Muutos digitaaliseksi tehtaaksi: KSB:n pumpputehdas Pegnitzissä
Monet teollisuusyritykset ovat tällä hetkellä samassa veneessä. Ne ovat keskellä kaiken kattavaa digitaalista vallankumousta, joka on pyyhkäisemässä läpi lähes kaikkien teollisuudenalojen. Jotta KSB voisi jatkossakin toimia edelläkävijänä, se suunnitteli jo varhaisessa vaiheessa digitaalisen muutoksensa suunnan ja valitsi Pegnitzin pumpputehtaan älykkään digitaalisen tehtaan pilottilaitokseksi. Muuttaminen älykkääksi tehtaaksi etenee vauhdilla yksittäisten "käyttötapausten" avulla, ja se toimii mallina muille KSB:n tehtaille ja asiakkaille ympäri maailmaa.
Monet teollisuusyritykset ovat tällä hetkellä samassa veneessä. Ne ovat keskellä kaiken kattavaa digitaalista vallankumousta, joka on pyyhkäisemässä läpi lähes kaikkien teollisuudenalojen. Jotta KSB voisi jatkossakin toimia edelläkävijänä, se suunnitteli jo varhaisessa vaiheessa digitaalisen muutoksensa suunnan ja valitsi Pegnitzin pumpputehtaan älykkään digitaalisen tehtaan pilottilaitokseksi. Muuttaminen älykkääksi tehtaaksi etenee vauhdilla yksittäisten "käyttötapausten" avulla, ja se toimii mallina muille KSB:n tehtaille ja asiakkaille ympäri maailmaa.
Mikä on älykäs tai digitaalinen tehdas – ja mitä se tarkoittaa KSB:lle?
Älykäs tehdas määritellään yleisesti tuotantolaitokseksi, jossa monet prosessit ovat pitkälti itseorganisoituvia. Kaikki koneet ja tuotteet ovat digitaalisesti ja älykkäästi verkottuneet toisiinsa kyberfyysisten järjestelmien avulla aina tilausten vastaanottamisesta tavaralogistiikkaan ja tuotannosta toimitukseen asti. Tällaisessa tehtaassa voi esimerkiksi olla kuljetussäiliöitä, jotka välittävät antureiden avulla tietoja niiden yksilöllisestä koodista, senhetkisestä sijainnista ja täyttömäärästä radiolinkin kautta keskusohjelmistoon – ja sieltä puolestaan koneisiin, jotka tarvitsevat tiettyjä komponentteja juuri sillä hetkellä. Parhaassa tapauksessa ihmisen ei enää tarvitse puuttua tuotantoprosessiin.
Mitkä ovat älykkään tehtaan edut?
Tällaisten täysin integroitujen, älykkäiden tehtaiden luominen on myös KSB:n visio. Tätä varten nykyiset laitokset on muunnettava yksi kerrallaan. Maailmanlaajuisten ja paikallisten olosuhteiden erojen vuoksi KSB arvioi kuitenkin jokaisen tehtaansa erikseen. Lisäksi KSB valmistaa hyvin erilaisia tuotteita, mikä tarkoittaa hyvin erilaisia vaatimuksia ja haasteita. Kellariin tarkoitetun pienen kiertovesipumpun valmistamiseen liittyy erilaisia vaatimuksia kuin ydinvoimalan reaktorin jäähdytysnestepumpun valmistamiseen.
Digitaalista tehdasta voi pitää eräänlaisena tavoitevisiona, jota KSB hahmottelee ja kehittää jatkuvasti yhdessä tehtaidensa kanssa. Lean-valmistuksen ja digitalisaation on kuljettava käsi kädessä. Lopputuloksena on joustava ja modulaarinen tuotanto, joka on pitkälle automatisoitua, digitalisoitua ja täysin verkottunutta aina tilausten vastaanotosta tuotannon suunnitteluun ja logistiikkaan asti. Tämä on ainoa tapa varmistaa ketterä, kevyt ja mahdollisimman asiakaslähtöinen tuotanto tulevaisuudessa.
KSB jatkaa järjestelmällisesti digitalisaation tiellä
Tällaisten täysin integroitujen, älykkäiden tehtaiden luominen on myös KSB:n visio. Tätä varten nykyiset laitokset on muunnettava yksi kerrallaan. Maailmanlaajuisten ja paikallisten olosuhteiden erojen vuoksi KSB arvioi kuitenkin jokaisen tehtaansa erikseen. Lisäksi KSB valmistaa hyvin erilaisia tuotteita, mikä tarkoittaa hyvin erilaisia vaatimuksia ja haasteita. Kellariin tarkoitetun pienen kiertovesipumpun valmistamiseen liittyy erilaisia vaatimuksia kuin ydinvoimalan reaktorin jäähdytysnestepumpun valmistamiseen.
Digitaalista tehdasta voi pitää eräänlaisena tavoitevisiona, jota KSB hahmottelee ja kehittää jatkuvasti yhdessä tehtaidensa kanssa. Lean-valmistuksen ja digitalisaation on kuljettava käsi kädessä. Lopputuloksena on joustava ja modulaarinen tuotanto, joka on pitkälle automatisoitua, digitalisoitua ja täysin verkottunutta aina tilausten vastaanotosta tuotannon suunnitteluun ja logistiikkaan asti. Tämä on ainoa tapa varmistaa ketterä, kevyt ja mahdollisimman asiakaslähtöinen tuotanto tulevaisuudessa.
Digitalisaation edelläkävijä: KSB:n pumpputehdas Saksan Pegnitzissä
Pilottihankkeesta vertailukohdaksi: Digitalisaatio KSB:n Pegnitzin pumpputehtaan esimerkin perusteella
Suurten muutosten käynnistämiseen liittyy usein suuria vaikeuksia niiden käytännön toteuttamisessa. Tällaisen tilanteen välttämiseksi Pegnitzin Digital Factory -hanketta varten tehtiin laaja ennakkosuunnittelu. Ennen kaikkea oli tärkeää määritellä, mitä "älykkääksi tehtaaksi" muuttaminen tai "älykkään valmistuksen" käyttöönotto voisi tarkalleen ottaen tarkoittaa tehtaalle. Vuonna 2018 KSB alkoi kartoittaa Pegnitzin pumpputehtaan osia, jotka voisivat toimia digitaalisen tehtaan pilottihankkeina – sekä tuotannossa että hallinnossa.
"Kipupisteet" muutettiin "käyttötapauksiksi"
Tämän prosessin helpottamiseksi KSB:n maailmanlaajuiset toiminnot kehittivät Digital Factory Plant Assessment -arvioinnin. Tässä arvioinnissa asiantuntijat analysoivat tarkasti tehtaan lähtötilanteen ja tarkastelivat, kuinka joustava se oli ja kuinka pitkälle se oli digitalisoitu. Tämän perusteella tunnistettiin yhteistyössä paikallisten kollegojen ja ulkoisen kumppanin (Neonex) kanssa suurimmat "kipupisteet" ja siten lupaavimmat parannusalueet sekä ensimmäiset mahdolliset digitalisaation käyttötapaukset. Seuraavassa vaiheessa tiimi kehitti yhdessä täytäntöönpanostrategian (Lean & Digitalisation Roadmap).
Käyttöönotto- ja toteutusprosessi itsessään oli uraauurtava, koska siinä noudatettiin ketterää menettelyä. Kun aiemmin hankkeet suunniteltiin yksityiskohtaisesti A:sta Z:hen, projektiryhmä luotti sovelluksiin, niin sanottuihin käyttötapauksiin. Näissä käyttötapauksissa määriteltiin välitavoitteet. Työpajoja, ns. sprinttejä, pidettiin lyhyin säännöllisin väliajoin – yleensä viikoittain – senhetkisen tilanteen keskustelua varten sekä uuden tavoiteprosessin määrittelyä varten. Lyhyiden sprinttien ansiosta tiimi pystyi nopeasti korjaamaan haitalliset kehitykset ja saavuttamaan tavoitteensa ajallaan.
Mikä on tilanne nyt?
Pegnitzin tehtaalla toteutettiin ensimmäisen vuoden aikana kolme tähän ketterään menetelmään perustuvaa käyttötapausta. Edistyminen huhtikuussa 2023 (maailmanlaajuisesti):
- 19 pilottikäyttötapausta käynnistetty
- joista 11 on jo otettu käyttöön
- 52 aloitettua käyttöönottoa
- 29 käyttötapausta otettu käyttöön
Digitaalisen muutoksen käyttötapaukset on käynnistetty onnistuneesti useissa tehtaissa Kiinassa, Etelä-Afrikassa, Luxemburgissa, kaikissa Intian tehtaissa sekä Ranskan ja Saksan tehtaissa.
Yksi monista Pegnitzin käyttötapauksista: Uusi älykäs ruuvinvääntöteknologia varmistaa viivakoodin avulla, että jokainen ruuvi kiristetään määrättyyn vääntömomenttiin automaattisesti.
Sekä käyttötapausten suunnittelu- että toteutusvaiheessa tiimit kohtasivat ongelmia, joita kukaan ei ollut ennakoinut. Tämän vuoksi oli entistäkin tärkeämpää analysoida näitä ongelmia yksityiskohtaisesti, jotta niistä voitaisiin oppia tulevia hankkeita varten. Seuraavassa esitellään KSB:lle kymmenen keskeistä opittua asiaa, jotka ovat epäilemättä hyödyllisiä vastaavissa muutosprojekteissa.
- On tärkeää keskittyä vain muutamaan aiheeseen eikä aloittaa liikaa hankkeita kerralla. Varaa suunnittelussa riittävästi henkilöstöpuskuria.
- Muutosjohtaminen ei ole kertaluonteinen tapahtuma, joka päättyy tietyssä pisteessä, vaan jatkuva matka, jonka vaiheet ovat eripituisia. Tavoitteet ovat aina vain välitavoitteita.
- Jäsennetty lähestymistapa, johon kuuluu kevyitä prosesseja ja matalia hierarkioita, on perusta onnistuneelle projektinhallinnalle.
- On äärimmäisen tärkeää varmistaa asianomaisten työntekijöiden hyväksyntä ja osallistuminen. Usein vie enemmän aikaa ja vaivaa saada työntekijät mukaan kuin ottaa ohjelmisto käyttöön teknisellä tasolla.
- Tarvitaan nykyaikaisia, osallistavia, tiimi- ja ratkaisukeskeisiä johtamismenetelmiä.
- Jos käytössäsi ei ole tarvittavaa asiantuntemusta digitaalisesta muutoksesta, on suositeltavaa löytää vahva ulkoinen kumppani.
- Käyttötapauksen käyttöönotto on usein vaikeampaa kuin pilottihankkeen perustaminen. Vaikka pilotin suunnitteluun osallistui lukuisia kollegoita, heidän näkökulmansa muuttuu, kun he joutuvat itse kokemaan vaikutuksia käyttöönoton aikana.
- Kaikki digitalisoinnin käyttötapaukset eivät ole järkeviä kaikissa tuotantotoiminnoissa tai yleisemmin kaikissa yrityksissä. Digitalisaation ei pitäisi koskaan olla itsetarkoitus.
- Tehokas IT-infrastruktuuri on olennainen edellytys kaikenlaiselle digitalisoinnille.
- Hankkeen alussa sopivaa ohjelmistoa valittaessa kävi ilmi, että KSB oli omaksunut liian Eurooppa-painotteisen lähestymistavan. Koska hintataso Euroopan ulkopuolisissa maissa on täysin erilainen, käyttötapaus ei välttämättä ole taloudellinen ulkomailla. Sen vuoksi suositellaan selkeää maantieteellistä rajausta tai kansainvälistä ohjelmistovalintajärjestelyä/tiimiä.
Yhteenveto ja päätelmät
Tuotantolaitosten prosessien älykäs automatisointi tarjoaa valtavat mahdollisuudet tehokkuuden ja laadun parantamiseen, kustannusten alentamiseen sekä asiakastyytyväisyyden ja kilpailukyvyn lisäämiseen. Digitaaliseen muutokseen johtava tie olisi kuitenkin suunniteltava, koordinoitava ja jäsenneltävä hyvin heti alusta alkaen. Lean-prosessien, digitaalisen tuen ja motivoituneiden, hyvin koulutettujen työntekijöiden yhdistelmä on avain menestykseen. Tuemme sinua mielellämme kokemuksellamme ja asiantuntemuksellamme tällä alalla – ota meihin yhteyttä!