Industry 4.0 można postrzegać jako kolejny etap rozwoju koncepcji Lean Manufacturing, który wprowadza nowe możliwości dzięki zaawansowanym technologiom. Definiuje się go jako inteligentne połączenie maszyn, procesów i systemów informatycznych, umożliwiające kompleksową cyfryzację procesów produkcyjnych. Dzięki temu możliwa staje się automatyzacja linii produkcyjnych oraz ich optymalizacja za pomocą systemów zbierających i przetwarzających dane w czasie rzeczywistym. Wykorzystanie maszyn w produkcji zwiększa efektywność i dokładność procesów produkcyjnych. Jednak, podobnie jak w przypadku Lean Manufacturing, kluczowym elementem sukcesu transformacji nie jest jedynie technologia, ale zmiana kultury organizacyjnej. Przemiany w kierunku Przemysłu 4.0 wymagają zaangażowania pracowników, którzy tworzą firmę, dlatego konieczne staje się szkolenie pracowników i budowanie ich świadomości w obszarze nowych technologii.
Transformacja w kierunku Przemysłu 4.0 wymaga szerokiego, holistycznego podejścia, które obejmuje zarówno technologię, jak i zarządzanie organizacją. Coraz częściej pojawia się konieczność integracji tej koncepcji z Przemysłem 5.0, który koncentruje się na człowieku. W przeciwieństwie do podejścia czysto technologicznego, Przemysł 5.0 pyta, co technologia może zrobić dla ludzi, a nie odwrotnie. W ten sposób oba nurty wzajemnie się uzupełniają – Przemysł 4.0 wprowadza cyfryzację i automatyzację produkcji, a Przemysł 5.0 stawia na zrównoważony rozwój i potrzeby pracowników.
Wiele firm, choć oczekuje szybkiego rozwoju technologii cyfrowych, nie czuje się na to przygotowanych. Kompetencje liderów stają się kluczowe, ponieważ to oni odpowiadają za przygotowanie organizacji do zmian. Przed wdrożeniem technologii konieczne jest zoptymalizowanie obecnych procesów produkcyjnych oraz zbudowanie świadomości w zespole. Bez tego automatyzacja i robotyzacja procesów produkcyjnych mogą zakończyć się fiaskiem, pozostając jedynie kosztowną próbą bez znaczących efektów. Tylko odpowiednie przygotowanie, oparte na kulturze organizacyjnej, pozwoli firmie skutecznie przejść transformację.
Jak zauważył Peter Drucker, „kultura zjada strategię na śniadanie”. To właśnie kultura organizacyjna stanowi fundament, na którym można budować każdą strategię, a jej brak skutecznie blokuje realizację nawet najlepszych planów. Jednak po śniadaniu nadchodzi czas na lunch, kiedy dobrze zdefiniowana strategia może powrócić z nową siłą, przełamując bierne podejście i koncentrując się na działaniu. Kluczowym pytaniem, które organizacja powinna sobie zadać, jest nie tylko „jak to zrobić?”, ale przede wszystkim „co chcemy osiągnąć?”. Tak definiuje się współczesną strategię produkcji.
Nowoczesna strategia produkcji opiera się na harmonijnym połączeniu elementów Przemysłu 4.0 i Przemysłu 5.0 z zasadami Lean Management. To nie tylko wprowadzenie nowych technologii, ale również zbudowanie kultury organizacyjnej, która integruje pracowników wokół wspólnych wartości i celów firmy. W efekcie powstaje spójna osobowość przedsiębiorstwa – skoncentrowana na efektywności, innowacyjności i zrównoważonym rozwoju. Przemysł 4.0 kładzie nacisk na optymalizację procesów produkcyjnych dzięki zaawansowanym systemom cyber-fizycznym, komunikującym się w czasie rzeczywistym. Natomiast Przemysł 5.0 podkreśla kluczową rolę człowieka, stawiając jego potrzeby w centrum uwagi.
Przemysł, którego funkcjonowanie minimalizuje lub całkowicie eliminuje generowanie odpadów, to przyszłość, która stawia na zrównoważony rozwój i efektywność zasobów. Łącząc kluczowe zasady i elementy Przemysłu 4.0 oraz Przemysłu 5.0, tworzymy nowy model, określany mianem Przemysłu 45.0. To podejście integruje zaawansowane technologie cyfrowe z humanistycznym podejściem, gdzie potrzeby człowieka i środowiska są równie ważne jak wydajność technologiczna.
Wdrażanie Przemysłu 45.0 w strategii produkcji opiera się na modelu, który harmonijnie łączy innowacyjne technologie, kulturę organizacyjną oraz zrównoważone podejście do procesów produkcyjnych.
Model wdrażania Przemysł 45.0
Proces wdrożenia strategii opartej na Przemyśle 45.0 opiera się na następujących etapach:
- Szukanie partnerów i sojuszników – współpraca zewnętrzna i wewnętrzna w celu zwiększenia efektywności działań.
- Motywacja i sugestie – angażowanie zespołu i uwzględnianie jego pomysłów.
- Dodefiniowanie wdrożenia i pomiarów KPI – precyzyjne określenie wskaźników sukcesu.
- Dobór i korekta sposobu wdrożenia – elastyczne podejście do zmian.
- Eliminowanie strat – identyfikacja i redukcja marnotrawstwa.
- Doskonalenie – proces ciągłego doskonalenia.
Model ten bazuje na solidnych podstawach, takich jak diagnostyka i audyt oraz rozwijanie świadomości i wiedzy pracowników. Na tych fundamentach opiera się trwała i skuteczna transformacja.
Kluczowe wskaźniki efektywności (KPI) w nowoczesnej strategii produkcji
Ogólny wskaźnik efektywności sprzętu (OEE)
To jeden z najważniejszych wskaźników w monitorowaniu efektywności linii produkcyjnych. OEE (Overall Equipment Effectiveness) uwzględnia trzy kluczowe elementy:
- Dyspozycyjność: procentowy udział czasu, w którym maszyny są gotowe do pracy, w stosunku do dostępnego czasu operacyjnego. Uwzględnia czas przestojów planowanych i nieplanowanych.
- Wykorzystanie: procent czasu, w którym maszyna pracuje z optymalną prędkością w stosunku do czasu jej pracy rzeczywistej.
- Jakość: odsetek wyprodukowanych produktów spełniających normy jakościowe.
Wzór: OEE = Dyspozycyjność × Wskaźnik wykorzystania × Wskaźnik jakości
Przykład: Większość zakładów przemysłowych osiąga OEE w granicach 50–60%, co wskazuje na znaczny potencjał do poprawy. Firmy światowej klasy dążą do wartości powyżej 85%.
Współczynniki średnich czasów: MTTR, MTTF, MTBF
Te wskaźniki są kluczowe dla oceny dostępności i niezawodności maszyn:
- MTTR (Mean Time to Repair): średni czas potrzebny na usunięcie awarii. Obniżenie tego wskaźnika wskazuje na lepszą organizację serwisu i szybsze naprawy.
- MTTF (Mean Time to Failure): średni czas pracy urządzenia do momentu wystąpienia awarii. Im wyższa wartość, tym bardziej niezawodne urządzenie.
- MTBF (Mean Time Between Failures): średni czas pomiędzy kolejnymi awariami. Wysoka wartość oznacza długie okresy bezawaryjnej pracy.
Obliczanie tych wskaźników wymaga dokładnego monitorowania czasu pracy, czasu awaryjności oraz liczby zdarzeń serwisowych. Dzięki analizie trendów można przewidywać potencjalne awarie i minimalizować przestoje.
Koszty jednostkowe produkcji części
Koszt jednostkowy to istotny wskaźnik oceny efektywności procesu produkcji. Składa się na niego:
- koszt bezpośredni obróbki (czas pracy maszyn, zużycie narzędzi, energia),
- koszt powtórzenia zlecenia (związany z brakami i poprawkami),
- koszt przygotowania produkcji (konfiguracja maszyn, uruchomienie linii).
Optymalizacja tych kosztów prowadzi do zwiększenia konkurencyjności firmy i poprawy jej rentowności.
Wskaźniki footprint (np. dla obróbki skrawaniem)
Wskaźniki footprint koncentrują się na zrównoważonym rozwoju i minimalizacji wpływu na środowisko. Przykładowe mierniki to:
- Zużycie energii elektrycznej: monitoring pozwala identyfikować procesy najbardziej energochłonne.
- Ilość braków: wskazuje na efektywność produkcji i konieczność poprawy jakości.
- Zużycie materiałów: pozwala kontrolować, czy materiał jest wykorzystywany efektywnie.
- Czasy przestojów: wskazują na możliwości optymalizacji planowania produkcji.
- Zużycie chłodziw i smarów: pomaga zidentyfikować obszary, gdzie można ograniczyć koszty i wpływ na środowisko.
- Współczynnik recyklingu odpadów materiałowych: mierzy procent odpadów, które są poddawane recyklingowi.
- Długość łańcucha dostaw: krótsze łańcuchy redukują emisję CO2 i czas realizacji zamówień.
Dlaczego to ważne?
Nowoczesna strategia produkcji w erze Przemysłu 4.0 oraz Przemysłu 5.0 opiera się na zaawansowanej cyfryzacji, automatyzacji oraz wskaźnikach efektywności (KPI). Ich realizacja wymaga nie tylko wdrożenia nowych technologii, ale także ciągłego doskonalenia procesów produkcyjnych oraz dbania o kulturę organizacyjną. W tym kontekście szczególnie ważne staje się dostosowanie procesów produkcyjnych do zmieniających się wymagań rynku i rosnącej potrzeby zrównoważonego rozwoju.
Autor: Mariusz Bednarek, 4Results/Instytut Industry 4.0, Szkoła Biznesu PW