvladovanje sprememb aktivnosti Funkcije PLM Obvladovanje: Obvladovanje: Povezava z ERP Obvladovanje dokumentov Shranjevanje dokumentov ■ gradnikov ■ gradnikov Obvladovanje sprememb Obvladovanje gradnikov Obvladovanje dokumentov ■ strukture ■ strukture Obvladovanje dokumentov in konfiguracij Obvladovanje konfiguracij ■ dokumentov ■ dokumentov Upravljanje dobaviteljev Iskanje podatkov Iskanje dokumentov Vmesniki za razvojna Povezava z ERP Upravljanje nabavne verige Ponovna uporaba Podpora obvladovanju orodja Obvladovanje sprememb Vodenje verzij komponent proizvoda v vseh fazah Podpora za postopke Dostopnost podatkov na Sodelovanje Vzdrževanje življenjskega cikla in procese različnih lokacijah Podpora poprodajnim Zagotavljanje preprostega Podpora za obvladovanje aktivnostim dostopa do vseh sprememb Obvladovanje informacij vsem, Sodelovanje pri razvoju sprememb ki jih potrebujejo proizvodov Nabava (Vir: A. Saaksuvuori & A. Immonen, Product Lifecycle Management, 2004, str. 128) 3 PRIMER PRENOVE IN INFORMATIZACIJA PROCESOV RAZVOJA PROIZVODOV Proizvodni program podjetja NIKO, kovinarsko podjetje, d. d., Železniki (v nadaljevanju Niko, d. d.) obsega: ■ proizvodnjo mehanizmov za registratorje in drugih drobnih proizvodov, ki so elementi v proizvodnji registratorjev, ■ proizvodnjo paličnih in papirnih sponk, jeklenih vlaken, letev visečih map, ■ proizvodnjo orodij in opreme za lastne potrebe in za zunanje uporabnike. Najpomembnejši proizvod v proizvodnem programu je mehanizem za pisarniške registratorje (slika 3). Proizvodnja je v obdobju od leta 1995 do leta 2008 nenehno naraščala, ko je tudi dosegla 110 milijonov kosov na leto. Izvozijo kar 99 odstotkov mehanizmov. To pomeni 27-odstotni tržni delež v Evropski uniji. Tak visok tržni delež ohranjajo z velikimi količinami, dobro kakovostjo, avtomatizirano proizvodnjo, zagotavljanjem odličnega servisa, dobava- mi po načelu »just in time« ter s hitrim prilagajanjem potrebam kupcev glede količine proizvodov in novih konstrukcijskih rešitev. Slika 3: Mehanizmi za pisarniške registratorje V viziji razvoja podjetja Niko, d. d., so zapisali, da želijo ostati podjetje, ki v svoji visoko avtomatizirani, delno celo robotizirani proizvodnji izdeluje proizvode najvišje kakovosti. Ob tem se pojavljajo še drugi dejavniki, ki močno vplivajo na razvoj novih proizvodov in tehnoloških procesov, mednje pa spadajo: ■ konkurenca nizkocenovnih proizvajalcev z Daljnega vzhoda, ■ zahteve po stalnem zniževanju stroškov, ■ okoljevarstvene zahteve, kot je prepoved uporabe niklja za protikorozijsko zaščito, ■ razvoj novih proizvodov in širitev proizvodnega programa. 3.1 Analiza procesov razvoja proizvodov Prehod v računalniško podprto konstruiranje in informatizacijo razvojnih procesov so naredili že leta 1990 z nakupom in uvedbo programske opreme za CAD, ki so jo uporabljali predvsem pri konstruiranju strojev in orodij. Pri tem se način dela ni veliko spremenil, le risalne deske so zamenjali z računalnikom. Leta 1998 so začeli prehod na prostorsko ali 3D--modeliranje. Do leta 2000 sta oba sistema delovala vzporedno, nato pa se je uporabljal izključno sistem za 3D-modeliranje. Pri analizi proizvodnih in razvojnih procesov smo določili dva vzporedna procesa razvoja: 1. razvoj in proizvodnja primarnih proizvodov; primarni proizvodi so tisti, ki so namenjeni trgu. V primeru Niko, d. d., gre za množično proizvodnjo relativno preprostih elementov in delov na zalogo (angl. Make to Stock). Ta proces razvoja in proizvodnje najbolje opisuje referenčni model A1 (tabela 2); 2. razvoj in proizvodnja sekundardnih proizvodov; to so vsi stroji, naprave, priprave in orodja, potrebni za proizvodnjo primarnih proizvodov za notranje in zunanje kupce. Gre za razvoj in posamično izdelavo po naročilu (angl. Design to Order). Splošne zahteve za tovrstne razvojne procese so predstavljene v referenčnih modelih B2 in C1 (tabela 2). Referenčni model A1 je model razvoja in proizvodnje preprostih proizvodov, ki se izdelujejo z visoko stopnjo avtomatizacije in specializacije. Razvojni proces poteka neodvisno od proizvodnje in ni ozko grlo. Bistveno je zagotavljanje visoke produktivnosti v proizvodnji (Duhovnik & Tavčar, 2000, str. 8.12). Referenčni model C1 je tipičen model dela v strojegradnji. Razvojni proces je projektno organiziran, saj poleg konstruktorjev zahteva še sodelovanje elek-tronikov in programerjev, prav tako pa tudi dobro sodelovanje z nabavno službo pri nabavi vseh standardnih in tipiziranih komponent. Ena izmed zelo poudarjenih zahtev je modularna gradnja z dobro in neodvisno dokumentiranimi podsklopi in moduli. Vse te standardne komponente in moduli mora- Tabela 2: Referenčni modeli glede na vrsto proizvodnje Oznaka referenčnega modela in primer Značilnosti Zahteve informacijskega sistema A1 Množična proizvodnja elementov in delov: vijaki, stikala, ležaji itn. Pomembna je nemotena proizvodnja. Razvoj proizvoda ni ozko grlo - pojavlja se neodvisno od proizvodnje. B1 Serijska proizvodnja samostojnih sestavov: motorji, črpalke, sesalne enote itn. Zagotavljanje sledljivosti dokumentov v vseh fazah življenjskega cikla Usklajeno delo vseh oddelkov Pregled nad dokumenti med nastajanjem in uporabo, kontroliran dostop Hitro, zanesljivo obvladovanje sprememb Prenos podatkov na delovno mesto Tekoč pretok dokumentov in podatkov skozi življenjski cikel (optimizacija informacijskih verig) B2 Konstruiranje in izdelava orodij: kokile, stance, brizgalna orodja itn. Individualno delo Pregledno arhiviranje Uporaba tipiziranih komponent Podatki naj bodo dostopni v 3D obliki. Pregledno arhiviranje Podpora s knjižnicami tipiziranih komponent Povezava s sistemom za spremljanje proizvodnje C1 Posamična izdelava sestavljenih proizvodov: dvigala, proizvodne linije itn. Vodenje projektnega dela zmernega obsega Modularna gradnja in ponovljivost na ravni sestavov Prekrivanje posameznih aktivnosti v projektu Omogoča naj modularno gradnjo - knjižnice komponent. Uporaba knjižnic standardnih elementov Podsklopi in knjižnice naj bodo samostojno dokumentirani. Neodvisnost dokumentov za univerzalno uporabo C2 Serijska izdelava sestavljenih proizvodov: avtomobili, bela tehnika itn. Vodenje projektnega dela zmernega obsega Modularna gradnja in ponovljivost na ravni sestavov Prekrivanje posameznih aktivnosti v projektu Medsebojna neodvisnost modulov za sočasni razvoj Komunikacija v razvojni skupini Izmenjava podatkov z dobavitelji Arhiviranje Usklajenost s strategijo podjetja (Vir: J. Duhovnik & J. Tavčar, Elektronsko poslovanje in tehnični informacijski sistemi, 2000, str. 8.12) jo biti urejeni v knjižnicah, ki omogočajo preprosto iskanje in ponovno uporabo (Duhovnik & Tavčar, 2000, str. 8.13). Po izbiri ustreznih referenčnih modelov procesov razvoja in proizvodnje je bilo treba poiskati tudi ustrezen model obvladovanja podatkov o proizvodih. Čeprav referenčni model A1 nima posebnih zahtev, je treba upoštevati zahteve, ki jih za obvladovanje procesa razvoja proizvodov in dokumentov narekujejo standardi kakovosti ISO 9000. Gre za obvladovanje dokumentov med nastajanjem in uporabo ter kontroliran dostop do njih v vsem podjetju. S primerjavo modelov (tabela 3) za obvladovanje podatkov v razvojnih procesih (Duhovnik & Tavčar, 2000, str. 8.11) smo poskušali najti optimalen način obvladovanja podatkov. Modela za obvladovanje papirnatih dokumentov (model I) in elektronski arhiv (model II) sta že bila uporabljena, a sta se izkazala za neprimerna. Pri odločanju med sistemom PLM za obvladovanje tehnične dokumentacije (model III) in enotnim sistemom za podatke o proizvodih v podjetju (model IV) smo poskušali ovrednotiti možnost povezovanja sistemov PLM in ERP. Glavni ugotovitvi sta bili: ■ struktura primarnih proizvodov je zelo preprosta, saj je mehanizem registratorja kot najzahtevnejši proizvod sestavljen iz le nekaj delov; kosovnica je preprosta in jo zlahka definiramo v sistemu ERP Baan, pa tudi spreminja se ne zelo pogosto; ■ kosovnice sekundarnih proizvodov (orodij in strojev) se ne vnašajo v sistem ERP; v sistemu ERP so samo podatki o gradnikih, ki jih podjetje kupuje na trgu. Tabela 3: Modeli računalniško podprtega obvladovanja podatkov o proizvodih Prednosti Slabosti Zahteve Ni potrebna draga dodatna oprema. Trajnost arhiviranja (papir, mikrofilm) Preprostost uporabe Zaporedni način dela Zamuden postopek pri spremembah Slaba odzivnost velikih sistemov Če se ne uporablja mikrofilm, ni potrebna posebna tehnična oprema. Hiter dostop do dokumentov na delovnem mestu Centralni arhiv v prostorsko razpršenih podjetjih Razmeroma preprosto uvajanje in uporaba Večje organizacijske spremembe niso potrebne. Zagotoviti je treba varnost podatkov. Problem različnih formatov zapisov na dolgi rok Ni pregleda nad nastajanjem dokumentov. Oprema in usposobljenost zaposlenih za računalniško podprto delo, mrežna povezava do arhiva, programska in strojna oprema za vodenje arhiva in varno hranjenje podatkov cn o TJ Hitrejši in nadzorovan tok dokumentov Pregled nad stanjem dokumentov Omogočeno virtualno delo razvojnih skupin. Lokalne postavitve sistema PLM ni težko izvesti. Potrebne so organizacijske spremembe. Podvojeni podatki v sistemih PLM in ERP Dodatno izobraževanje zaposlenih Ustrezna programska oprema, spremenjen način dela, usposobljenost zaposlenih in zahteve pri modelu II o .i § O "Ö Priložnost za optimizacijo procesov Dobra odzivnost sistema in sledljivost informacij Uporabnik je na delovnem mestu podprt z vsemi informacijami. Kompleksna naloga Usodnost neuspešnega projekta za podjetje Problem dolgotrajnega arhiviranja Usposobljena ekipa, ki lahko izpelje zahteven projekt in zagotovi zanesljivo delovanje, informacijska infrastruktura mora biti na visoki ravni. epo Standardni podatkovni modeli Večja procesorska moč za obdelavo Uporaba standardnih formatov za večjo a poenostavijo arhiviranje. in večja poraba prostora za arhiviranje prenosljivost podatkov: STEP PDF, XML itn. ri e ja Neposredno vključevanje v globalni Uporaba standardnih vmesnikov a informacijski sistem Poenotena struktura tistih delov Sa jsk "č5 p a Prenosljivost podatkov znotraj podjetja podjetij, ki so del skupnega virtualnega el a mr ln ual in navzven razvoja proizvodov od S for inf irt [Vir: J. Duhovnik & J. Tavčar, Elektronsko poslovanje in tehnični informacijski sistemi, 2000, str. 8.3) Proizvodnja Kreiranje iC^ Pregledovanje dokumentov CAD dokumentov Slika 4: Model III - sistem za obvladovanje tehnične dokumentacije [Vir: J. Duhovnik & J. Tavčar, Elektronsko poslovanje in tehnični informacijski sistemi, 2000, str. 8.6) Iz tega smo sklepali, da ni prave potrebe po uvajanju dodatnih funkcionalnosti sistemu PLM ali za povezovanje obeh sistemov. Končna odločitev o izbranem modelu uvajanja sistema PLM je torej bila, da bo uvedeni sistem PLM uporabljen predvsem za obvladovanje tehnične in tehnološke dokumentacije, ki nastaja pri razvoju primarnih in sekundarnih proizvodov (slika 4). 3.1.1 Določitev ključnih procesov Pri določanju ključnih procesov smo izhajali iz izbranega modela informatizacije razvojnih procesov in se osredinili na tiste, ki so povezani z obvladovanjem tehnično-tehnološke dokumentacije. Izhodiščni model obvladovanja dokumentacije kot izhod iz procesa definira razvojno-tehnično dokumentacijo, ki mora biti urejena, dostopna in ažurna (slika 5). Iz osnovnega modela obvladovanja dokumentov smo definirali pet ključnih procesov: 1. razvoj novih proizvodov - pomeni razvoj popolnoma novih proizvodov, ki se še ne izdelujejo v Niko, d. d.; 2. razvoj novih tipov proizvodov - pomeni razvoj izpeljank (variant) obstoječih proizvodov in njihovo prilagoditev zahtevam kupcev; 3. razvoj novih tehnologij, orodij, strojev, naprav in storitev tako za proizvodnjo proizvodov kot za prodajo zunanjim kupcem; 4. serijska izdelava kot proces pretvorbe materialov v proizvod za končnega kupca; 5. obvladovanje sprememb - te nastanejo na pobudo kupcev ali iz potreb po optimiranju lastnosti proizvoda, povečanju njegove kakovosti, izboljšavah procesa ali zmanjševanju stroškov. ^Sklep uprave ^Poslovno-tehnične zahteve M-Pristojnosti kadrov -t^Znanje in usposobljenost Urejena dokumentacija Dostop do dokumentacije Azurna dokumentacija^ Razvojno-tehnična dokumentacija^ M-Jnformacijske povezave •^-Standard ISO 9001 NvKader mnCAX Software I M-JHardware Slika 5: Izhodiščni diagram modela obvladovanja tehnične dokumentacije Poleg modela ključnih procesov smo izdelali tudi matriko dokumentov, ki se uporabljajo v posameznih fazah razvojnega procesa. Za vse smo določili tok od avtorjev do končnih uporabnikov (tabela 4). Pri izdelavi matrike dokumentov smo upoštevali: ■ pravice, ki jih imajo uporabniki pri obvladovanju posameznih dokumentov: • izdela, • potrdi, • spreminja, • vpogled; ■ vlogo v razvojem procesu: • A - poslovodstvo, vodja razvoja, vodje programov, • B - vodja projekta, vodje oddelkov, • C - člani projektne skupine, • C - razvojniki, tehnologi, konstruktorji, prodajni referenti, nabavni referenti, dokumentarist, vodja vzdrževanja, kontrolorji, referent za varstvo pri delu, • D - administracija. Tabela 4: Matrika dokumentov v razvojnem procesu (izvleček) Vrsta dokumentov Dokument Obrazec, format Izdela Potrdi Spreminja Vpogled Tržna dokumentacija Sklep uprave pdf E A D A, B Poslovno-tehnične zahteve pdf, html, doc, jpg idr. B, C, C A B D Ideja o novem proizvodu pdf, html, jpg, doc idr. A, B, C, C A B, C, C D Dokument: vprašalnik MP OP 001/1 C A A B, C, D Stroškovne analize Vsi formati A A A B, D Katalog proizvodov OR ON 002 C A, B D A-D Zapisnik o pregledu pogodbe OS ME OP 006/1 B A, B A, B A, D Razvojna dokumentacija Tehnična dokumentacija Vsi formati B, C A B, C D, D primarnega proizvoda Razvojno-tehnične analize Vsi formati A A A B, D Naročilo za projektiranje OR OP 001/2 A, B A / D Kartica dokumenta OR OP 003/1 C A, B D A—D Prototip Vsi formati B, C A B, C D, D Testiranje prototipa Vsi formati B, C A B, C D, D Potrditev prototipa pri kupcu Vsi formati B, C A B, C D, D Potrditev kupca Vsi dokumenti B A B C, C, D Razvojna dokumentacija sekundarnega proizvoda Naročilo za razvoj oz. konstrukcijo orodja OR OP 001/2 B A / C, D Razvoj orodja OR OP 001/2 A, B, C A / D Naročilo standardnih sestavnih delov pdf B, C A / D Nova tehnologija, orodje, stroj pdf, jpg B A B C, C, D Naročilo izdelave osnovnih sredstevOR OP 001/1 A A A A-D Kartica dokumenta OR OP 003/1 C A, B C A-D V navedenih procesih smo določili tudi glavne težave, ki so se pojavile pri uporabi sistema CAD/ CAM. Najbolj so bile zahtevne tiste, ki so nastale zaradi slabe organizacije: ■ Sistem označevanja dokumentov CAD je postal popolnoma neustrezen. To je privedlo do nepreglednega dela in močno oviralo izmenjavo informacij med posameznimi uporabniki tovrstnih dokumentov. ■ V konstrukcijskem procesu je bilo delo popolnoma prepuščeno presoji in ravni znanja posame- znih uporabnikov. Iz tega izhaja slabo izkoriščanje zmogljivosti sistema CAD/CAM. Uporaba je pri večini uporabnikov ostala na ravni najosnovnejših tehnik modeliranja in izdelave risb. ■ Neurejen pretok informacij med posameznimi delovnimi mesti v razvojnem procesu. Glavni medij za izmenjavo informacij je ostal papir. Iskanje in pregledovanje dokumentov CAD v digitalnem zapisu je bilo omogočeno samo uporabnikom sistema CAD/CAM, saj ni bilo primernih pregledovalnikov. ■ Pomanjkljiv nadzor nad spremembami in razdeljevanjem dokumentov. Uporaba datotečnega strežnika, na katerem so shranjeni vsi dokumenti CAD, je sicer omogočila izmenjavo datotek, vendar ni zagotovila zahtevane varnosti in zaščite pred nepooblaščenimi spremembami. ■ Ni sistema za obvladovanje drugih dokumentov, ki nastajajo v procesu razvoja proizvodov. Digitalni dokumenti so shranjeni lokalno, brez nadzora in možnosti dostopa. Kljub zelo natančnim navodilom za poslovanje s tehnično dokumentacijo je pogosto prihajalo do odstopanj, predvsem pri dokumentih sekundarnih proizvodov: ■ Slaba sledljivost dokumentov, ki je posledica nepopolnega označevanja dokumentov. V primeru, ko so bile na enem samem dokumentu združene risbe različnih sestavnih delov enega stroja, je to še dodatno zmanjševalo preglednost in sledljivost. ■ Dokumenti na delovnih mestih niso bili ažurni. Spremenjeni dokumenti niso vedno dosegli pravega uporabnika. ■ Nedosledno izvajanje sprememb. Proces razvoja sekundarnih proizvodov je potekal po načelu »metanja čez zid«. Ko je bila konstrukcija orodja ali stroja končana, so vso konstrukcijsko dokumentacijo poslali v orodjarno. Pri izdelavi je pogosto prišlo do odstopanj, vendar se ta niso dokumentirala, prav tako pa ni bilo usklajevanja med orodjarno in konstrukcijo. 3.1.2 Določanje ciljev prenove in informatizacije procesov razvoja proizvoda Pri določanju ciljev prenove in informatizacije razvojnih procesov smo izhajali iz: ■ zahtev referenčnega modela (model III) za obvladovanje tehnične dokumentacije, ■ ugotovljenih odstopanj od zahtev standardov kakovosti ISO9000 za obvladovanje dokumentov v procesu razvoja proizvodov, ■ zahtev po skrajševanju razvojnega cikla tistih orodij, strojev in naprav, ki so ključni za ohranjanje konkurenčnosti podjetja. Temeljni cilji prenove procesov razvoja proizvoda so bili: ■ vzpostavitev novega sistema označevanja dokumentov CAD, ■ poenotenje delovnega okolja za vse uporabnike sistema CAD/CAM, ■ pridobitev novih znanj in dvig ravni uporabe sistema CAD/CAM, ■ določitev skupnih standardov dela v konstrukcijskem procesu, ■ uvajanje sočasnega dela pri najzahtevnejših razvojnih projektih v strojegradnji. Cilji informatizacije procesa razvoja proizvodov so bili: ■ vzpostavitev enotnega arhiva za dokumente, ki nastanejo pri razvoju proizvodov, ■ obvladovanje dokumentov v izbranem sistemu PLM: • z vodenjem verzij, • z zaščito pred nepooblaščenimi spremembami, • s sistemom potrjevanja sprememb in napredovanja v življenjskem ciklu dokumentov, • z možnostjo pregledovanja dokumentov CAD tudi za tiste uporabnike, ki ne uporabljajo sistema CAD. 3.2 Prenova procesov razvoja proizvodov Prenova procesov razvoja proizvodov je potekala postopno v treh korakih: 1. boljša izraba sistema CAD/CAM s skupnimi nastavitvami in urejenimi knjižnicami dokumentov CAD; 2. prenova razvojnih procesov z uvajanjem najboljših praks in metod konstruiranja; 3. uvedba sistema PLM z boljšim povezovanjem v razvojnem procesu in boljšim obvladovanjem dokumentov. 3.2.1 Optimiranje dela s sistemom CAD Skupne nastavitve za delo s sistemom CAD/CAM zagotavljajo vsem uporabnikom sistema enako delovanje sistema in delovno okolje. Enotne nastavitve in uporaba skupnih predlog omogočata izmenjavo dokumentov CAD, saj so izdelani z upoštevanjem enakih pravil in nastavitev. Uporaba predlog (angl. Template) ponuja uporabnikom sistema CAD/CAM skupno podlago za kreiranje dokumentov CAD. Za delo s sistemom CAD/CAM smo izdelali predloge 3D-modelov in sestavov, predloge delavniških in sestavnih risb, formate delavniških in sestavnih risb ter tabele za kosovnice sestavnih risb. Vse predloge modelov in sestavov poleg osnovnih gradnikov vsebujejo vse zahtevane uporabniške parametre in algebraične relacije za izračun vrednosti parametrov. Z avtomatiziranim zapisom izbranih parametrov na risbo smo se tudi izognili večkratnemu vnašanju podatkov in hkrati zagotovili tudi njihovo pravilnost. Knjižnice 3D-modelov vsebujejo modele standardnih sestavnih delov: vijakov, matic, ležajev in drugih. V knjižnice lahko dodamo tudi modele pogosto uporabljenih sestavnih delov, ki smo jih izdelali sami ali izvirajo iz katalogov proizvajalcev različnih sestavnih delov - hidravlične in pnevmatske komponente, elektromotorji itd. Pri urejanju knjižnic smo najprej določili, katere modele sestavnih delov bomo sploh uvrstili v knjižnico. Izbrane modele smo opremili z ustreznimi uporabniškimi parametri in jih prenesli na strežnik. 3.2.2 Spremembe v procesu konstrukcije proizvodov Z novim sistemom označevanja dokumentov CAD smo želeli poenotiti označevanje vseh vrst dokumentov CAD. Pri tem smo izhajali iz dveh temeljnih pravil: ■ vsaka risba lahko prikazuje samo en model ali sestav; ■ usklajenost imen dokumentov s sistemom označevanja proizvodov, orodij in strojev. Novi sistem označevanja (slika 6) je prilagojen označevanju proizvodov, orodij in strojev. V vsakem primeru je tudi zagotovljena unikatnost označevanja. Oznake modelov proizvodov in njihovih sestavnih delov so enake oznakam gradnikov v sistemu ERP Baan. Tabela 5: Primer kodiranja dokumentov CAD za proizvod Izdelek IZ-XXX-XXX -►Tip (pol)izdelka -► Naziv izdelka ali polizdelka- -►Izdelek ali polizdelek Orodja XX-XXX-XX-XXX u Poz cija komponente v kosovnici -►Zaporedna številka operacije -►Tip (pol)izdelka iz registra izdelkov -►Vrsta orodja -►Tehnološka skupina - oddelek Stroji, naprave xxxxXX-XX-XXX I—► Pozicija komponente v kosovnici -►Zaporedna številka podsestava -►Vrsta orodja -►Tehnološka skupina - oddelek Slika 6: Sistem označevanja proizvodov, orodij in strojev Tip dokumenta CAD Ime datoteke - naziv Opis Sestav (*.asm) M1-080-000.asm Mehanizem 1 sestav 80 splošno Model (*.prt) M1-002-080.prt Rebro mehanizma 1 tip 80 Risba (*.drw) M1-080-000.asm Mehanizem 1 sestav 80 splošno Analizo trdnosti proizvoda z metodo končnih elementov smo uporabili pri razvoju nove generacije proizvodov. Pri klasičnem razvojnem procesu bi konstrukciji proizvoda sledila še konstrukcija prototipnega orodja, s katerim bi izdelali proizvod in ga nato še preizkusili. Ob neustreznih rezultatih preizkusov bi morali spremeniti konstrukcijo proizvoda in orodja, popraviti orodje ali celo znova izdelati in ponoviti preskuse. Z metodo končnih elementov smo analizirali trdnostne lastnosti proizvoda, ko je ta obstajal le kot 3D-model na računalniku. Analizo smo izvedli v več ponovitvah. Pri vsaki ponovitvi so bile spremenjene oblika ali dimenzije proizvoda, dokler nismo prišli do ustreznih rezultatov. Analiza gibanja (kinematike) mehanizmov in kolizije omogoča simulacijo delovanja stroja in vanj vgrajenih mehanizmov. Pri tem preverjamo, ali se sestavni deli gibajo tako, kot je predvideno, in ali pri tem pride do kolizij - trkov z drugimi sestavnimi deli. Konstruiranje od zgoraj navzdol (angl. Top-Down Design) je drugačen pristop h konstruiranju in računalniškemu modeliranju proizvodov. Pri klasičnem konstrukcijskem procesu začnemo z modeliranjem posameznih sestavnih delov, ki jih nato sestavljamo v podsestave in sestave. Pri pristopu od zgoraj navzdol razvojna skupina najprej določi, kakšne so glavne lastnosti in struktura proizvoda. Pri tem proizvod razstavi na module ali podsklope, ki sestavljajo proizvod, ter določi njihove stične točke. Za tako določeno strukturo proizvoda projektna skupina naredi »okostje« (angl. skeleton), na katerem določi skupne reference pri modeliranju in sestavljanju podsklopov in njihovih sestavnih delov. S takšnim načinom dela smo v proces konstruiranja uvedli številne spremembe: ■ intenzivna komunikacija v razvojni skupini: lastnosti proizvoda morajo biti jasno določene, določeni morata biti struktura proizvoda in delitev dela. Vse to zahteva dogovarjanje in usklajevanje dela v skupini; ■ možnost sočasnega dela - konstruiranja: z razdelitvijo proizvoda v medsebojno neodvisne module smo razvojni skupini omogočili sočasno delo pri razvoju posameznih modulov. Konstruktorji so odgovorni za konstruiranje modulov, za njihovo sestavljanje in preverjanje pa skrbi vodja projekta; ■ lažje delo in izvajanje sprememb: zaradi razčlenitve proizvoda - stroja - na manjše podsklope, je delo konstruktorjev lažje in preglednejše. 3.3 Informatizacija procesa razvoja novih proizvodov Iz več razlogov smo se odločili za uvajanje samostojnega sistema PLM. Prvi je bil ta, da je ključno orodje v razvojnem procesu postal sistem CAD/ CAM. S samostojnim sistemom PLM zagotavljamo obvladovanje dokumentov CAD v vseh fazah njihovega življenjskega cikla, torej že od nastanka. V sistem PLM so vgrajena orodja za vizualizacijo, kar zagotavlja pregledovanje modelov in risb tudi tistim uporabnikom, ki ne uporabljajo sistema CAD/CAM. Dodatne funkcionalnosti omogočajo sočasni razvoj proizvodov in večjo standardizacijo dela v konstrukcijskem in razvojem procesu. Med pomanjkljivosti te rešitve bi lahko šteli, da gre za nov informacijski sistem, ki potrebuje dokaj zmogljivo strojno opremo in dodatno vzdrževanje. Kljub preprostosti in preglednosti uporabniškega vmesnika je potrebno dodatno izobraževanje uporabnikov in tudi nekaj sprememb v načinu dela. Bistvene za delovanja sistema so primerno izvedene nastavitve. Pri nastavitvah moramo dobiti odgovore na pet ključnih vprašanj: 1. KAJ oz. katere objekte bomo obvladovali v sistemu PLM? 2. KDO so uporabniki in kakšne so njihove vloge v sistemu PLM? 3. KJE bodo shranjeni objekti? 4. KDAJ so objekti primerni za prehod v naslednjo fazo življenjskega cikla? 5. KAKO so določene pravice uporabnikov? KAJ - katere objekte bomo obvladovali v sistemu PLM Pri izbiri objektov, ki jih bomo obvladovali s sistemom PLM, smo izhajali iz matrike dokumentov. V prvi fazi uvajanja sistema PLM smo se omejili na dokumente CAD: ■ 3D-modeli in sestavi, ■ delavniške in sestavne risbe s pripadajočimi kosovnicami, ■ vse datoteke, ki nastanejo pri pripravi programov za obdelovalne stroje NC, ■ formati delavniških in sestavnih risb ter tabele kosovnic, ■ predloge modelov in sestavov. Za opisovanje dokumentov CAD v sistemu PLM smo poleg sistemskih atributov uporabili še uporabniške parametre, ki smo jih definirali že pri prenovi procesa konstruiranja s sistemom. KDO so uporabniki in kakšne so njihove vloge v sistemu PLM Z vlogami uporabnikov določimo, kakšne so njihove pravice in naloge pri delu s sistemom PLM. Glavne vloge so bile določene že v matriki dokumentov (tabela 4), zaradi posebnosti delovanja sistema pa smo jih še dopolnili: ■ glavna vloga uporabnikov: member, ■ druge vloge uporabnikov: konstruktor, tehnolog, elektronik, vodja razvoja, programer, ■ sistemske vloge: Product Manager (skrbnik domene), Approver (potrjevalec v procesu napredovanja), Reviewer (pregledovalec v procesu napredovanja). KJE bodo shranjeni objekti Sistem PLM omogoča organiziranje podatkov v domenah produktov in knjižnic. Domena produkt je namenjena shranjevanju podatkov, povezanih z razvojem enega proizvoda ali družine proizvodov Pri določanju domen produktov je bilo dogovorjeno, da bodo domene sledile novemu sistemu označevanja. Za obvladovanje podatkov o proizvodih sta bili določeni domeni za vsako družino proizvodov, posebej pa so bile definirane domene za podatke o orodjih in strojih. KDAJ - življenjski cikel objektov Pri določanju življenjskega cikla objektov smo sledili fazam v razvoju in konstrukciji orodij in strojev. Življenjski cikel dokumentov CAD sestavljajo štiri faze (slika 7): ■ razvoj je faza, v kateri poteka konstrukcija proizvoda; konstruktor ima pravico kreiranja in spreminjanja dokumentov CAD, vsi drugi uporabniki jih lahko samo pregledujejo; ■ izdelava je faza, ko je proizvod (orodje ali stroj) v izdelavi v orodjarni; konstruktor ima še vedno pravico do spreminjanja dokumentov CAD, enake pravice so dobili tudi tehnologi v orodjarni; ■ uporaba pomeni prevzem orodja ali stroja v uporabo; dokumentov CAD se ne da več spreminjati; ■ neveljavno pomeni umik dokumenta CAD iz uporabe. Dokumenti se med fazami življenjskega cikla pomikajo z napredovanjem (angl. Promote), kar je prikazano na sliki 7. Z vsakim napredovanjem se zmanjšujejo pravice uporabnikov, zato je za spreminjanje dokumentov potrebno vračanje v predhodne faze življenjskega cikla. Kadar izvedba spremembe zahteva novo revizijo dokumenta CAD, se faza življenjskega cikla samodejno vrne na fazo razvoj. Slika 7: Življenjski cikel dokumentov CAD KAKO so določene pravice uporabnikov Pravice uporabnikov določamo glede na: ■ fazo v življenjskem ciklu: uporabniki imajo v različnih fazah različne pravice. V zgodnjih fazah razvoja imajo večje možnosti spreminjanja objektov, pozneje se njihove pravice zmanjšujejo in lahko objekte le še pregledujejo; ■ vlogo uporabnikov v domeni: pravice uporabnikov so povezane z njihovo vlogo v neki domeni. Vedno jih določamo za vloge in ne za posamezne uporabnike. Uporabniki dobijo svoj nabor pravic z dodelitvijo vloge v domeni; ■ vrsto objekta: dokument, dokument CAD ali gradnik. V tabeli 7 so prikazane pravice uporabnikov v vlogi konstruktor v domeni produktov. Minimalni nabor pravic v vseh fazah življenjskega cikla obsega branje in zagotovljen dostop do pregledovanja lastnosti in vsebine objektov. Vloga konstruktor ima v fazah konstrukcija in izdelava tudi pravico kreiranja in spreminjanja dokumentov CAD, medtem ko lahko v fazi uporaba dokumente samo pregleduje. Zaradi zaščite podatkov konstruktorjem ni dovoljeno brisanje objektov, ta pravica je pridržana za vlogo Product Manager. Nekoliko drugačen pristop je uporabljen pri pravicah uporabnikov v okviru knjižnic. Vse pravice za delo z različnimi objekti so dodeljene ad- ministratorju knjižnic v vlogi Library Manager. Ta lahko kreira nove knjižnice, oblikuje njihovo strukturo, dodaja in spreminja dokumente CAD in druge objekte. Vsi drugi uporabniki so omejeni samo na pravico branja in pregledovanja podatkov. Tako lahko uporabijo knjižnice in predloge dokumentov CAD, shranjene v teh domenah, a jih ne morejo spreminjati. Tabela 7: Matrika pravic za vlogo konstruktor v domeni produktov Vloga Uporabnik Vrsta objekta Status/Faza ^ Lu "Č= I- '¡D ™ E '> OD iT) TD tU cd cn ^ CD