Er automatisering også for SMB-er?

En undersøkelse fra Syddansk Universitet (SDU) setter fokus på små- og mellomstore bedrifter (SMB) i bruk og behov for automatisering. Les mer om den grundige analysen her.

Er automation også for SMV'er?

Vi ser mange spennende automatiseringsløsninger i større danske virksomheter, som er med på å øke produktiviteten og kvaliteten betydelig. Innføring av roboter har stått på agendaen i mange år, men spesielt i de senere årene er antallet industriroboter eksplodert hos danske virksomheter. Automatisering kan imidlertid være mye annet og mer enn å kjøpe og installere en robot.

Selvfølgelig skal vi produsere mer med færre medarbeidere, eller rettere sagt, vi skal produsere mer med hver av de gode medarbeiderne. For det er ikke slik at hver gang vi ser en medarbeider i produksjonen, skal vi umiddelbart tenke om denne person kan erstattes av en robot. Mye trivielt og ensidig gjentatt arbeid kan med fordel erstattes av roboter, men det er svært mange oppgaver som kan gjøres mer effektive gjennom bruk av teknologi generelt i kombinasjon med dyktige og ansvarsbevisste medarbeidere.

Bruk av teknologi til å øke produktiviteten i hele verdikjeden med ordremottak, produktutvikling, produksjonsforberedelse og produksjon bør også oppfattes som automatisering. Det gamle (fra 90-tallet) uttrykket CIM – Computer Integrated Manufacturing – er i ferd med å få en renessanse, siden teknologiene nå begynner å bli modne. Funksjoner skal integreres, slik at det på en enkel og effektiv måte gis tilgang til informasjon gjennom hele verdikjeden og i hele produktets livssyklus mht. styring, sporbarhet og dokumentasjon. I dag snakker vi om den digitale fabrikken og den 4. industrielle revolusjon som med ny teknologi forsøker å realisere det ovenstående gjennom "Internet of Things", slik at vi i tiden fremover kan få til "plug and play"-automatisering.

Virksomheter, spesielt SMB-er, er ulike

I Europa er 99,8 % av virksomhetene SMB-er, og de sysselsetter 66,5 % av arbeidsstyrken, slik det fremgår av tabell 1. I Danmark er mer enn 3000 virksomheter registrert som produksjonsvirksomheter, hvorav 25 % er lokalisert i Region Syddanmark, som ligger til grunn for denne artikkel.

Vi er tilbøyelige til å omtale SMB-er som en mengde ensartede virksomheter med samme utfordringer og behov. Men SMB-er er naturligvis i praksis svært forskjellige i størrelse og forretningsområde, og derfor må automatisering og bruk av teknologi også vurderes i forhold til hver enkelt virksomhet.

I prosjektet Automation Syd (AutoSyd) har SDU sammen med fire automatiseringsvirksomheter hatt kontakt med mer enn 40 produksjonsvirksomheter med sikte på å analysere og vurdere mulighetene og behovet for automatisering.

Prosjektet har vært litt av en vekker (kanskje spesielt for oss universitetsfolk), for det vi erfarte, var at de produkter og bransjer, som kan dra nytte av en automatisering, kan være alt fra fiskefôr via kundetilpassede etiketteringsmaskiner til store trekonstruksjoner. I tillegg kommer forskjeller i størrelsen på virksomhetene og hvor de befinner seg i sin livssykluskurve, så det å finne én standardautomatiseringsløsning, for eksempel i form av en robotinstallasjon, synes ikke i første omgang spesielt relevant.

 

Når og hvorfor må en virksomhet automatisere?

Virksomhetene oppstår og utvikler seg vidt forskjellig. Skal vi forsøke å snakke om en livssyklus eller utvikling av en virksomhet, gir figur 1 et eksempel på hvordan en utvikling kan finne sted – her vist som tre forskjellige tidsforløp.

 

Figur 1: Eksempel på en virksomhets utvikling i praksis i forskjellige tidsforløp. Kilde: Bilberg 2014.

I figuren er det inntegnet området for en SMB, altså opptil 250 ansatte og en omsetning på under 50 mill. euro. Hvorvidt det er den ene eller den andre grensen som nås først, avhenger av virksomhetens suksess, men forhåpentlig vil fokus på økt produktivitet gjøre at mange SMB-er når omsetningen før medarbeiderantallet.

Når virksomheten befinner seg i etableringsfasen, har man gjerne utfordringer med å få produkter og ev. teknologi til å fungere, og finansiering og salg er likeledes en stor utfordring. Hvis virksomheten har 5–10 ansatte, er det kanskje utfordringer med kvalitet på produktene, og kunder begynner å etterspørre flere varianter. Det er kanskje her det overveies å produsere mer "in-house" og droppe noen av de dyre underleverandørene til produksjonen. Dersom virksomheten vokser ytterligere, oppstår det utfordringer med å holde styr på dokumentasjonen.

Gründeren/produktutvikleren/selgeren som startet virksomheten, er ikke lenger i stand til å holde styr på alle trådene. Mengden av varer i omløp stiger, kapasiteten blir en utfordring osv. Når vi nærmer oss 80–100 ansatte, kommer virksomheten i en fase der alle ikke lenger kjenner hverandre. Den flate organisasjonen og kommandoveien må nå erstattes av en organisasjon med funksjoner og ansvarsfordeling.

Det kommer en fase hvor eksport og globalisering begynner å spille inn. Det stilles plutselig spørsmålstegn ved måten det produseres på. Man begynner å
tenke produksjonsstrategi. Det undersøkes alternative produksjonsløsninger, og man skisserer/designer riktige produksjonssystemer og automatiseringsløsninger.

Mange av de mindre virksomhetene tenker ikke særlig strategisk på produksjon. Vi må bort fra å se på produksjon som kun en nødvendighet. Produksjonen skal skape muligheter og en stor konkurransemessig fordel – konkurransekraft. I AutoSyd har mange av virksomhetene som ble besøkt, vært små, dvs. 25–50 ansatte, og flere av dem er ikke umiddelbart modne for automatisering, men gjennom analyse og utvikling av en strategisk plan for automatisering har mange virksomheter begynt å tenke på konkurransefordelene ved automatisering. Her er automatisering definert som svært bredt.

Først retning – så hastighet!
De fleste SMB-er er svært fleksible når det gjelder produkter, kunder, ordrer osv. Styrken til de mindre virksomhetene er nettopp service og fleksibilitet. Der hvor det skorter, er effektivitet forstått som det å få styr på prosedyrer, skape fornuftig flyt i arbeidsoppgavene og få opp kvaliteten.

Arbeidet på disse områdene bør gå foran fokus på produktivitet og automatisering. Effektivitet og lean-prinsipper passer svært godt sammen ved at det settes fokus på verdiskapning, på å skape produksjonsflyt og på standardisering av arbeidsoppgaver, de såkalte SOPs (standard operation procedures). Produktivitet henger ofte sammen med automatisering, og som figur 2 viser, tilsier vår erfaring at man bør ha fokus på effektivitet før automatisering og produktivitet – eller med andre ord først retning (å vite hvor vi skal hen) før vi setter opp farten gjennom automatisering.

På engelsk skjeles det mellom begrepene "effective" (å lage de riktige tingene) og "efficient" (å gjøre tingene raskt med minst mulig ressurser), og det kan vi her oversette til at vi først må finne ut av hva som skal lages (retning), og senere skal vi bli flinke til det (hastighet). Å arbeide med fleksibilitet, effektivitet og produktivitet er en kontinuerlig prosess slik den grønne pilen på figur 2 illustrerer, for kontinuerlig å holde kursen og hastigheten.

Det er en tendens til at automatiseringsløsninger ofte blir ganske komplekse og ofte ender med å bli en svært stor investering for virksomhetene, noe som er urealistisk og uforsvarlig hos mange SMB-er. SMB-er må først tenke produksjonsstrategi og effektivitet. Det er mange ting i forhold til kvalitet, svinn og styring av interne prosedyrer, som bør komme først, før man vurderer automatisering.

Lean-automatisering
Konseptet som AutoSyd går ut med, er det vi på SDU kaller lean-automatisering. Dette har en dobbelt betydning. For det første betyr det at automatisering skal skape verdi for virksomheten. Filosofien kommer fra Toyota med Jidoka – "automation with a human touch", der løsningene skal være enkle og billige, eller med andre ord: "Det må ikke gå en ingeniør i det" (kan vi godt si, siden vi selv har noe av dette i oss). Så våre lean-automatiseringsløsninger skal være enkle konsepter. Det skal gjerne være løsninger som virksomheten kan innføre i økonomisk overkommelige moduler, og som virksomheten kan vokse med.

Den andre betydningen av lean-automatisering er, som vist i figur 2, at det først skal kjøres en lean-effektiviseringsprosess før man for alvor automatiserer. Så med andre ord: først lean og deretter automatisering (av de riktige tingene). Lean-automatisering har fokus på at det er de riktige (de verdiskapende) prosessene som automatiseres. Hvis man har prosesser som ikke skaper verdi, skal disse fjernes før man automatiserer. Det er fatalt å automatisere prosesser som i stedet bør fjernes. Automatisering bør foretas for å høyne kvaliteten på produkter og arbeidsganger eller for å redusere tunge løft/håndteringer, trivielle arbeidsrutiner osv.Figur 2: Effektivitet kommer før produktivitet. Kilde: Bilberg 2015.

I forskningsøyemed snakker vi om modulære produksjonsplattformer som kan bygges opp og bygges om. Vi snakker om rekonfigurerbare løsninger (RMS – "reconfigurable manufacturing systems"), som på sikt vil bli enkle "plug and play"-moduler som raskt kan bygges sammen og integreres kommunikasjonsmessig gjennom "Internet of Things". Målet er å skape adaptive løsninger som kan tilpasses nye situasjoner, der fleksibilitet, effektivitet og produktivitet spiller sammen som illustrert i figur 2. Vi snakker om fremtidens smarte fabrikk, hvor det i en senere artikkel i Effektivitet vil bli beskrevet hvordan SDU-forskere arbeider med en smart fabrikk hvor det også er fokus på samarbeid i nettverk.

Lean-automatiseringskonsepter og -løsninger
Som en konsekvens av AutoSyd-prosjektet er det i samarbeidet mellom SDU og fire integrasjonspartnere pekt på og utviklet generiske produksjonskonsepter som på sikt kan bli til plattformer for automatiseringsløsninger. Disse er beskrevet her:

Fleksibel montasjecelle
Tanken bak fleksible montasjeceller er en modulær produksjonsplattform som kan danne basis for å designe kundetilpassede montasjeceller. Det er en plattform der man kan starte enkelt med manuelle montasjestasjoner, for eksempel oppbygd som en U-celle. Senere kan automatiseringsgraden økes i henhold til lean-automatiseringsfilosofien. I cellen kan det for eksempel integreres en robot som samarbeider med operatører i cellen, noe som vi naturligvis vil se mye mer av i tiden fremover.

Profeeder – fleksibel materialehåndtering/-tilførsel
Et modulært materialehåndteringssystem som kan tilpasses forskjellige bearbeidingssentre og robotfabrikater. Det er snakk om et hjelpesystem som kan fjerne den trivielle håndteringen inn og ut av CNC-maskiner, slik at maskinen kan kjøre ubemannet i perioder og operatørene frigjøres til andre oppgaver i opptil f.eks. 8 timer i strekk. Løsningen er svært brukervennlig, slik at operatørene selv kan omstille og igangsette nye produksjonsoppgaver.

Automatisk palletering
I mange SMB-er er det behov for palletering og avpalletering. Denne løsningen er basert på en robotløsning som er fleksibel og kan settes opp til å palletere kasser av forskjellige dimensjoner og dermed redusere svært ensidig repeterende arbeid (EGA) hos SMB-er. 

Moduloppbygde rulle- og kjedebaner
Formålet med dette konseptet er å levere kundetilpassede løsninger basert på modulære standardelementer, der det er tenkt mye på enkel montasje, kabelføring osv. Målet er "billige", unike løsninger, som kan utprøves uten særlig stor risiko, ettersom anlegget senere kan tilpasses, bygges om og gjenbrukes. 

Touch SCADA
Dette er et enkelt overvåknings- og styresystem som gir medarbeidere lett tilgang til produkt og produksjonsdata fra en webside, og som kan brukes med bruk av PC, mobiltelefon eller nettbrett. Med et slikt system kan brukeren på enkelt vis visualisere og styre en maskin eller en prosess. Løsningen består av et brukergrensesnitt som kan konfigureres, slik at det passer til den styringen som skal visualiseres og styres.

PLCSQL
Et lettvint verktøy for SMB-er til styring av produksjonsdata i form av tegninger, prosessbeskrivelser, CNC-programmer osv. Behovet for datautveksling mellom produksjon (PLC) og økonomi/planlegging (database) er en utfordring hos mange SMB-er. Planlegging krever kjennskap til den aktuelle kapasiteten overalt i produksjonen. Dette systemet gjør det enkelt, billig og driftssikkert å kommunisere mellom en PLC og en database, eller med andre ord – utveksle data mellom PLC og database uten bruk av PC.

Denne artikkelen er skrevet av lektor ph.d Arne Bilberg, lektor Henrik Blichfeldt, og forskningsassistent David Grube Hansen, fra SDU . Artikkelen ble først publisert i Effektivitet.dk, nr 2, 2015.

Annonse

Lean-automatisering – eksempel 1

Et eksempel på lean-automatisering i AutoSyd-prosjektet er en posefalsemaskin utviklet til Skjærtoft Mølle. Normale kommersielle posefalsemaskiner er store anlegg som falser et høyt antall av en spesifikk pose på kort tid, men i Skjærtoft Mølles tilfelle er det ikke behov for høyt volum, men et fleksibelt system som kan avhjelpe problemene med EGA. En av våre partnere utviklet posefalsemaskinen, som vist på bildet. Maskinen fungerer i samspill med medarbeiderne og har avhjulpet de ansattes problemer med EGA. Maskinen kan flyttes fra én fyllestasjon til en annen, den kan håndtere alle posestørrelser i virksomheten, og i tillegg kan den innstilles til å false det antallet ganger som trengs.

Lean-automatisering – eksempel 2

Jørn Iversen Rødekro Aps produserer høykvalitetssykler tilpasset funksjonshemmede, der design står i høysetet. Sykkelverkstedet har produsert sykler i mer enn 15 år og arbeider med å gå fra et verksted til å bli en reell fabrikk. Virksomheten har oppnådd et stykktall som utfordrer det nåværende oppsettet, og har derfor bruk for et nytt produksjonssystem. AutoSyd foreslo et 3-trinnsforløp, der første trinn er å standardisere og beskrive prosesser. I trinn 2 etableres det en produksjonslayout som minsker plukktiden. Designet er en U-celle der material og verktøy plasseres optimalt. I siste trinn kan det bli aktuelt med fleksibel automatisering som kan høyne produktiviteten og kvaliteten og redusere EGA problemer. AutoSyd foreslo en samarbeidende robot som kan håndtere sykkelrammen under montasjen.

Andre leser også
S&OP: la den administrerende direktør sitte ved bordenden

S&OP prosessen: La administrerende direktør sitte ved bordenden

Av: Poul Breil Hansen og Einar Scholte

Dr. Jochen Köckler, leder i styret for Deutsche Messe, Hannover, snakket i februar om nye trender og temaer for Hannover Messe 2017 under førpremieren.

Hva skjer på Hannover Messen 2017?

Av: Marius Vannum

Hvem har egentlig ansvaret for digital transformasjon?

Av: Marius Vannum

Annonse