Analiza zarządzania produkcją w branży odlewniczej w kontekście zwinnej produkcji

Z artykułu dowiesz się:

• czym jest zwinne zarządzanie;
• jaki jest stan wiedzy na temat zwinnych metod zarządzania w branży odlewniczej;
• jakie efekty może przynieść zastosowanie technik zwinnych w odlewnictwie.

Dynamiczna sytuacja w branży metalowej wymusza na przedsiębiorstwach szybkie dostosowywanie się do zmian. Pomóc w tym może sprawne zarządzanie produkcją.

W warunkach nasilającej się zmienności otoczenia wzrasta znaczenie zwinnego zarządzania, które powinno opierać się na elastycznych procesach oraz zwinnej strategii. Przedsiębiorstwa, które chcą być zwinne, powinny być w stanie bardzo gwałtownie reagować na pojawiające się w otoczeniu szanse i zagrożenia. W tym kontekście szanse oznaczają sytuacje gwałtownie przemijające, nietrwałe, a ich wykorzystanie pozwala osiągnąć satysfakcjonujące skutki lub zamierzone cele. Tego typu przedsiębiorstwa z łatwością i szybkością adaptują się do rynkowych zmian. Zatem zwinność w kontekście zarządzania przedsiębiorstwem produkcyjnym to cecha oznaczająca zdolność firmy do realizowania efektywnych zmian w obszarze wykonywanych operacji, procesów oraz powiązań biznesowych. Stanowi odpowiedź na nieustannie zmieniającą się sytuację otoczenia oraz we wnętrzu organizacji. Jest to szczególnie istotne w przemyśle ciężkim, np. branży odlewniczej.

Proces czy system jako całość? Sposoby zarządzania przedsiębiorstwem

Efektywne zarządzanie przedsiębiorstwem opiera się na harmonizowaniu działań realizowanych na rzecz danej jednostki organizacyjnej z zamiarem osiągnięcia jej celów w sprawny sposób. Oznacza to wykorzystanie zasobów w sposób mądry i prowadzący do osiągnięcia zamierzonego wyniku. Takie działania można rozpatrzeć w kontekście strukturalnym – zarządzanie, w ramach którego dominują aspekty statyczne i harmonizacja struktury działań oraz w kontekście procesowym, zgodnie z którym dominantę stanowią aspekty dynamiczne i procesowa harmonizacja działań. Podejście strukturalne skupia się na osiągnięciu celów organizacji jako całości. Podejście to ujmuje przedsiębiorstwo jako zbiór oddzielnych funkcji realizowanych w ramach odrębnych pionów (co często wzbudza dezaprobatę). Natomiast podejście procesowe zwraca uwagę na:

• zaspokojenie potrzeb nabywców,
• zmniejszenie liczby błędów,
• rozpoznawanie nowych źródeł wartości (wewnętrznych), a także nieefektywnego zużycia materiałów i ściśle związanych z tym kosztów.

Działania te sprzyjają poprawie efektywności, elastyczności oraz wzrostowi produktywności. Wskazane korzyści potwierdzają, iż współczesne przedsiębiorstwa produkcyjne w coraz większym stopniu skupiają swoje działania na procesowo-systemowym podejściu. Próbują w ten sposób zwiększyć poziom efektywności podejmowanych działań. Zjawisko to obserwowane jest także w branży odlewniczej.

Jak zmienia się branża odlewnicza w sposobie zarządzania?

Odlewnictwo metali, będące jedną z najstarszych metod produkcji, zmienia się, wdrażając zaawansowane technologie i procesy. Nowoczesne przedsiębiorstwa odlewnicze wykorzystują robotykę, symulację cyfrową, projektowanie wspomagane komputerowo w celu zwiększenia wydajności i precyzji procesów odlewniczych. Jednak branża ta jest stosunkowo mało podatna na wdrażanie usprawnień związanych z zarządzaniem.

Ujęcie zagadnienia przedsięwzięć w przedsiębiorstwach odlewniczych, na których skupia się artykuł, mieści się w dziedzinie zarządzania projektami (ang. project management). Ustrukturyzowane techniki stosowane w zarządzaniu projektami formowane są od ponad wieku. Początek lat siedemdziesiątych związany był z mocnym wspieraniem podejścia kaskadowego. Jest ono często krytykowane ze względu na stosunkowo małą elastyczność i nikłe dopasowanie do zmieniającego się otoczenia.

Podejście agile

Wprowadzenie zwinnego podejścia (ang. agile), polegającego na uporządkowanym, stałym i jednocześnie szybkim dostarczaniu działających fragmentów produktu, w zakresie działań związanych z zarządzaniem projektem stanowi odpowiedź na brak elastyczności w realizacji przedsięwzięć podejścia kaskadowego.

Zwinne podejście wymaga przede wszystkim ciągłej komunikacji i dialogu między członkami zespołu, firmą i klientem. Interakcje międzyludzkie mają pierwszeństwo nad procedurami i narzędziami. Bieżące przeglądy wymagań i weryfikacja rozwiązań, samoorganizacja zespołu i dostosowanie do zmian przyczyniają się do zwiększenia efektywności pracy i wytworzenia wyrobów wysokiej jakości. Znaczący krok w zakresie zmiany kierunku zarządzania poczynili Schwaber a także Sutherlandaw. Opublikowali w 1986 roku artykuł przedstawiający odmienne podejście do zarządzania o nazwie SCRUM. Twórcy tej metody są zdania, iż zwinne zarządzanie projektami może być stosowane do każdego typu produktu. Zgodnie z przewodnikiem Scrum Guide SCRUM stanowi ramy postępowania, dzięki których możliwe jest rozwiązywanie złożonych problemów adaptacyjnych. To w sposób efektywny i kreatywny pozwala produkować wyroby zgodne ze standardami, a także wymaganiami klientów.

Zwinne techniki zarządzania

Zwinne techniki nie mają uniwersalnego charakteru, przez co nie mogą być wykorzystane do każdego projektu. Charakteryzują je:

• stosunkowo małe rozmiary projektu,
• dobry kontakt z klientem,
• wykwalifikowany zespół (pracownicy, którzy są kreatywni i potrafią tworzyć spontanicznie),
• kultura jednostki organizacyjnej (przedsiębiorstwo powinno mieć wsparcie zarządu i funkcjonować w sposób zwinny),
• ciągłe doskonalenie.

Przegląd najbardziej znanych i najczęściej stosowanych zwinnych technik przedstawiono na rys. 1.

Rys. 1. Przegląd zwinnych metod i narzędzi

Najistotniejszym założeniem zwinnych technik jest obserwacja wskazująca na fakt, iż wymagania klienta nierzadko zmieniają się w czasie realizacji projektu. Zwinne techniki zwracają uwagę na bezpośrednią komunikację między członkami zespołu roboczego – minimalizując często konieczność opracowywania dokumentacji.

Poziom wykorzystania zwinnych technik zarządzania

Kluczowym aspektem funkcjonowania przedsiębiorstw odlewniczych jest tworzenie odporności organizacyjnej, czyli zdolności organizacji do absorpcji dobrych praktyk i adaptacji w zmiennym środowisku. Zdolność do generowania, absorpcji, jak również utrwalania zmian jest równie istotna jak umiejętność szybkiego porzucania przestarzałych rozwiązań. Miarą efektywności organizacji jest ich zdolność do nowatorskiej adaptacji w zmieniających się warunkach otoczenia. Jednak branża odlewnicza jest stosunkowo mało podatna na wdrażanie nowych technik zarządzania i usprawniania produkcji, w porównaniu na przykład z branżą automotive czy branżą lotniczą. Z tego względu istotne jest podjęcie analiz stopnia implikacji zwinnych technik w przedsiębiorstwach odlewniczych.

Próba badawcza

Ze względu na pilotażowy charakter badań próba badawcza liczyła 40 przedsiębiorstw odlewniczych wybranych w sposób losowy. Główne siedziby przedsiębiorstw zlokalizowane były w obszarze południowo-wschodniej części Polski. Badania wykonano zgodnie z założeniami jakościowych i ilościowych badań, stosując triangulację metod i technik badawczych. Realizacja postępowania badawczego obejmowała: analizy treści porównawczych, metodę klasyfikacji logicznej, wielokrotne stadium przypadku, a także egzemplifikację. W postępowaniu badawczym posłużono się danymi pozyskanymi z:

• ankiet,
• wywiadów bezpośrednich z pracownikami szczebla zarządczego oraz przedsiębiorstw odlewniczych (udostępnione dokumenty wewnętrzne, autoryzowane wypowiedzi, informacje zawarte na stronach internetowych).

Zwrotność ankiet: wypełnionych 86 sztuk, zakwalifikowanych 83 sztuki. Badania wykonano w 2023 roku.

Stan wiedzy w przedsiębiorstwach z branży odlewniczej

W pierwszej kolejności analizie poddano obecny stan wiedzy z zakresu zwinnych technik w odlewniach (rys. 2). Wykresy Pareto-Lorenza (część b przedstawionych rysunków) zbudowane zostały na podstawie odpowiedzi „Tak”, aby uwypuklić rzeczywiste i miarodajne implikacje. Odpowiedź „Prawdopodobnie tak” wskazywała, iż możliwe będzie wdrożenie badanych zwinnych technik. Odpowiedź „Prawdopodobnie nie” świadczyła o tym, iż w odlewni najprawdopodobniej nie będą one wdrożone. Natomiast odpowiedź „Nie” oznacza, iż na pewno badane zmienne nie będą wdrożone.

Rys. 2a. Znajomość zwinnych technik w odlewniach: wynik ankiety

Rys. 2b. Znajomość zwinnych technik w odlewniach: wykres Pareto-Lorenza popularności badanych zmiennych

Badania wskazały, iż najbardziej znane wśród analizowanych zwinnych technik są: PDCA, Kanban, Lean Development, a także SCRUM. Patrząc na analizę Pareto-Lorenza, metody te stanowią 79,6% stosowanych usprawnień w odlewniach z kategorii zwinnych technik. Otrzymany rezultat związany jest ze specyfiką wskazanych przez przedsiębiorstwa technik, które pozwalają na ciągłe doskonalenie, identyfikowanie błędów oraz marnotrawstw podczas realizacji procesów i znajdowanie rozwiązań problemów.

Rozwój technologiczny zasobów wytwórczych wykorzystywanych w branży odlewniczej nastawiony jest na robotyzację, a także automatyzację silnie związane z cyfryzacją. Dojrzałe technologicznie i technicznie odlewnie wymagają stosownego przygotowania do wdrażania Przemysłu 4.0. Z tego względu analizie poddano także stan wykorzystywania zwinnych technik w odlewniach w zakresie zarządzania programami (rys. 3).

Rys. 3a. Stopień wykorzystania zwinnych technik w odlewniach w zakresie zarządzania programami: wynik badania

Rys. 3a wskazuje, iż w odlewniach stosowanych jest wiele zwinnych technik. Wśród nich najczęściej stosowane są: lean development, SCRUMBAN, SCRUM, XP. Zestaw ten odpowiada za 82,3% zastosowań w badanych odlewniach w zakresie zarządzania programami (rys. 3b). Rozwój systemów IT może integrować zasoby, tworząc z nich systemy cyberfizyczne zdolne do analizy i wymiany danych procesowych, wprowadzając tzw. uczenie maszynowe z udziałem sztucznej inteligencji. Standardy Przemysłu 4.0 przenoszone do odlewnictwa przeobrażają stopniowo firmy produkujące odlewy do Odlewni 4.0.

Obszar zarządzania a nowoczesne rozwiązania w branży odlewniczej

Analizie poddano także poziom wykorzystania zwinnych technik w obszarze zarządzania i usprawniania procesów wytwórczych. Co nawiązuje do koncepcji agile manufacturing. Kluczowym założeniem tej koncepcji jest podejście procesowe umożliwiające szybkie dopasowanie się do zmiennych wymagań klienta, jak również dynamicznie zmieniającej się sytuacji rynkowej przy równoczesnej ścisłej kontroli jakości produktu i kosztów (rys. 4).

Rys. 4a. Poziom implikacji zwinnych technik w odlewniach w zarządzaniu procesami wytwórczymi: wynik badania

Rys. 4b. Poziom implikacji zwinnych technik w odlewniach w zarządzaniu procesami wytwórczymi: wykres Pareto-Lorenza implementacji badanych zmiennych

W kontekście doskonalenia procesów wytwórczych najczęściej stosowane wśród zwinnych metod, narzędzi i technik były: PDCA, DMAIC, Kanban, a także lean development (78,3% zastosowań w badanych odlewniach). Pozwalają one na pracę w uporządkowany i przejrzysty sposób. Przedsiębiorstwa, które z sukcesem zaimplementowały zestaw zwinnych metod, wytwarzają wysokiej jakości i wolne od niezgodności wyroby z krótkim czasem wprowadzania ich na rynek.

Konieczność zmian

Zwinne instrumentarium stanowi interesujący i wartościowy sposób nie tylko rozwiązywania problemów w organizacji, ale także może i powinno być stosowane jako skuteczny i kreatywny sposób wytwarzania wyrobów zgodnie ze standardami oraz wymaganiami klientów. Rezultaty pilotażowego badania wskazują, iż stosowanie zwinnego instrumentarium nie pozostało spopularyzowane w branży odlewniczej. Należy jednak pamiętać, iż jego wdrożenie jest dobrym sposobem efektywnego rozwoju przedsiębiorstw odlewniczych. Przy wdrażaniu zwinnych technik rekomendowana jest konsekwencja. Takie podejście przynosi organizacji wiele korzyści, jednak wymaga holistycznego traktowania. Wdrażając zwinne techniki w organizacji, należy pamiętać, iż przemiany powinny jednocześnie uwzględniać możliwości i potrzeby członków przedsiębiorstwa, tak by uzyskać pełne ich zaangażowanie. W przeciwnym wypadku zmiany będą powierzchniowe, a rezultaty, na pozór widoczne, będą krótkofalowe.

Podsumowanie badań

Wśród przedsiębiorstw odlewniczych pożądane jest opracowanie stosownych podejść i zasad, które pozwalają zarówno na efektywne zarządzanie portfelem projektów, programów, procesów wytwórczych, jak i pomyślną realizację celów strategicznych organizacji i zadowolenia klientów. Agility, a także jej metody, narzędzia i techniki oferują jedno z możliwych rozwiązań zwiększających konkurencyjność na dynamicznym rynku.

Czytaj też >> Jak zostać rzecznikiem patentowym? Wymagania i perspektywy pracy z przemysłem

Znajomość zwinnych technik jest na stosunkowo niskim poziomie w ramach zarządzania programami, jak również procesami wytwórczymi w badanych odlewniach. W kontekście doskonalenia aktywności podejmowanych w celu efektywnej realizacji projektów poziom różnorodności wdrożeń można określić jako niski. W tym zakresie do metod najczęściej stosowanych przez odlewnie należą PDCA, Kanban, a także SCRUM. Realizacja opracowań i wdrożeń adekwatnych do specyfiki programów odlewni wspomagana jest często zwinnymi metodami, narzędziami i technikami. Badane odlewnie wykazały znaczny stopień zróżnicowania stosowanego zwinnego instrumentarium (10 z badanych 19 metod). Za najczęściej wykorzystywane uznano: lean development, SCRUMBAN, SCRUM, XP. W zakresie doskonalenia zarządzania procesami wytwórczymi, mimo wskazań zaledwie siedmiu zwinnych metod, technik i narzędzi, liczba ich wdrożeń jest znaczna. Odlewnie najczęściej korzystają z PDCA, DMAIC, Kanban, a także lean development.

Korzystanie z omówionego instrumentarium w obszarze projektów, programów, a także zarządzania procesami wytwórczymi pozwala na pracę w uporządkowany i przejrzysty sposób. Dodatkowo odlewnie, które stale wykorzystują zwinne instrumentarium, wytwarzają wysokiej jakości i wolne od niezgodności wyroby z krótkim czasem wprowadzania ich na rynek.

Piśmiennictwo

1. Alsaadi B., Saeedi K.: Data-driven effort estimation techniques of agile user stories: a systematic literature review. „Artificial Intelligence Review”, 2022, Vol. 55, I. 7, pp. 5485-5516. DOI: 10.1007/s10462-021-10132-x.
2. Ciric D., Delic M., Lalic B., Gracanin D., Lolic T.: Exploring the link between project management approach and project success dimensions: A structural model approach. „Advances in Production Engineering & Management”, 2021, Vol. 16, I. 1, pp. 99-111. DOI: 10.14743/apem2021.1.387.
3. Kansaka M., Tokumaru N.: Interaction Between Agile Methods and Organizational Culture ‒ A Qualitative Study. „Pacific Asia Journal of the Association for Information Systems”, 2023, Vol. 15, I. 2, pp. 32-59. DOI: 10.17705/1pais.15202.
4. Magistretti S., Trabucchi D.: Agile-as-a-tool and agile-as-a-culture: a comprehensive review of agile approaches adopting contingency and configuration theories. „Review of Managerial Science”, 2024. DOI: 10.1007/s11846-024-00745-1.
5. Miranda D., Araujo J.: Studying Industry Practices of Accessibility Requirements in Agile Development. 37^th annual ACM symposium on applied computing, 2022, pp. 1309-1317. DOI: 10.1145/3477314.3507041.
6. Mishra A., Abdalhamid S., Mishra D., Ostrovska S.: Organizational issues in embracing Agile methods: an empirical assessment. „International Journal of System Assurance Engineering and Management”, 2021, Vol. 15, I. 6, pp. 1420-1433. DOI: 10.1007/s13198-021-01350-1.
7. Miskinis G.: Transformation of the Modern Foundry. „International Journal of Metalcasting”, 2021, Vol. 15, I. 4, pp. 118-1128. DOI: 10.1007/s40962-021-00645-0.
8. Pencha R., da Silva L.F., Russo, R.D.S.M.: Skalowanie zwinnych praktyk. „Revista De Gestao E Projetos”, 2020, tom. 11, I. 2, s. 1-11. DOI: 10.5585/pep.v11i2.18133.

mgr inż. Karolina Czerwińska
prof. dr hab. inż. Andrzej Pacana
Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa
Politechnika Rzeszowska