Проектиране на материалните разходи
През февруари, с участниците в Design to Cost Academy 2019, успешно завършихме първия модул, фокусиран върху основни системни и инженерни модели и подходи за намаляване на преките разходи на продуктите. За да споделим практически опит, посетихме компанията Kendrion s.r.o в Простейов, немски производител на устройства за управление за автомобилната индустрия. Технологичният мениджър Aleš Buchta, използвайки примера на един от ключовите им продукти, ни показа как е постигнал необходимите целеви разходи, като същевременно поддържа висока „персонализация“ за клиентите и най-високо функционално качество на продуктите. Всичко това, използвайки гореспоменатата Lean методология за проектиране, по-специално "Дизайн на разходи" - в сътрудничество с доставчици на материали и производствени машини.
През март организираме втория модул на Академията, фокусиран върху намаляването на директните материални разходи - Дизайн до материални разходи. Компаниите решават проблема как да постигнат това по систематичен начин целеви материални разходи за продукт или като метод намаляване с десетки проценти материални разходи на продукт. Въз основа на нашия опит в проекта, собствените ни изследвания и интегриране на най-ефективните методи от инженерната практика, ние създадохме методология - набор от методи и знания за намаляване на преките материални разходи за продукта.
Преки материални разходи на продукта
Преките материални разходи са част от формулата за изчисление, която може да се различава както по структура, така и по отношение на отделните видове производствени разходи. На фиг. 1 е пример за типична формула за изчисление. Преките материални разходи на продукта се състоят от цената на полуфабрикатите, необходими за производството на части, влизащи в продукта (бруто тегло) и цената на готовите закупени артикули, влизащи в продукта (компоненти, подсистеми, търговски системи).
Фиг.1 Формула за изчисление на типа на разходите за продукт.
Когато се занимават с проекти за намаляване на преките разходи на продуктите в компаниите, материалните разходи на индустриалните и потребителските продукти обикновено представляват повече от 50% от преките разходи на продукта. Останалото са производствени и монтажни разходи, производствени разходи, административни разходи. Така че има смисъл това приоритетът за намаляване на разходите е да се намалят преките материални разходи.
Дизайн на продукта до разходите за материал
Нашият подход за намаляване на преките разходи се основава на наличието на степени на свобода за промяна, които самостоятелно или в комбинация ни позволяват да генерираме рентабилно решение.
Мислене по отношение на жизнения цикъл на продукта
Нашият опит показва, че всяка фаза от жизнения цикъл на продукта оказва влияние върху преките материални разходи на продукта. Чрез целенасочена промяна на продукта във всяка фаза от жизнения цикъл на продукта и съответната система (например производство, система за сглобяване) е възможно да се генерира нови варианти, обещаващи намаляване на преките материални разходи.
Фиг. 2 Мисленето по отношение на жизнения цикъл на продукта може да се използва за намаляване на материалните разходи за продукта.
С познаването на мисленето в намеренията на жизнения цикъл, ние създадохме поредица от методи и принципи на проектиране за всяка фаза от жизнения цикъл. За илюстрация тук има два метода, които ще разгледаме във втория модул на Академията за проектиране на разходи:
- Метод на функционален домейн
- Метод с активна повърхност.
Метод на функционален домейн на продукта
Една от характеристиките на продукта, която значително влияе върху материалните разходи, е броят на частите в продукта. За да намалим броя на компонентите, често използваме Domain Method (вижте фиг. 3). Всеки технически продукт може да бъде и полезен, моделиран от 4 системни изгледа или домейни:
- структура на производствения процес,
- функционална структура на продукта,
- структура на продукта на продукта,
- компонентна структура на продукта.
Чрез промяна на технологията на продукта, или чрез промяна на функциите, или чрез промяна на структурата на органа или структурата на компонентите, е възможно да се наеме ново пространство, където има решения с минимален или намален брой компоненти.
Фиг. 3 Функционален метод на домейн за намаляване на броя на функционалните компоненти и модули.
На по-високо ниво можем да променим функционалната структура на продукта, толкова по-лесно е да се намери икономично решение по отношение на материалните разходи. Когато можем само да променим структурата на компонентите на продукта и не е възможно да променим структурата на органа, функционалността или процеса на продукта по различни причини, е възможно да намерим компоненти на структури с намален брой компоненти.
Но когато имаме възможност да променим напр. Вече технологията на процеса на продукта е възможно да се влезе в пространството за решения, където продуктите са силно интегрирани и по отношение на броя на компонентите минимална структура на компонентите. Фигура 3 илюстрира метода на примера на преса за чесън, която традиционно съдържа около 10 части. Когато обаче постигнем съвсем различна технология за постигане на същия резултат, например: екструзия, е възможно да проектираме преса за чесън, която съдържа само един компонент.
Методът на функционалната област е ефективен метод за препроектиране на продукт (неговата функционална структура) по целеви начин по отношение на намаляване на материалните разходи.
Метод с активна повърхност (т.нар. "Wirkflachen")
Съществува и силен потенциал на ниво компоненти или органи, като носители на функции. Методът с активна повърхност се основава на факта, че всеки компонент по принцип има "активни" повърхности, които са необходими за изпълнението на функцията. Тогава пространството между активните повърхности е тяхното материализиране. Няма значение как това пространство е материализирано по отношение на разхода на материал и вида на материала (цена за килограм). С познаването на принципите на проектиране на компоненти по отношение на разходите е възможно да се генерират компоненти по целеви начин, който обещава оптимални материални разходи. На фиг. 4 е пример за сифон на хигиенни дренажи, където прилагането на метода на активната повърхност успя да намали разходите за материал с 25%.
Фиг. 4 Метод с активна повърхност за намаляване на разходите за материал.
Академия за дизайн към разходи - модул за дизайн към разходи
Тези методи са само част от ноу-хау, което ще поемем във втория модул на Академията за проектиране на разходи. Модулът „Проектиране към материални разходи“ ще се проведе на 27-28 март 2019 г. във Фричовице. Гост на модула ще бъде инж. Иван Борута, собственик на филми на Borcad. Той развива Lean дизайн от дълго време в своята компания, която е водещ европейски производител на седалки за регионални и международни влакове. Borcad е един от най-добрите в Европа, спечелил няколко европейски и национални награди за дизайн и иновации, наскоро шведската награда за стомана за спестяване на теглото на влаковите седалки, като същевременно повишава безопасността и намалява разходите. Екскурзия до Borcad е част от програмата.