תכנון מחדש או שינוי התכן של המוצר יכול להביא בדרך כלל להורדת עלויות משמעותית מאד.
השיטה הזאת פחות מוכרת למהנדסי התעשיה וניהול בגלל שהיישום שלה נעשה על ידי מהנדסים מאסכולה אחרת (מכונות, אלקטרוניקה וכמובן גם תוכנה שבה לא נעסוק בפוסט זה).
הרעיונות של הפוסט הזה והדוגמאות מהחיים האמיתיים הם תודות לקובי יעקבי שהוא מומחה בתחום (פרטי קשר בסוף הפוסט).
מה זה חיסכון בעלויות באמצעות תכנון הנדסי?
הכוונה היא לתכנון נכון יותר של המוצר כך שיהיה קל או זול יותר לייצר אותו בלי לפגוע באיכות הסופית של המוצר. מהנדסים שמפתחים מוצרים לא תמיד מודעים להחלטות פשוטות שהם בוחרים בהם בעת התכן ההנדסי ועל ההשפעה שלהם בעת ייצור סדרתי. דוגמאות:
- המהנדס המפתח יכול לבחור לייצר 2 חלקים שיש לו תבניות שלהם ולחבר אותם בעזרת בורג או ציר. זה מקטין את עלות הפיתוח שלו ומגביר את קצב הפיתוח. בייצור סדרתי, עדיף לנו להשקיע בתבנית נוספת שתייצר לנו חלק אחד שיהיה מורכב משני החלקים האחרים וכך לא נזדקק לעבור דרך תחנת עבודה שתחבר את הבורג. בייצור לצרכי פיתוח יכול להיות שלא רוצים להשקיע בתבנית נוספת אבל המשמעות של זה בייצור הסדרתי היא אדירה מכיוון שהחיסכון בזמן ההרכבה ובפחתים יכול להיות משמעותי.
- המהנדס המפתח בוחר בסגסוגת אלומיניום מסוימת ובעובי מסויים בלי להכיר בכך שניתן לבחור בסגסוגת אלומיניום יותר חזקה ובכך להקטין את עובי החלק.
הקטנת העובי יכולה להביא להקטנת המוצר, להקטנת המשקל שלו (במיוחד אם המוצר הזה מוטס לאחר מכן ללקוחות ואז כל חסכון משקלי מתורגם מיידית לכסף). לא ניתן לצפות מכל מהנדס פיתוח שמומחה לתחומו להכיר את כל סוגי המתכות ושיטות העבודה.
מתי נרצה להתערב בהורדת העלויות באמצעות תכן הנדסי?
- אם אפשר כבר בעת התכנון המקורי – הערכות מדברות על 80% מעלות המוצר שנקבעות כבר בשלב הפיתוח. ההחלטות בשלב הזה הם ממש דרמטיות לגבי עלות המוצר והתחזוקה העתידית שלו. לדוגמה במוצר שצריך אינטראקציה עם הלקוח אופציה אחת זה לבחור במסך ומקשים על המוצר ואופציה שניה זה לפתח אפליקציה + Bluetooth שייתרו את המסך והמקשים. המשמעות הכספית כאן היא דרמטית + נפח המוצר + המשקל שלו. האופציה השניה יכולה להיות סופר חסכונית ולתת בהמשך אפילו רמה גבוהה יותר של ביצועים מכיוון שאת האפליקציה אין בעיה לעדכן בהמשך בעוד שתוכנה שצרובה בתוך המוצר לא תוכל להשתנות בקלות.
- בעת העברה מפיתוח למוצר – ראו את 2 הדוגמאות שציינתי למעלה
- הורדת עלויות יזומה –
זה בדרך כלל השלב שבו המהנדסי תעשיה וניהול יתערבו. כאשר אנחנו נתקלים בקשיים בייצור או בפחתים גבוהים ניתן לפנות למהנדסים המתמחים בייצור סדרתי, והם פעמים רבות יכולים להציע שינויים שיובילו משמעותית לירידת עלות המוצר או לחילופין לייצור מהיר יותר או הפחתת הפחתים. כל אחד מהשלושה הוא מאד דרמטי. הוא יוצר שינוי שמייצר חיסכון בלי להכנס לעלויות גדולות של שינוי מערכי ייצור, הגדלת קיבולות או הדרכות מקיפות יותר של צוות הייצור. אני מציע לנסות את זה לפני שהולכים על שינויים עתירי תקציב או זמן.
אז איפה כדאי להתערב מנקודת המבט של מהנדס תעו"נ?
- הדבר הראשון שכדאי לעשות זה להבין איפה יושבת העלות המשמעותית של המוצר:
- בחומרים שמהם מיוצר המוצר – האם המוצר הוא 80% עלות חומר גלם? במקרה הזה נשקיע את המאמתים בתכנון חומרים רלוונטים יותר.
- בתהליך הייצור הסדרתי – לדוגמה: אם תהליך הייצור עצמו מהווה 80% מעלות המוצר אז בוודאי כדאי להתחיל בהתאמת המוצר לתהליך הייצור. הוזלת החומר תהיה פחות רלוונטית.
- שניהם – תמיד יכול להיות ששניהם מאד רלוונטים וניתן לטפל בשניהם
- אם הבעיה היא תהליך הייצור: נסו לזהות שלבים שיוצרים לכם צווארי בקבוק בקצב או עלויות גבוהות בפחתים. תתחילו בשלבים הללו, בתור שלב ראשון פנו למהנדסי הפיתוח ותתארו להם את הבעיות שאתם נתקלים בהם. השתמשו בהם ככל שניתן לחפש פתרונות. רוב הסיכויים,שבתוך זמן קצר יחסית תצליחו כבר לקבל תוצאות טובות שניתן יהיה ליישם אותם במהירות יחסית כי מהנדסי הפיתוח, יאשרו את התיקון של עצמם ופשוט ישחררו גרסת תכן חדשה. כאשר התוצאות לא מספיק טובות, או שאתם לא מקבלים מספיק זמן ממהנדסי הפיתוח אז פנו לייעוץ חיצוני. יועץ חיצוני בדרך כלל ראה כבר הרבה מוצרים ועסק שנים בהורדת העלויות שלהם.
- אם הבעיה היא בעלות המוצר: הוציאו BOM מהמערכת מידע עם עלות (אם יש לכם את אותו חלק פעמיים, תחברו את העלות שלהם. כלומר עושים סיכום על כל החלקים הדומים במוצר). מיינו אותה מהיקר לזול ותתחילו מלמעלה. תעברו חלק חלק ותנסו ביחד עם המהנדסים למצוא איך להוריד כמויות חומר, איך לחזק את החומר וכו'.
הנה מספר דוגמאות, לגרות את המוח שלנו, להורדת עלויות באמצעות תכן הנדסי:
- פלטות מתכת ארוכות שהמהנדס חיזק באמצעות זוויות לאורך החלק על מנת שהפלטה לא תתכופף, הוחלפה בפלטה עם משיכה עמוקה (פלטה עם בטן, כפי שמופיע התמונה)
. התוצאה חלק אחד שמחליף מספר חלקים + הרכבה של הזוויות. זה שינוי דרמטי בתהליך הייצור שלא פוגע בחוזקו של החלק, אבל מוריד תחנת עבודה מיותרת.
- פלטת מתכת שיוצרה עם חורים מרובים חתוכים בלייזר הוחלפה בפלטה שיש בה רק 3 חורים גדולים יחסית.
החוזק והמשקל דומים אבל העלות של החלק ירדה דרמטית מכיוון שהתשלום על כל חלק הוא פונקציה של מספר התחלות הלייזר ואורך החיתוך.
- שימוש בכיפוף מתכת במקום ריתוך – חוסך את תחנת הריתוך שמחייבת עובדים יקרים יחסית ומחייבת הרבה זמן בתוך תהליך הייצור.
- הוספת כדוריות זכוכית לפלסטיק מחזק את החלק ומקטין את עובי הדופן של המוצר. החיסכון כאן הוא בעלויות החומר גלם הפלסטי (בגלל הקטנת עובי הדופן) ופעמים רבות זה גם מאפשר לנו להשתמש בחומר גלם פולימרי זול יותר כדי להגיע לאותה דרגה של חוזק.
- שימוש בהזרקה כפולה במקום לייצר את הלוגו בהדפסה: במקום
להדפיס את הלוגו בהדפסת רשת או טמפון. ניתן להחליף את זה במכונת הזרקה עם 2 ראשים שמאפשרת ייצור מהיר של החלק ללא תהליך נוסף.
- חלקי קפיצי עלה וחלקים חרוטים יוצרו בשיטות FOUR SLIDES (לחץ על הטקסט באנגלית כדי לפתוח לינק הסבר על השיטה) וחריטה אוטומטית. שיטות הייצור האלו מאפשרות ייצור המוני שמגדילים את הדיוק ומורידים את המחיר ליחידה.
- חלוקת המוצר לחלקים בצורה אופטימלית כך שיותר מוצרים ייכנסו לתוך קונטיינר בעת הובלה, מקטינה משמעותית את עלויות ההובלה. מהנדסי פיתוח פעמים רבות בכלל לא מודעים לבעיה.
- שימוש בסנפים (חתיכות פלסטיק שנכנסים לתוך חתיכות פלסטיק אחרות ונועלים אותן) במקום בצורות חיבור שזוללות זמן כמו ברגים.
לאיזה חיסכון לצפות?
לסיכום:
הורדת עלויות באמצעות שינויי תכן עלולות להתפס על ידי מהנדסי תעו"נ כמשהו שלא שייך לתחום שאותו אנחנו חיים בסביבת הייצור. אבל דווקא בגלל זה, אני ממליץ לכם לצאת מאזור הנוחות ולנסות משהו שונה. מנסיוני שינוי המוצר כך שיתאים לייצור הוא אחד הדרכים הכי אפקטיביות להביא להורדת פחתים, להגברת התפוקה ולהוזלה משמעותית במוצר.
על זה נאמר:
"אבן אחת שמהנדס התכנון זרק בחוסר תשומת לב למים, אלף מהנדסי תעו"נ לא יצליחו להוציא"
נסו לתפוס את האבן לפני שהיא במים.