Vo februári sme s účastníkmi Design to Cost Akadémia 2019 úspešne absolvovali prvý modul zameraný na základné systémové a inžinierske modely a prístupy pre znižovanie priamych nákladov na produkty. Pre zdieľanie praktických skúseností sme navštívili spoločnosť Kendrion s.r.o v Prostějově, nemeckého výrobcu ovládacích prvkov pre automobilový priemysel. Manažér technológie Aleš Buchta nám na príklade jedného z ich kľúčových produktov ukázal, ako dosiahol požadovaných cieľových nákladov, pri zachovaní vysokej „customizácie“ pre zákazníkov a špičkovej funkčnej kvalite produktov. To všetko pomocou zmieňovanej metodiky Lean designu, konkrétne „Design to Cost“ – a to v spolupráci s dodávateľmi materiálov a výrobných strojov.
V marci usporadúvame druhý modul Akadémie, zameraný na znižovanie priamych materiálových nákladov – Design to Material Cost. Firmy riešia problém, ako systematickým spôsobom dosiahnuť cieľových materiálových nákladov na produkt alebo ako nejakou metódou zredukovať o desiatky percent materiálové náklady na produkt. Na základe našich projektových skúseností, vlastného výskumu a integrácie najúčinnejších metód z inžinierskej praxe, sme vytvorili metodiku – súbor metód a znalostí pre redukovanie priamych materiálových nákladov na produkt.
Priame materiálové náklady na produkt
Priame materiálové náklady sú súčasťou kalkulačného vzorca, ktorý sa môže líšiť jednak štruktúrou, ale i proporciou jednotlivých typov nákladov na produkt. Na obr. 1 je ukážka typového kalkulačného vzorca. Priame materiálové náklady na produkt tvorí cena polotovarov potrebných na výrobu dielov vstupujúcich do produktu (hrubá hmotnosť) a cena hotových nakupovaných položiek vstupujúcich do produktu (súčiastky, subsystémy, komerčné systémy).
| Kategórie | Typ nákladu
|
| 1. Priamy materiál (cca 50 %) | |
| 2. Priame mzdy (cca 30 %) | |
| 3. Výrobná réžia (cca 10 %) | |
| Priame náklady výroby | |
| 4. Správna réžia | |
| Vlastné náklady výroby | |
| 5.Odbytové náklady | |
| Úplné vlastné náklady | |
| 6. Zisk | |
| Cena produktu |
Obr.1 Typový kalkulačný vzorec nákladov na produkt.
Keď riešime projekty znižovania priamych nákladov na produkty vo firmách, tak obyčajne materiálové náklady priemyselných a spotrebných produktov tvoria viac než 50 % priamych nákladov na produkt. Zvyšok sú výrobné a montážne náklady, výrobná réžia, správna réžia. Je teda logické, že prioritou pre redukciu nákladov je zníženie priamych materiálových nákladov.
Product Design to Material Cost
Náš prístup k znižovaniu priamych nákladov vychádza z toho, že sú k dispozícii stupne voľnosti pre zmeny, ktoré samostatne alebo v kombinácii umožňujú generovať riešenie úsporné z hľadiska materiálových nákladov.
Myslenie v intenciách životného cyklu výrobku
Z našich skúseností vyplýva, že každá fáza životného cyklu výrobku má vplyv na priame materiálové náklady na produkt. Cielenou zmenou produktu v každej fáze životného cyklu výrobku a k nemu príslušného systému (napr. výrobný, montážny systém) je možné vygenerovať nové varianty, sľubujúce redukciu priamych materiálových nákladov.
Obr. 2 Myslenie v intenciách životného cyklu produktu je využiteľné pri redukcii materiálových nákladov na produkt.
So znalosťami myslenia v intenciách životného cyklu sme vytvorili sériu metód a konštrukčných princípov pre každú fázu životného cyklu. Pre ilustráciu uvádzame dve metódy, ktoré budeme preberať na 2. module Design to Cost Akadémie:
- Metóda funkčných domén
- Metóda činných plôch.
Metóda funkčných domén produktu
Jednou z vlastností produktu, ktorá významne ovplyvňuje materiálové náklady, je počet súčiastok v produkte. Pre redukciu počtu súčiastok často využívame Metódu Domén (viz obr. 3). Každý technický produkt je možné a užitočné modelovať 4 systémovými pohľadmi alebo doménami:
- procesná štruktúra produktu,
- funkčná štruktúra produktu,
- orgánová štruktúra produktu,
- súčiastková štruktúra produktu.
Zmenou produktovej technológie, alebo zmenou funkcií, alebo zmenou orgánovej štruktúry alebo súčiastkovej štruktúry, je možné najať nový priestor, kde sú riešenia s minimálnym alebo redukovaným počtom súčiastok.
Obr. 3 Metóda funkčných domén pre redukciu počtu funkčných súčiastok a modulov.
Na čím vyššej úrovni dokážeme meniť funkčnú štruktúru produktu, tým ľahšie je možné nájsť riešenie, ktoré je úsporné z hľadiska materiálových nákladov. Keď môžeme meniť len súčiastkovú štruktúru produktu a nie je možné z rôznych dôvodov meniť orgánovú, ani funkčnú alebo procesnú štruktúru produktu, je možné nájsť súčiastkové štruktúry s redukovaným počtom súčiastok.
Keď ale máme možnosť meniť napr. už procesnú technológiu produktu, je možné sa dostať do riešiteľského priestoru, kde sú produkty s vysoko integrovanou a z hľadiska počtu súčiastok minimálnou súčiastkovou štruktúrou. Na obrázku 3 je ilustrácia metódy na príklade lisu na cesnak, ktorý tradične obsahuje cca 10 súčiastok. Keď ale pre dosiahnutie rovnakého výsledku aplikujeme úplne inú technológiu, napr.: spätného pretláčania, je možné navrhnúť cesnakový lis, ktorý obsahuje len jednu súčiastku.
Metóda funkčných domén je účinná metóda pre redesign produktu (jeho funkčnej štruktúry) cielene z hľadiska zníženia materiálových nákladov.
Metóda činných plôch (tzv. „wirkflachen“)
Silný potenciál je i na úrovni súčiastok alebo orgánov, ako nositeľov funkcií. Metóda činných plôch vychádza z toho, že každá súčiastka má v princípe „činné“ plochy, ktoré sú nevyhnutné pre plnenie funkcie. Priestor medzi činnými plochami je potom ich materializácia. Nie je jedno, ako je tento priestor materializovaný z hľadiska spotreby materiálov a typu materiálu (cena za kilogram). So znalosťou princípov navrhovania súčiastok z hľadiska nákladov je možné vygenerovať cieleným spôsobom súčiastky, ktoré sľubujú optimálne materiálové náklady. Na obr. 4 je príklad sifónu hygienických vpustí, kde sa aplikáciou metódy činných plôch podarilo zredukovať materiálové náklady o 25 %.
Obr. 4 Metóda činných plôch pre redukciu materiálových nákladov.
Design to Cost Akadémia – modul Design to Material Cost
Uvedené metódy sú len časťou know-how, ktoré budeme preberať na 2. module design to Cost Akadémie. Modul Design to Material Cost prebehne 27. – 28. 3. 2019 vo Fryčoviciach. Hosťom modulu bude Ing. Ivan Boruta, majiteľ filmy Borcad. Dlhodobo rozvíja Lean design vo svojej firme, ktorá je predným európskym výrobcom sedadiel do regionálnych a medzinárodných vlakov. Borcad patrí medzi európsku špičku, získal viacero európskych a národných cien za design a inovácie, naposledy Swedish Steel Award za úsporu hmotnosti sedadiel do vlakov pri zvýšení bezpečnosti a znížení nákladov. Exkurzia do spoločnosti Borcad je súčasťou programu.
Viac informácií o prihlasovaní na Design to Cost Akadémii
