System produkcyjny [Czym jest? Jakie są jego rodzaje?]

System produkcyjny jest kluczowy dla prawidłowego funkcjonowania przedsiębiorstwa produkcyjnego. To od niego zależy sukces firmy. Dowiedz się, czym jest system produkcyjny i poznaj jego składniki. Sprawdź, jakie są typy procesów i struktury organizacyjne w systemie produkcyjnym, i nie tylko! Czytaj dalej!

System produkcyjny i jego otoczenie - podstawowe definicje i składniki systemów produkcyjnych

System produkcyjny to zintegrowany i odpowiednio zaprojektowany proces przekształcający surowce w gotowe produkty, spełniające wymagania klienta. 

Na system produkcyjny składają się następujące składniki:

• wektor wejścia X, 
• wektor wyjścia Y, 
• proces przetwarzania wektora wejścia w wektor wyjścia,
• zarządzanie systemem,
• powiązania energetyczne, informatyczne i materialne pomiędzy powyższymi elementami procesu. 

Wektor wejścia X, czyli czynniki produkcji, znajdują się na początku każdego systemu produkcyjnego. W ich skład wchodzą:

• zasoby finansowe, np. kapitał pieniężny, kapitał zamrożony,
• zasoby rzeczowe, np. maszyny, urządzenia, budynki, surowce, materiały,
• zasoby ludzkie, czyli umiejętności i wiedza pracowników firmy.

Wektor wyjścia Y znajduje się na końcu systemu produkcyjnego. Są to wyroby końcowe, usługi oraz odpady. Do odpadów możemy zaliczyć m.in.: wybrakowane produkty, surowce przeznaczone do ponownego użycia czy informacje o jakości wyrobów końcowych. 

Dzięki dobrze funkcjonującym systemie produkcyjnym, przedsiębiorstwo jest bardziej efektywne oraz konkurencyjne na rynku. Dowiedz się więcej o badaniu zdolności procesów: Badanie zdolności procesu – najważniejsze wskaźniki zdolności procesu!

Typy procesów w systemie produkcyjnym

Wśród typów procesów w systemie produkcyjnym możemy wymienić procesy podstawowe, pomocnicze i usługowe.

Procesy podstawowe to te, które bezpośrednio przyczyniają się do przetwarzania surowców lub półfabrykatów w finalne produkty. Są one kluczowe dla funkcjonowania systemu produkcyjnego i zazwyczaj wiążą się z przemianą materiałową lub składu chemicznego.

Przykłady:

• W przemyśle samochodowym: proces montażu, gdzie różne części i komponenty są składane w gotowe samochody.
• W przemyśle spożywczym: proces pieczenia, gdzie surowe składniki są przekształcane w gotowe produkty, jak chleb czy ciasta.

Procesy pomocnicze to te, które wspierają procesy podstawowe, ale nie są bezpośrednio związane z tworzeniem finalnego produktu. Obejmują one transport, magazynowanie, konserwację maszyn i sprzętu oraz inne usługi utrzymaniowe.

Przykłady:

• W przemyśle chemicznym: procesy obsługi technicznej urządzeń produkcyjnych, które wymagają regularnej konserwacji i kalibracji.
• W przemyśle elektronicznym: logistyka i zarządzanie łańcuchem dostaw, które zapewniają, że wszystkie komponenty są dostępne na czas.

Procesy usługowe to te, które zapewniają wsparcie dla pracowników lub utrzymanie infrastruktury produkcyjnej. Chociaż nie przyczyniają się one bezpośrednio do produkcji, są istotne dla ogólnego funkcjonowania przedsiębiorstwa.

Przykłady:

• Wszystkie branże: procesy związane z HR, takie jak rekrutacja i szkolenie pracowników.
• W przemyśle ciężkim: zarządzanie bezpieczeństwem i higieną pracy, zapewnienie sprzętu ochronnego i nadzór nad przestrzeganiem przepisów BHP.

Sprawdź, w jaki sposób, dzięki wprowadzeniu przez nas, czyli Instytut Doskonalenia Produkcji, zmian w procesie produkcyjnym, firma Miloni odnotowała przyśpieszenie klejenia formatek aż o 100%! Dokładnie informacje znajdziesz w naszym case study: Zobacz, jak dzięki warsztatom przyspieszyliśmy proces klejenia formatek na blaty do stołów o 100%.

Poniżej znajdziesz branżowe zastosowania typów procesów dla konkretnych przykładów:

Przemysł samochodowy:

• Procesy podstawowe: Montaż końcowy pojazdów, malowanie, instalacja elektroniki.
• Procesy pomocnicze: Transport komponentów między lokalizacjami fabrycznymi, zarządzanie zapasami części zamiennych.
• Procesy usługowe: Szkolenia bezpieczeństwa dla pracowników, programy ergonomiczne na linii montażowej.

Więcej o procesach produkcyjnych znajdziesz w naszym wpisie: Proces produkcyjny – z czego się składa i jak go usprawnić?

Przemysł farmaceutyczny:

• Procesy podstawowe: Synteza chemiczna składników aktywnych, formułowanie leków, kontrola jakości gotowych produktów.
• Procesy pomocnicze: Sterylizacja sprzętu, utrzymanie warunków czystości w pomieszczeniach produkcyjnych.
• Procesy usługowe: Monitorowanie przestrzegania przepisów prawnych i farmaceutycznych, zarządzanie dokumentacją produktową.

To także może Cię zainteresować: Schemat blokowy procesu produkcji

Organizacyjne struktury systemów produkcyjnych

Struktury organizacyjne systemów produkcyjnych to produkcja liniowa, modułowa, maszynowa i jednostkowa. Poniżej dokładnie omówimy wszystkie z nich.

Produkcja liniowa

Jedna z najpopularniejszych struktur systemów produkcyjnych. Polega na tym, że proces produkcji składa się z etapów, które wykonywane są sekwencyjnie. Do każdego etapu przypisana jest konkretna czynność. Cały proces jest skonstruowany tak, aby produkty przechodziły płynnie od jednego do następnego etapu. 

Do zalet produkcji liniowej należą:

• maksymalne wykorzystanie umiejętności i potencjału pracowników,
• minimalizacja straty czasu,
• minimalizacja strat zasobów,
• skuteczne zarządzanie jakością wyrobów.

Do wad produkcji liniowej natomiast należą:

• wymóg wysokiej koordynacji,
• wymóg mocnego zaangażowania i precyzji,
• niska elastyczność produkcji,
• trudności we wprowadzaniu zmian w procesach produkcyjnych. 

Produkcja modułowa

Polega ona na podzieleniu procesu produkcyjnego na moduły. Do każdego modułu przypisana jest konkretna czynność. Z tym, że różne moduły mogą działać w tym samym czasie. Pod koniec procesu produkcyjnego moduły są łączone, aby stworzyć finalny wyrób.

Do zalet produkcji modułowej należą:

• łatwe dostosowywanie się do zmian rynkowych,
• krótszy czas produkcji,
• wzrost efektywności produkcji,
• wzrost elastyczności systemu produkcyjnego.

Do wad produkcji modułowej natomiast należą:

• wymóg skomplikowanej koordynacji modułów,
• wymóg synchronizacji modułów,
• wyższe koszty produkcji.

Produkcja maszynowa

Polega na zautomatyzowanej produkcji z wykorzystaniem specjalnych maszyn i urządzeń. W tym procesie rolą pracownika jest głównie kontrola i konserwacja zmechanizowanej produkcji. 

Do zalet produkcji maszynowej należą:

• wzrost wydajności produkcji,
• znaczące skrócenie czasu produkcji,
• minimalizacja błędów,
• wzrost jakości wyrobów gotowych,
• zmniejszenie kosztów produkcji w dłuższej perspektywie czasu.

Do wad produkcji maszynowej natomiast należą:

• potrzeba wysokich nakładów finansowych na początku produkcji,
• trudności we wprowadzaniu zmian w procesie produkcyjnym. 

Produkcja jednostkowa

Polega na wytwarzaniu unikalnych wyrobów na specjalne zamówienie klienta. Proces ten jest dostosowywany do aktualnych potrzeb klienta. 

Do zalet produkcji jednostkowej należą:

• możliwość tworzenie unikatowych wyrobów,
• elastyczne dostosowywanie się do zmian rynkowych,
• wysoka opłacalność w przypadku wyrobów o wysokiej wartości dodanej.

Do wad produkcji jednostkowej natomiast należą:

• duże koszty produkcji,
• dłuższy czas produkcji wyrobów,
• trudności w zarządzaniu stale zmieniającej się produkcji.

Przeczytaj, jak dzięki określeniu czynności, które powinny następować po sobie oraz przydzieleniu konkretnych czynności odpowiednim pracownikom podczas współpracy z IDP, firma Walki Ekopak S.A. odnotowała skrócenie czasu pracy maszyn aż o 42%! Odwiedź nasze case study i poznaj szczegóły tej współpracy: Zobacz, jak skróciliśmy czas przezbrojenia maszyn o 42%.

Dowiedz się, jak odpowiednio planować produkcję: Planowanie produkcji [Rodzaje, Proces]

Innowacje w zarządzaniu procesami produkcyjnymi

Elastyczne systemy produkcyjne to zaawansowane struktury, które integrują różne procesy technologiczne i są w stanie dostosowywać się do zmieniających się wymagań produkcyjnych bez znaczących przestojów czy zmian w konfiguracji. Systemy te charakteryzują się wysokim poziomem automatyzacji i są zasilane przez zaawansowane oprogramowanie do zarządzania produkcją.

Wpływ na efektywność:

• Redukcja czasu przestojów - FMS umożliwia szybką zmianę produkcji między różnymi produktami, co minimalizuje przestoje związane z przezbrajaniem maszyn.
• Zwiększona produktywność - Automatyzacja i integracja procesów pozwala na ciągłą produkcję z optymalnym wykorzystaniem zasobów, co zwiększa ogólną wydajność.
• Lepsze zarządzanie jakością - Systemy te często są wyposażone w sensory i narzędzia do monitorowania, które pomagają utrzymać wysoką jakość produktów przez automatyczne korygowanie błędów w czasie rzeczywistym.

Sztuczna inteligencja (AI) w produkcji to zastosowanie maszyn zdolnych do uczenia się i podejmowania decyzji, które naśladują inteligencję człowieka. Robotyka, zwłaszcza autonomiczne roboty, stosowane są do wykonywania zadań produkcyjnych, które są powtarzalne, precyzyjne lub niebezpieczne dla ludzi.

Wpływ na efektywność:

• Automatyzacja zadań złożonych - AI i roboty mogą wykonywać złożone zadania z większą precyzją i w krótszym czasie niż ludzie, co znacznie podnosi wydajność.
• Adaptacja do zmieniających się warunków - Systemy AI mogą analizować dane produkcyjne w czasie rzeczywistym i dostosowywać parametry procesów, aby optymalizować produkcję bez interwencji ludzkiej.
• Redukcja kosztów operacyjnych - Automatyzacja zmniejsza potrzebę ciągłego zatrudnienia pracowników do wykonania rutynowych zadań, co obniża koszty pracy i zwiększa rentowność

Coraz więcej fabryk wykorzystuje także Internet Rzeczy (IoT) do zbierania danych z maszyn i urządzeń, co połączone z AI pozwala na jeszcze lepsze przewidywanie awarii i zarządzanie zapasami.

Technologie uczenia maszynowego są coraz częściej stosowane do optymalizacji procesów produkcyjnych, analizy trendów zakupowych i dostosowywania oferty produktowej do aktualnych potrzeb rynku.

Elastyczność i adaptacja do szybko zmieniającego się rynku to kluczowe wyzwania, przed którymi stoją współczesne systemy produkcyjne. Innowacje technologiczne oferują rozwiązania, które nie tylko zwiększają efektywność, ale również otwierają nowe możliwości dla przemysłu na przyszłość.

Efektywność systemu produkcyjnego

Do czynników wpływających na efektywność systemu produkcyjnego należą:

• Wydajność maszyn - odnosi się do ich zdolności do wykonywania zadań produkcyjnych z maksymalną efektywnością przy minimalnym zużyciu zasobów i czasu. Wysoka wydajność maszyn może znacząco obniżyć koszty produkcji, zwiększyć jej prędkość i poprawić ogólną jakość produktów.
• Monitorowanie i konserwacja - regularne przeglądy i konserwacja zapewniają, że maszyny działają na optymalnym poziomie efektywności. Zaawansowane technologie, jak systemy monitorowania w czasie rzeczywistym, mogą pomóc w wykrywaniu i rozwiązywaniu problemów przed ich eskalacją.
• Umiejętności i wiedza pracowników - mają bezpośredni wpływ na efektywność operacji produkcyjnych. Wykwalifikowani pracownicy potrafią lepiej wykorzystać zasoby, minimalizować błędy i zwiększać produktywność.
• Szkolenia i rozwój - inwestycje w szkolenia i rozwój pracowników mogą znacząco podnieść ich kompetencje. Programy takie jak szkolenia techniczne, warsztaty zarządzania jakością i szkolenia z zakresu obsługi maszyn są kluczowe dla podnoszenia kompetencji pracowników.
• Jakość materiałów - bezpośrednio przekłada się na jakość produktów końcowych. Materiały lepszej jakości zmniejszają ryzyko defektów, zmniejszają odpady i poprawiają satysfakcję klientów.
• Zarządzanie dostawcami - efektywne zarządzanie łańcuchem dostaw i wybór wiarygodnych dostawców są niezbędne, aby zapewnić, że materiały spełniają wymagane standardy jakości.

Wśród strategii optymalizacji możemy wymienić:

1. Lean Manufacturing - filozofia zarządzania produkcją, która polega na eliminacji wszelkiego rodzaju marnotrawstwa (czasu, materiału, energii) w procesie produkcyjnym. Wprowadzenie zasad Lean, takich jak Kaizen (ciągłe doskonalenie), Just-in-Time (produkcja na żądanie) czy 5S (metodyka organizacji stanowiska pracy), może znacznie zwiększyć efektywność produkcji. Dowiedz się więcej o Lean Manufacturing: Co to jest Lean Manufacturing? [Kompletny Przewodnik]
2. Total Quality Management (TQM) - holistyczne podejście do zarządzania jakością, które angażuje wszystkich pracowników w organizacji w celu poprawy jakości produktów i usług firmy. Implementacja TQM prowadzi do lepszej jakości produktów, wyższej satysfakcji klientów i niższych kosztów długoterminowych poprzez redukcję błędów i defektów.
3. Automatyzacja i technologie informacyjne - wprowadzenie zaawansowanych technologii, takich jak systemy ERP (Enterprise Resource Planning) czy zaawansowana robotyka, może zautomatyzować wiele procesów produkcyjnych, zmniejszając zależność od pracy ręcznej i zwiększając precyzję. Wykorzystanie dużych zbiorów danych (big data) do analizy i optymalizacji procesów produkcyjnych może prowadzić do lepszego zrozumienia przepływów pracy i szybszego identyfikowania obszarów wymagających poprawy.

Zarządzanie jakością i bezpieczeństwem

ISO (Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna) opracowuje międzynarodowe normy, które pomagają organizacjom w zapewnieniu spójności, bezpieczeństwa i niezawodności produktów. Standardy te są kluczowe dla zarządzania jakością w produkcji.

Przykłady standardów:

• ISO 9001 - Najbardziej znany standard zarządzania jakością, który określa wymagania dotyczące systemu zarządzania jakością w organizacji. Skupia się na spełnianiu wymagań klienta i ciągłym doskonaleniu.
• ISO 14001 - Dotyczy zarządzania środowiskowego, pomocny w minimalizacji negatywnego wpływu operacji produkcyjnych na środowisko.
• ISO 45001 - Standard zarządzania bezpieczeństwem i higieną pracy, który pomaga organizacjom w tworzeniu bezpiecznych warunków pracy.

Cytat autora książki “Zegar rozwiązywania problemów”, Tomasza Króla doskonale tłumaczy, dlaczego przestrzeganie standardów jest tak ważne dla przedsiębiorstwa. Mówi on, że: "Standaryzacja ma zapewnić to, że każdy wyrób albo wynik każdej operacji będzie dokładnie taki sam i będzie porównywalny." 

Proces certyfikacji ISO wymaga, aby organizacja przeszła przez audyt zewnętrzny przeprowadzany przez akredytowane ciało certyfikujące, co może prowadzić do identyfikacji obszarów wymagających poprawy.

Zapewnienie bezpiecznych i zdrowych warunków pracy jest kluczowe dla ochrony pracowników oraz efektywności operacji. Zapobiega wypadkom, urazom i chorobom zawodowym.

Praktyki i procedury:

• Regularne szkolenia - Szkolenia z zakresu BHP powinny być regularnie przeprowadzane dla wszystkich pracowników, aby informować ich o potencjalnych zagrożeniach i nauczyć bezpiecznych metod pracy.
• Procedury awaryjne - Implementacja i przestrzeganie procedur awaryjnych, które powinny być łatwo dostępne i zrozumiałe dla wszystkich pracowników.
• Ocena ryzyka - Regularne oceny ryzyka powinny być przeprowadzane, aby identyfikować potencjalne zagrożenia na miejscu pracy i rozwijać strategie ich minimalizacji.

Narzędzia i technologie wspomagające BHP:

• Ergonomia miejsca pracy - Dostosowanie stanowisk pracy do fizycznych warunków pracowników w celu zapobiegania urazom mięśniowo-szkieletowym.
• Monitoring warunków pracy - Używanie technologii do monitorowania warunków pracy, takich jak poziom hałasu, jakość powietrza, oświetlenie, co pomaga w zapewnieniu, że wszystkie parametry są w granicach bezpiecznych norm.

Zarządzanie zasobami w produkcji

ERP to zintegrowane systemy informatyczne, które wspomagają zarządzanie wszystkimi aspektami operacyjnymi przedsiębiorstwa, od produkcji, przez sprzedaż, księgowość, aż po zarządzanie zasobami ludzkimi. Systemy ERP automatyzują wiele procesów biznesowych, co pozwala na lepszą koordynację działań, redukcję błędów i szybsze reagowanie na zmiany rynkowe.

WMS to systemy zarządzania magazynem, które umożliwiają efektywną kontrolę nad przechowywaniem i ruchem towarów. WMS optymalizuje procesy przyjęcia towarów, ich składowania, kompletacji oraz wysyłki, co zapewnia szybkość i dokładność operacji magazynowych.

Podsumowując, zarządzanie zasobami w produkcji  jest kluczowe dla zapewnienia ciągłości i efektywności operacji. Systemy ERP i WMS odgrywają tutaj fundamentalną rolę, integrując i automatyzując procesy, co umożliwia firmom osiągnięcie wyższej wydajności oraz lepszej kontroli nad zasobami. Prawidłowo funkcjonujący system produkcyjny to klucz do osiągnięcia sukcesu przedsiębiorstwa. 

Jeśli chcesz poprawić funkcjonowanie systemu produkcyjnego w swojej firmie lub udoskonalić swoje procesy produkcyjne, wypełnij formularz kontaktowy na naszej stronie internetowej. Zapraszamy także do odwiedzenia naszego bloga, gdzie znaleźć można m.in. takie wpisy jak: Marnotrawstwo w produkcji [Czym jest? Jakie są jego typy?] oraz 6 najczęstszych błędów podczas wdrażania Lean.