Tradycyjnie większość prac nad rozwojem nowego produktu wykonywanych jest po kolei: zaczynając od koncepcji, która trafia do zespołu projektowego, następnie do zespołu inżynieryjnego i działu produkcji, a następnie do działu marketingu i sprzedaży. Natomiast inżynieria współbieżna wymaga bardziej złożonego procesu rozwoju.
Inżynieria współbieżna (CE – Concurrent Engineering) – na czym polega?
Inżynieria współbieżna, znana również jako inżynieria symultaniczna, to metodologia produkcji, w której wiele zespołów z różnych działów (produkcji, jakości, zaopatrzenia, marketingu) współpracuje równolegle, a nie sekwencyjnie na wszystkich etapach rozwoju i produkcji danego artykułu.
Metoda ta:
- skraca czas wprowadzania produktu na rynek,
- obniża koszty rozwoju,
- poprawia jakość produktu.
Jednoczesne uwzględnienie aspektów projektowania, produkcji i wymagań rynku, dzięki inżynierii współbieżnej pomaga zapobiegać zmianom na późnym etapie i usprawnia współpracę międzywydziałową.
Jak przebiegają procesy na produkcji w ramach inżynierii CE?
Na początku procesu rozwoju tworzy się wiele wielofunkcyjnych zespołów, z których każdy przyczynia się do projektowania produktu w oparciu o swoją wiedzę specjalistyczną. Na przykład:
- zespół marketingowy wnosi swoją wiedzę na temat aktualnych potrzeb i pragnień klientów, co od samego początku napędza proces projektowania,
- inżynierowie produkcji dzielą się swoją wiedzą na temat sposobów wytwarzania.
Wszyscy członkowie zespołu interdyscyplinarnego wnoszą swoją wiedzę, aby zminimalizować potencjalne problemy już na samym początku. Pozwala to zapewnić wysoką jakość produktu końcowego i może skrócić czas rozwoju produktu dzięki zastosowaniu bardziej systematycznego podejścia usprawniającego zarządzanie projektem.
Jak przebiegał historyczny rozwój inżynierii współbieżnej?
Inżynieria współbieżna to ewolucja sekwencyjnej metody „kaskadowej” stosowanej w procesie produkcyjnym w latach 70. i 80. XX wieku. To bardziej zintegrowane, multidyscyplinarne podejście, wywodzące się z sektora lotnictwa i obronności, które dążą do osiągnięcia przewagi konkurencyjnej i redukcji kosztów w swoich branżach.
Nowoczesne zastosowania obejmują produkty od motoryzacji po elektronikę użytkową i sprzęt przemysłowy.
Inżynieria symultaniczna a inżynieria na zamówienie – jakie są różnice?
Na pierwszy rzut oka może się wydawać, że inżynieria współbieżna (CE) i inżynieria na zamówienie (ETO) są podobne. Istnieją jednak pewne różnice, zarówno w podejściu, jak i procesie decyzyjnym.
Jakie są kluczowe różnice między CE i ETO?
- Sekwencyjne i równoległe przepływy pracy — ETO zwykle podąża liniową ścieżką postępu, natomiast CE umożliwia jednoczesny rozwój.
- Porównania harmonogramów typowych projektów — CE często skraca czas wprowadzania produktu na rynek o 30–50%, podczas gdy typowe przepływy pracy ETO stawiają na możliwość dostosowania, a nie na szybkość.
- Alokacja zasobów — CE może wymagać większego zaangażowania zasobów na początku, ale zazwyczaj mniejszej liczby godzin całkowitych projektu, co jest istotne przy określaniu kosztów produktu.
Kiedy wybrać CE a kiedy ETO? Procesy decyzyjne
- ETO ma więcej sensu w przypadku prostszych produktów, ograniczonych zasobów i ściśle regulowanych środowisk, które wymagałyby sekwencyjnych zatwierdzeń.
- Inżynieria współbieżna przynosi korzyści w przypadku złożonych produktów, rynków o dużej konkurencji lub zintegrowanych systemów wymagających interdyscyplinarnego wkładu.
- Możliwe jest również zastosowanie hybrydowych podejść dla poszczególnych branż, które będą uwzględniać zasady gospodarki o obiegu zamkniętym w tradycyjnych ramach ETO, co przyniesie częściowe korzyści.
Jakie są podstawowe elementy inżynierii współbieżnej?
Aby producent mógł korzystać z inżynierii współbieżnej, musi uwzględnić pewne kluczowe elementy, w tym rozwiązania programowe.
Struktury zespołów międzyfunkcyjnych
Do podstawowych ról i obowiązków związanych z korzystaniem z CE należą co najmniej:
- menedżer produktu,
- inżynier ds. projektowania,
- inżynier ds. produkcji,
- specjalista ds. jakości,
- przedstawiciel ds. łańcucha dostaw,
- osoby zespołu sprzedaży i marketingu – pomoc w kierowaniu rozwojem produktu.
Konieczne jest wdrożenie ram komunikacyjnych obejmujących:
- codzienne spotkania,
- cotygodniowe przeglądy techniczne
- oceny kamieni milowych.
Zintegrowane narzędzia projektowe (CAD/CAM)
Integracja CAD/CAM (projektowanie wspomagane komputerowo/produkcja wspomagana komputerowo) umożliwia uzyskanie informacji zwrotnej na temat projektów przed ich sfinalizowaniem, przy wykorzystaniu współdzielonych środowisk danych.
Konieczne jest korzystanie z platform symulacyjnych i testowych, aby umożliwić wirtualną walidację projektów względem ograniczeń produkcyjnych, często w formacie 3D.
Rozwiązania informatyczne zapewniają wszystkim zainteresowanym stronom wgląd w zmiany w czasie rzeczywistym dzięki kontroli wersji. Wszyscy członkowie zespołu potrzebują dostępu do informacji o postępach i zmianach w całym cyklu.
Jakie są korzyści i wyzwania inżynierii współbieżnej w procesie produkcyjnym?
Producenci, którzy stosowali wyłącznie tradycyjne metody inżynieryjne, powinni zrozumieć, co może zaoferować inżynieria współbieżna. Przyjrzyjmy się zaletom i wadom inżynierii współbieżnej.
3 główne korzyści z inżynierii współbieżnej:
- Krótszy czas wprowadzania produktu na rynek, często przed konkurencją.
- Statystyki dotyczące kompresji cyklu rozwoju pokazują, że typowy czas rozwoju, od koncepcji do produkcji, ulega skróceniu o 30–50%.
- Konsekwencje w zakresie przewagi konkurencyjnej obejmują przewagę wynikającą z bycia pionierem na rynku oraz zdolność reagowania na zmiany rynkowe.
- Przyspieszenie generowania przychodów poprzez wcześniejsze wprowadzanie produktów na rynek i wydłużenie cyklu życia produktów przed ich wycofaniem.
- Niższe koszty rozwoju pozwalają na zwiększenie marży zysku.
- Wczesna identyfikacja problemów pozwala zaoszczędzić czas, gdyż kwestie projektowe są wychwytywane na etapie koncepcyjnym, gdy koszty zmian stanowią ułamek kosztów modyfikacji na późnym etapie.
- Zmniejszenie konieczności przeróbek dzięki jednoczesnej weryfikacji wyborów projektowych pod kątem wymagań produkcyjnych i jakościowych.
- Poprawa wykorzystania zasobów dzięki płynniejszemu rozłożeniu obciążenia pracą i skróceniu czasu przestoju pomiędzy kolejnymi fazami.
- Lepsza jakość produktu
- Zintegrowane możliwości testowania w całym procesie rozwoju zamiast ujawniania rozbieżności między projektem a produkcją dopiero na końcowym etapie.
- Projektowanie pod kątem udoskonaleń w zakresie możliwości produkcyjnych poprzez wczesne wprowadzanie danych dotyczących wymagań dotyczących tolerancji i metod montażu.
- Badania poziomu zadowolenia klientów wykazują, że w przypadku produktów opracowanych przy użyciu metod CE liczba roszczeń gwarancyjnych i problemów z serwisem spada o 15–25%.
3 wyzwania inżynierii współbieżnej
Przejście na tę bardziej sekwencyjną metodę inżynierii i produkcji nie jest pozbawione pewnych wyzwań. Można je jednak pokonać, stosując przemyślane podejście i środowisko zarządzania projektami oparte na współpracy.
- Opór organizacyjny
- Tradycyjne problemy związane z przełamaniem silosów wymagają od działów dzielenia się niedokończoną pracą i wstępnymi decyzjami.
- Przeszkody w akceptacji ze strony kadry zarządzającej, zwłaszcza w przypadku dyrektorów przyzwyczajonych do sekwencyjnych wskaźników rozwoju i raportowania kamieni milowych.
- Wymagania dotyczące transformacji kulturowej, w tym współodpowiedzialność za wyniki w porównaniu do wskaźników efektywności wydziału.
- Wymagane zasoby
- Inżynieria współbieżna wymaga inwestycji w narzędzia współpracy, szkolenia i rozwój procesów.
- Takie podejście wymaga, aby kluczowi pracownicy uczestniczyli w wielu aspektach jednocześnie, a nie sekwencyjnie, co intensyfikuje ich czas pracy.
- Wymagania dotyczące infrastruktury technologicznej, obejmujące zintegrowane systemy zarządzania danymi i międzywydziałowy dostęp do informacji projektowych.
- Zarządzanie złożonością
- Zwiększone zapotrzebowanie na komunikację wynikające ze zwiększonej częstotliwości spotkań i wymagań dotyczących dokumentacji w równoległych strumieniach pracy.
- Wąskie gardła w procesie decyzyjnym powstają, gdy trzeba dokonać współzależnych wyborów, dysponując niekompletnymi informacjami pochodzącymi z równoległych działań.
- Wyzwania związane z zarządzaniem zmianą polegają na tym, że modyfikacje w jednym obszarze wywołują efekt domina w wielu realizowanych procesach.
Kiedy należy rozważyć inżynierię współbieżną w swojej organizacji?
Nie każdy projekt wymaga współbieżnego projektowania i sekwencyjnych procesów produkcyjnych. Oto jednak kilka kluczowych wskaźników, które mogą wskazywać na korzyści z takiego podejścia.
Wysoka złożoność produktu
Oceniając, czy inżynieria współbieżna przyniesie korzyści Twojemu projektowi, weź pod uwagę złożoność produktu. Produkty o wysokim poziomie interakcji komponentów – zazwyczaj te, które składają się z ponad 50 komponentów, często wymagają interdyscyplinarnej wiedzy specjalistycznej, pracującej równolegle, a nie sekwencyjnie.
Wysoka liczba ograniczeń projektowych
Zwróć uwagę na ilość ograniczeń projektowych w swoim produkcie. Kiedy różne zespoły pracują nad różnymi aspektami produktu, na przykład inżynierowie mechanicy, specjaliści elektrycy, programiści i pracownicy produkcji, często tworzą sprzeczne wymagania.
Presja związana z dostosowywaniem się rynku
Gdy Twoi konkurenci szybko wprowadzają innowacje, inżynieria współbieżna może pomóc Ci dotrzymać kroku dynamicznie zmieniającej się branży.
Zwróć uwagę, czy występują sezonowe wahania na swoim rynku. Czy Twój produkt musi trafić na konkretne terminy premier? Dotyczy to w szczególności produktów powiązanych z konkretnymi targami branżowymi, sezonowymi wzorcami zakupów lub cyklami modernizacji technologii, których przeoczenie może oznaczać wielomiesięczne czekanie na kolejną okazję.
Przeczytaj również: Produkcja potokowa i niepotokowa jako formy organizacji pracy
W jaki sposób oprogramowanie produkcyjne może uprościć współbieżne przepływy pracy?
Ponieważ inżynieria współbieżna może być złożona, do utrzymania kontroli nad procesem często wykorzystuje się oprogramowanie. Rozwiązania informatyczne zapewniają kanał komunikacji, który zapewnia ciągłość wymiany danych między działami, utrzymując jedno źródło informacji o produktach, do którego dostęp mają wszyscy interesariusze. Aby skutecznie zarządzać tym podejściem opartym na współpracy, narzędzia kontroli wersji i zarządzania zmianami powinny automatycznie śledzić historię modyfikacji.
Wiele przedsiębiorstw produkcyjnych korzysta już z oprogramowania MES, aby usprawnić i udoskonalić swoje procesy produkcyjne. Jednak wiele z nich nie wie, jak zintegrować swoje systemy informatyczne MES, aby wykorzystać potencjał inżynierii współbieżnej.
Zarządzanie zadaniami i wizualizacja
Oprogramowanie produkcyjne (MES) zapewnia przejrzystość złożonych, współbieżnych przepływów pracy dzięki narzędziom do mapowania zależności. Narzędzia te obejmują pulpity śledzenia postępów, które zapewniają aktualizacje statusu w czasie rzeczywistym z widokami dostosowanymi do potrzeb różnych interesariuszy – inżynierowie widzą szczegóły techniczne (BOM, technologia, marszruta), a kadra kierownicza – ogólne wskaźniki ukończenia i efektywności.
Integracja z systemami produkcyjnymi
Zintegrowane systemy produkcyjne umożliwiają bezpośredni przepływ danych dotyczących planowania, zaopatrzenia, harmonogramowania i realizacji produkcji, bez zbędnego wprowadzania danych czy ryzyka błędów translacji. Wydajne oprogramowanie MES (Manufacturing Execution System) umożliwia powiązanie specyfikacji projektowych z instrukcjami roboczymi, punktami kontroli jakości i monitorowaniem produkcji w całym procesie wytwarzania.
Kontrola wersji
Kontrola wersji zestawienia materiałów (BOM) usprawnia proces produkcji, zapewniając odpowiednie materiały, ich ilości i specyfikacje projektowe. Eliminuje to ryzyko pracy z nieaktualnymi lub nieprawidłowymi danymi, usprawniając alokację zasobów i zmniejszając prawdopodobieństwo opóźnień w produkcji.
Nowoczesne oprogramowanie MES, często niezbędne podczas prototypowania nowego lub zmodyfikowanego produktu, zapewnia natychmiastowy dostęp do aktualnych i łatwo dostępnych informacji o zmianach w BOM za pośrednictwem systemu kontroli wersji. Dzięki temu, wszystkie zainteresowane osoby mają dostęp do aktualnej konfiguracji produktu.
Przeczytaj także: Czym jest kontrola wersji BOM?
Często zadawane pytania (FAQ)
Jaka jest definicja inżynierii współbieżnej?
Inżynieria współbieżna, znana również jako inżynieria symultaniczna, to metodologia produkcji, w której wiele zespołów z różnych działów (produkcji, jakości, zaopatrzenia, marketingu) współpracuje równolegle, a nie sekwencyjnie na wszystkich etapach rozwoju i produkcji danego artykułu.
Jaka jest różnica pomiędzy inżynierią współbieżną a inżynierią tradycyjną?
Tradycyjna inżynieria opiera się na liniowym (krok po kroku) podejściu, w którym każdy dział kończy swoją pracę przed przekazaniem jej następnemu. Inżynieria współbieżna umożliwia równoległą współpracę wielu zespołów, takich jak projektowy, produkcyjny i marketingowy, co skraca czas rozwoju i poprawia jakość produktu.
Jaki jest przykład projektowania współbieżnego?
Producent samochodów może jednocześnie opracowywać deskę rozdzielczą, podwozie i układ napędowy, dział marketingu zbiera opinie klientów, a inżynierowie produkcji planują montaż. Takie równoległe podejście przyspiesza rozwój i zapewnia lepszą koordynację między działami.
Jakie są zalety inżynierii współbieżnej?
Inżynieria współbieżna skraca czas wprowadzania produktu na rynek, obniża koszty rozwoju i poprawia jakość produktu. Jednoczesne uwzględnienie aspektów projektowania, produkcji i wymagań rynku pomaga zapobiegać zmianom na późnym etapie i usprawnia współpracę międzywydziałową.
