Současný vývoj informačních systémů (IS) se stále více točí kolem nových pojmů jako je pokročilé plánování, péče o zákazníka a další - řízení vývojového cyklu výrobků, projektový management v IS…

Z vývoje v reálném životě se zdá, že některé tyto trendy se dějí spíše v teoriích a jejich obraz ve skutečných systémech je spíše otázkou budoucnosti. Tento článek se snaží ukázat některé souvislosti.

Takže, zpátky na stromy a začínáme…

Znalosti a zkušenosti jsou devizou
Strojírenství bylo vždy v historii výstavní skříní našeho hospodářství a i když se po "revoluci" zdálo, že vše se změní, zdá se, že to přeci jenom bude strojírenství a elektrotechnika, které opět lákají nejvíce zahraničních investorů (zdroj: CzechInvest).

Za první republiky i z celosvětového hlediska byla produkce strojírenství významná nejenom svou kvalitou, ale i objemem. Nástupem socialismu byl však strojírenský průmysl proměněn spíše na výrobní základnu těžkého průmyslu RVHP. V torzu, které zůstalo, byli však schopní lidé a stále živá dlouholetá tradice. Všechno však bylo podřízeno hlavně výrobě a tlak na zavádění progresivních metod prakticky neexistoval. Důsledkem tohoto chaosu v totalitě byl enormní nárůst prakticky všeho sortimentu vyráběného na našem území.

Paradoxem bylo, že i když zde byl prvek "regulace" v dělbě práce v RVHP (ta však jasně kolabovala a naopak způsobovala ještě větší problémy), naše strojírenství vyrábělo prakticky všechno. Vlivem hlavně politických rozhodnutí se úroveň našeho strojírenství sice posunula, ale spíše na úroveň rozvojových zemí. Přesto všechno je naší nejcennější devizou KNOW-HOW, které mají naše podniky v archivech a hlavách lidí. Je asi štěstím, že mnohé podniky mají tyto "zhmotněné" zkušenosti uložené v opakovaně zpracovatelné podobě v IS.

Informační systém podniku
Kvalitní a moderní IS (informační systém) strojírenského podniku je charakteristický tím, že je integrujícím článkem všech klíčových činností a všem skupinám pracovníků dokáže poskytovat maximum dat při minimálním počtu vstupních údajů.

Jakkoli tato definice IS zní podivně (minimum vstupů a maximum výstupů?), jde skutečně o zcela klíčovou vlastnost. Jinak řečeno, kvalitní IS poskytuje více údajů, než se do něho vložilo, díky schopnosti poskytovat výstupy ve formě různých závislostí a vztahů, které nejsou vidět a v detailech zanikají. Je potřeba říci, že v ne až tak nedávné minulosti označení IS znamenalo spíše ekonomické agendy. Dnes však vedoucí pracovníci podniků potřebují pro své kvalifikované rozhodnutí více...

Všechna řešení (i ta, která pracují s prvky umělé inteligence) však nakonec potřebují prostá vstupní data. Ty ve strojírenství tvoří konstrukce (struktura výrobku, design) a technologie (postupy výroby). V těchto datech je zakleta i kvalita a ekonomičnost výroby. Žádný sebelepší IS nezlepší ekonomičnost a kvalitu výrobku, který byl špatně navržen a pro který byla špatně zvolena technologie výroby.

Opakované využití dat je proto přirozené, avšak…

Podpora procesů výrobního podniku
Podniky dnes čelí novým požadavkům, aby uspěly v boji o stále náročnějšího zákazníka. Je vidět zcela protichůdné tendence - na jedné straně jsou výrobky stále složitější a na druhé straně jsou podniky nuceny zkracovat čas od vývoje po jejich uvedení na trh. Na jedné straně se profilují podniky zaměřené prakticky výhradně výrobně tlačící své výrobní náklady směrem dolů a na druhé straně existují podniky zaměřené na vývoj, které jsou naopak nuceny stále více financí vkládat do podpory vývoje. Na jedné straně jsou podniky nuceny akceptovat stále přísnější normy kvality a na druhé straně jsou stále více při zkracování náběhu výroby nuceny improvizovat.

Je faktem, že tyto protichůdné tendence způsobují nutnost dívat se na podpůrné systémy úplně z jiného pohledu. Navíc dnes sílí obecný tlak na náklady, a proto jsou vyžadována řešení komplexní a navíc za malé peníze. Princip všech úvah manažerů dnešních podniků by měl být (a snad taky je) přitom jednoduchý - dodat na trh požadovaný výrobek při nižší ceně, lepší kvalitě a rychleji než to dokáže konkurence.

Není jednoduché najít recept, který by obecně vyhovoval a pomocí něhož by bylo možné splnit všechna výše uvedená kritéria. Snahy léčit tyto problémy jenom komplexností IS nemají často úspěch a přidávání nové funkčnosti (např. v oblasti metod pokročilého plánování) může neúspěch ještě prohloubit. Mnohé podniky pak po čase vyhodnotí, že z velkého a úžasného komplexního IS využívají řádově 10% funkčnosti (!!). Je potřeba říci, že tato komplexní řešení představují budoucnost, avšak očekávání mnohých podniků nejsou po jejich implementaci naplněna. Čím je to?

I když je v českých (avšak i světových) podnicích výpočetní technika nasazována ve velikém stylu, nemají ani mnohé známé IS dostatečné vlastnosti pro opakované a jednoduché využití dat podniku.

Dělal jsem průzkum u zhruba 30 společností, kde jsem kladl otázku o pocitu z podpory činností v konstrukci a technologii proti pocitu nucení k plnění dat. Šokující je, že až 80% pracovníků tvrdilo, že je jejich IS spíše zatěžuje a nepomáhá jim. Z toho však plyne i nechuť klíčová data v požadované kvalitě do IS zadávat (pracovníci pak data zadávají, ale jenom nutné minimum…). Většina klasických IS nasazených ve strojírenství používá pro rozlišování dat v datové základně nějaké jednoznačné identifikační rozlišení (jméno výkresu, běžné číslo...). V současnosti se však tak neuvěřitelně zrychluje inovační cyklus, že začíná být vážným problémem připravit v krátkém čase všechna data potřebná pro výrobu, a proto se hledají cesty, jak tento problém radikálně vyřešit.

Opakované použití dat
Jednou z rozumných cest je právě opakované použití dat uložených v datové základně. Opakované použití dat (vlastně všech zkušeností z konstrukce, technologie a výroby) může přispět sekundárně k dalším efektům (výrazné zrychlení tvorby dokumentace, možnost tvorby dokumentace ve variantách, zvýšení kvality tvorby dokumentace, zvýšení kvality výroby vlivem použití ověřených postupů, snížení nákladů na nástroje, výrazné omezení vyráběného sortimentu...). Opakované použití dat může přispět i k významné redukci množství generovaných dat. Dnešní běžné IS totiž dokáží produkovat neuvěřitelné množství dat, ale častokrát jde o data v principu nadbytečná. Paradoxem přístupu většiny dnešních IS je ignorování požadavků právě těch, kteří stojí u zrodu dat - pracovníků marketingu, konstrukce a technologie. Nově koncipované IS by měly těmto pracovníkům vrátit více, než do nich vložili. V příštím období právě pracovníci marketingu, konstrukce a technologie budou rozhodovat o přežití podniků. Je vhodné uvědomit si, že v současnosti není problémem něco vyrobit (výrobu dnes zrealizuje prakticky kdokoli, a to dokonce při nižších nákladech než v ČR!), ale najít vhodný výrobek, o který je zájem a umět navrhnout konstrukci a technologii zajišťující vyrobitelnost, optimální cenu a kvalitu. IS podporující tuto koncepci můžeme nazvat marketingově orientovaným IS (obr.1). Většina dnešních pohledů na IS jako takový se však bohužel zužuje na dilema, zda volit jako databázový stroj Oracle, Informix, MS SQL Server a zda volit dvouúrovňovou nebo tříúrovňovou KLIENT/SERVER architekturu, přičemž je informační hledisko jaksi v pozadí (jde o paradox, protože IS je nasazován, aby zpřístupnil informace!). Kvalitní IS by měl být jednoznačně konkurenční výhodou podniku a ne břemenem nutícím pracovníky k nesmyslným úkonům…

PDM - TDM
Na potřebu zajistit jednoduchý přístup k datům podniku reagovala řada společností a navrhla koncept aplikací pro podporu tvorby a správu technické dokumentace, které známe pod zkratkou PDM, TDM. V českých podmínkách jsou některé systémy z této kategorie označovány jako TPV, avšak jejich účinnost je širší. Kvalitnější systémy tohoto typu využívají kombinaci grafické a textové informace (obr. 2).

Prioritním klíčem rozlišujícím data ve strojírenském podniku však zůstává i nadále klasické číslo výkresu (běžné číslo nebo jiné označení). Kombinace uvedených klasických identifikačních znaků s doplňkovými údaji zjednodušuje přístup a tak alespoň částečně zlepšuje vyhledávání archivovaných dat. Problémem použití těchto systémů (PDM, TDM) je však jejich způsob práce - jsou souborově orientovány.

Mechanismy IS s ohledem na řízení výroby však vyžadují spíše práci nad strukturovanými daty uloženými v databázové formě. Dnešní požadavky uživatelů navíc ukazují nutnost objektového pohledu, kde základním rozpoznatelným objektem je součást, dílec, skupina, podskupina výrobku a to z hlediska konstrukčního i výroby. Tento pohled je nutný vzhledem k tomu, že typickými uživateli IS strojírenského podniku jsou uživatelé "nepočítačoví" - s minimálními znalostmi výpočetní techniky, ale se znalostí reálné praxe. Stále silnější orientace na reálnou praxi nutí hledat takové nástroje, které by maximálně zohledňovaly kombinaci pohledů různých uživatelů. Pro strojírenskou praxi se jednou z nejlepších metod jeví konstrukčně - technologické vyhledávání dat podniku. Každou dokumentaci by mělo být možné relativně jednoduše opakovaně vyhledat a využít pro tvorbu další varianty dokumentace a pro další účely. Použití počítačové grafiky (obr.3) přineslo cestu, která se však ukázala jako ne zcela použitelná pro všechny typy výrob (jak například sestavit klasifikační systém pro podnik vyrábějící zakázkově výrobky o složitosti desetitisíců až statisíců dílů?). Novým trendem by mohlo být použití inteligentních vyhledávačů (něco jako vyhledávače pro internet, které loví data podle různých kritérií…). Kombinace grafického a textového přístupu k datům podniku umožňuje vytvořit skutečný strojírenský expertní systém. Pro přístup k datům pomocí kombinace konstrukčních a technologických údajů se ujal název SKUPINOVÁ TECHNOLOGIE. Metoda skupinové technologie je zaměřena hlavně na podporu předvýrobních činností - marketingu, konstrukce a technologie. Řízení podniku a ekonomické agendy vyžadují a budou vyžadovat i nadále jednoznačnou orientaci podle čísla výkresu, či jiného kritéria...

Objektově orientovaný přístup k datům
Mnoho potencionálních uživatelů strojírensky orientovaných IS se domnívá, že pro jejich orientaci postačí možnost zobrazení textových dat a ti osvícení snad i výkresu. Představit si však reálně rychlé prohledávání statisíců výkresů (mnohé podniky uvádějí i miliony) v digitalizované podobě (je jedno, zda jde o vektorový nebo rastrový tvar) není prakticky možné. Rozumnou redukci množství dat a reálnost použití umožňuje spíše než zobrazení výkresu princip inteligentního vyhledávání podle konstrukčních a technologických údajů (cíl je přístup ke skupině podobných strojních součástí, skupin a podskupin).

Jedním ze způsobů realizace je vytvoření inteligentních dotazovacích formulářů, kde zadáním nějaké části informace filtrujeme inteligentně data ze současné datové základny. Takovýto inteligentní systém představuje významný prvek objektově orientovaného přístupu k datům podniku. Je integrujícím prvkem, protože umožňuje přístup k dokumentaci i bez detailní znalosti čísla výkresů a přesného jména dílu. Z hlediska koncepce je vhodné, aby strojírenský vyhledávací systém byl navržen jako konstrukčně - technologický. Základní myšlenkou strojírenského konstrukčně - technologického třídícího mechanismu je umožnění přístupu uživatelům ke všem informacím o dříve vyráběných dílech (KNOW-HOW podniku).

Mnohé špičkové světové firmy totiž uskutečnily průzkumy, které ukazují, že převážná část konstrukčních řešení je používána pouze s malými obměnami více než 100 let. Pouze malý zlomek komponentů dnešních výrobků jsou konstrukčně zcela nové návrhy. Používání metody skupinové technologie je tou nepřirozenější metodou postupné redukce sortimentu vyráběných dílů.

Metoda skupinové technologie
Pracovníci předvýrobních útvarů podniku (marketing, konstrukce, technologie) používají pro svoji práci neuvěřitelné množství údajů - cenové informace, katalogové informace, tabulky, normy, normativy, katalogy nástrojů, informace o výrobních možnostech strojů (obr. 4). Vazby všech dat uložených v datové základně podniku s těmito informacemi představují velice cennou devizu. Kvalitní systém dokáže tyto vazby nabídnout a metoda skupinové technologie je prozatím v oblasti TPV tou nejlepší známou metodou, jak tyto vazby archivovat a opakovaně využít. Kvalita dat udržovaných v IS podniku a jednoduchost jejich použití mají absolutně klíčové místo a dá se říci, že ovlivňují silně i celou ekonomiku výroby. Všechny výhody IS strojírenského podniku založeného na metodě skupinové technologie jsou však závislé na naplněnosti systému daty. Vzhledem k tomu, že většina podniků má již historicky nějaký systém řízení zaveden, je výhodné zajistit převod dat (prvotní naplnění daty i konverzní programy pro stálou komunikaci). Přes všechny tyto výhody je potřeba si uvědomit, že aplikace metodiky skupinové technologie nemůže vyřešit podporu dalších specializovaných činností typu plánování, CAD, TPV, technických výpočtů a pod. Naopak metodika skupinové technologie je prostředkem pro lepší integraci těchto prostředků do IS podniku. Dnes jsou naštěstí moderní systémy navržené jako integrovatelné (takovým příkladem může být otevřená koncepce systému TPV2000).

Závěrem
Na závěr alespoň pár poznámek k tomu, proč tento článek vznikl. Impulsem bylo poznání reality mnohých českých a slovenských strojírenských podniků (za poslední 2 roky jsem navštívil více než 100 strojírenských podniků). Podle provedeného průzkumu v strojírenských podnicích ČR dnes většina vedoucích pracovníků hledá spásu v několikaletém budování monstrózních supersystémů pro plánování a řízení výroby nebo v bezhlavém nasazování CAD/CAM systémů. IS není prostředkem pro generování co největšího množství dat všeho druhu, ale naopak prostředkem pro minimalizování množství generovaných dat (méně dat, ale optimálně, může být více). Podle vývoje je vidět, že klíčem k úspěchu v blízké budoucnosti bude schopnost vedení českých podniků integrovat pomocí IS marketing, vývoj, výrobní útvary a schopnost poskytnout těmto klíčovým útvarům včas všechny potřebné údaje. Metoda skupinové technologie je v oblasti přípravy dat v kombinaci s klasickými nástroji rozumným řešením pro datovou integraci v širokém rozsahu činností strojírenského podniku. V každém případě schopnost opakovaně (a přitom velice jednoduše) poskytovat data uživatelům bude základní vyžadovanou vlastností moderního IS podniku.

Nezapomeňte, že kvalitní IS se nebude od méně kvalitního odlišovat funkčností, ale tím, jak jednoduše či složitě se pracovník dostane k požadovaným informacím (prakticky bude rozhodovat na kolik kliknutí myší…).

Pozn.: Autor článku, Ing. Jaroslav Choma pracuje ve společnosti EXPERT & PARTNER engineering. Při tvorbě článku bylo využito znalostního fondu této společnosti.