Strona główna

Od systemu amerykańskiego do produkcji masowej


Pobieranie 27.21 Kb.
Data19.06.2016
Rozmiar27.21 Kb.
OD SYSTEMU AMERYKAŃSKIEGO DO PRODUKCJI MASOWEJ
Pratt & Whitney stanowi doskonały przykład przejścia z produkcji masowej na produkcje odchudzoną, ponieważ firma była głęboko zaangażowana w tworzenie systemu produkcji masowej, który w końcu stał się zagrożeniem jej istnienia. Co więcej, w ciągu swojego istnienia, firma dwukrotnie przeobrażała się z szybko reagującego producenta w opieszałego kolosa, działającego według zasad produkcji masowej.

Pratt & Whitney Company została założona przed amerykańską wojną domową przez Francisa Pratta i Arnosa Whitneya. Ci „jankescy mechanicy” nauczyli się swojego fachu pracując jako podwykonawcy dla fabryki broni Samuela Colta, otwartej w Hartford, Connecticut w 1855 r. Produkowali części do pistoletów i strzelb, zatrudniając swoich własnych pracowników, ale korzystając z obiektów i narzędzi Colta.

W naszej opowieści ważne jest to, że Pratt i Whitney produkowali również większość oprzyrządowania i urządzeń pomiarowych, jakich Colt potrzebował do osiągnięcia swojego celu, czyli całkowicie zmechanizowanej produkcji broni, polegającej na tym, że części były standardowe, przez co eliminowano ręczne dopasowywanie. Metoda ta była znana jako System Amerykański, odmienny od Systemu Europejskiego, w którym części były składane ręcznie, a każda część była pasowana do części już zmontowanych.

W 1860 roku Pratt i Whitney rozstali się z Coltem i założyli The Pratt & Whitney Company. Wynieśli ze sobą zasadnicze poglądy na temat sposobu produkcji. Poglądy te panowały w firmie jeszcze do niedawna. Wierzyli oni, że najlepszym sposobem jest stworzenie specjalistycznych maszyn zdolnych do wykonywania standardowych operacji na standardowych częściach, najlepiej z dużą prędkością i w dużych ilościach. Ponadto byli przekonani, że maszyny wykonujące podobne zadania powinny być zgrupowane w wydziały, a logika wymaga, aby maszyna była ustawiana na wykonywanie danej części, a następnie produkowała dużą serię tejże części, przed przestawieniem na inny rodzaj części.

W ciągu następnych sześćdziesięciu lat, firma Pratt & Whitney rozwinęła się z małego warsztatu, bezpośrednio zarządzanego przez założycieli, w ogromną odnoszącą sukcesy organizację. W wielu wydziałach koncentrujących się na konkretnych procesach – odlewaniu, wierceniu, obróbce cieplnej – Pratt & Whitney produkowała części do tokarek, szlifierek, wiertarek i frezarek dla przemysłu metalowego. Firma była również pionierem w dziedzinie precyzyjnych przyrządów pomiarowych do sprawdzania dokładności części i sprzedawała je wraz ze swoim oprzyrządowaniem. Na przestrzeni lat, maszyny Pratt & Whitney stały się bardziej złożone i zdolne do wykonywania precyzyjnych i skomplikowanych zadań. Poza tym postęp w dziedzinie metalurgii umożliwił obróbkę utwardzonych metali, tak więc częściom nadawano kształt bez obawy, że przeprowadzane później utwardzanie zakłóci możliwość wymiany części. Pomimo to zasadnicza filozofia produkcji nie zmieniła się.
WZLOT ORŁA
Latem 1924 roku, Frederick Rentschler zrezygnował ze stanowiska prezesa Wright Aeronautical Corporation w New Brunswick, w stanie New Jersey, albowiem bankierzy inwestujący w firmę nie popierali jego koncepcji silnika tłokowego gwiazdowego, znacznie większego od rewolucyjnego silnika Wright Whirlwind, którego produkcja była właśnie uruchamiana. Wierzył on, że ten duży silnik odciągnie lotnictwo wojskowe od konstrukcji chłodzonych płynem i ożywi lotnictwo cywilne.

Zachęcany przez marynarkę amerykańską Rentschler poszukiwał nowych źródeł finansowania i na początku 1925 roku skontaktował się z Pratt &Whitney w Hartford. W tym czasie Pratt &Whitney przechodził okres spadku zamówień i dysponował wolną powierzchnią produkcyjną i narzędziami. Ponadto Rentschler zauważył, że w okolicach Hartford było dużo mechaników potrafiących obsługiwać maszyny produkowane przez Pratt & Whitney, czyli maszyny które mogły być wykorzystywane również do produkcji silników samolotowych.

Rentschler zaproponował współpracę na tej samej zasadzie, na jakiej wcześniej Pratt & Whitney pracowali dla Colta. Przedstawił plan założenia firmy w firmie. Firma miała występować pod nazwą Pratt & Whitney, cenioną na świecie za precyzyjne maszyny. Zaproponował pożyczenie od właścicieli 3,5 miliona dolarów, w zamian za pięćdziesiąt procent akcji nowo utworzonej Pratt & Whitney Aircraft Company i wykorzystanie wolnej powierzchni i narzędzi Pratt &Whitney do produkcji swojego nowego silnika. W czerwcu 1925 roku doszło do zawarcia porozumienia na tych warunkach i Reritschler wrócił do produkcji silników samolotowych.

W 1925 roku projektowanie silników samolotowych odbywało się metodą prób i błędów. Najpierw budowano prototyp, który był testowany aż do wystąpienia awarii. Następnie część, która uległa uszkodzeniu była wzmacniana, po czym znowu następowało testowanie konstrukcji. Rentschler wiedział, że kluczem do sukcesu było przyciągniecie doświadczonych inżynierów i szybkie stworzenie powiększonej wersji Wright Whirlwind – silnika, który pomyślnie przeszedłby pierwszą próbę. Wkrótce namówił kilku inżynierów z Wright, aby przenieśli się do Pratt & Whitney. Jego nowy zespół konstrukcyjny miał wyjątkowe osiągnięcia.

W ciągu zaledwie ośmiu miesięcy sześciu inżynierów Pratta i dwudziestu rzemieślników (ogółem razem z Rentschlerem zatrudnionych było trzydzieści osób) zdołało zaprojektować nowy silnik „Wasp” (składający się z około dwóch tysięcy części), wdrożyć kluczową innowację pozwalającą na zmniejszenie wagi, zbudować trzy prototypy i przygotować je do testowania przez potencjalnych klientów. Podczas testów Wasp dawał o 50% więcej mocy (425 koni mechanicznych) od chłodzonego płynem silnika Wright Whirlwind. Nowy silnik ważył zaledwie 650 funtów. Chłodzony płynem silnik Curtlss Liberty o tej samej mocy ważył 1650 funtów. Była to standardowa konstrukcja stosowana wtedy w amerykańskim lotnictwie wojskowym.

Zaczęły napływać zamówienia zarówno od lotnictwa wojskowego, jak i cywilnego. Do 1929 roku Pratt &Whitney zdobył pozycję lidera w małym, ale gwałtownie rozwijającym się przemyśle silników samolotowych. Silnik Pratt &Whitney znalazł uznanie z uwagi na swoją niezawodność i został wybrany do następnej generacji samolotów transportowych. Logo firmy – amerykański orzeł otoczony napisem „Pratt &Whitney – silniki na których można polegać” – było od samego początku umieszczane na każdym silniku. Znali je pasażerowie linii lotniczych na całym świecie. W 1929 r. Rentschler wykupił udziały zakładu obrabiarek Pratt &Whitney i przeniósł siedzibę firmy oraz obiekty produkcyjne do East Hartford.

Początkowo trzy kluczowe działania – projektowanie nowych produktów, przyjmowanie zamówień i produkcja – mogły być skutecznie realizowane w stosunkowo prostej organizacji. Pierwsza seria dwustu silników Wasp dla marynarki amerykańskiej została zaprojektowana i następnie wyprodukowana w jednej dużej hali przez grupę wysoko wykwalifikowanych mechaników, bezpośrednio współpracujących z malutką grupą inżynierów produktu.

Na początku lat trzydziestych, kiedy wielkość produkcji wzrosła z dziesiątek silników do setek, pożądane wydawało się zróżnicowanie organizacji. Stworzono wydziały dla każdej głównej działalności: sprzedaży, spraw technicznych, budowania prototypów i testowania, kontroli jakości, zakupów, produkcji i obsługi. Na każdym wydziale stworzono warsztaty, w których wykonywano specjalistyczne czynności; na przykład wydział produkcji był podzielony na warsztaty obróbki cieplnej, malowania i montażu końcowego. Dopóki Pratt &Whitney pracował nad konstrukcją tylko jednego produktu (którym był Hornet, następca Waspa, o macy 500 koni mechanicznych) i produkował tylko Waspa, system ten funkcjonował bez zarzutu.

W połowie lat trzydziestych Pratt &Whitney zwiększył swoją ofertę, wprowadzając Waspa Juniora, o mocy 300 koni mechanicznych i Twin Waspa o mocy 800 koni, a także prowadził eksperymenty nad wieloma nowymi konfiguracjami. Pojawiła się wówczas konieczność zmian. Stworzono nowe stanowisko „inżyniera projektu”, podlegającego szefom działu technicznego i produkcji. Inżynier projektu miał za zadanie koordynację wszystkich czynności związanych z konstrukcją produkcją i zamontowaniem w samolocie klienta produktów (takich jak Wasp). Inżynier projektu był koordynatorem, nie zaś zarządzającym pracownikami czy środkami. Używając dzisiejszej terminologii, był to menedżer programu „wagi lekkiej”. Mimo to, był to niebagatelny skok, wykraczający daleko poza czysto funkcyjną organizację i ówcześnie praktykowane metody zarządzania. Koncepcja inżyniera projektu nadzorującego cały strumień wartości jest zapowiedzią zasad odchudzania produkcji. Rozwój Pratt & Whitney w latach trzydziestych wymagał również wprowadzenia zmian w fabryce. Początkowo obrabiarki skrawające stanowiły stosunkowo małe maszyny — tokarki, frezarki, wiertarki itd., które można było ustawić zgodnie z sekwencją przepływu pracy. Dla przykładu, w 1936 roku zakład produkcji cylindrów w East Hartford zorganizowany był następująco:

„Pierwszym warsztatem... zaraz za punktem kontroli surowców i działem doświadczalnym jest warsztat cylindrów. Po jednej stronie głównego przejścia produkowane są wszystkie stalowe bębny cylindra. Po drugiej stronie produkowane są wszystkie głowice ze stopu aluminium. Po tej samej stronie bębny są montowane do głowic, razem z gniazdami zaworów, prowadnicami zaworów, tulejami i innymi mniejszymi częściami. Kiedy cylinder opuszcza wydział, przechodzi on bezpośrednio do działu produktów gotowych. (..) uwzględniając części zamienne, mamy około 50 aktywnych konstrukcji cylindrów. Urządzenia są rozmieszczone tak, że maszyny są ustawione w sekwencji, a surowiec przemieszcza się w linii prostej. Oczywiście nie wszystkie maszyny są potrzebne do produkcji każdego cylindra.”

Podobne warsztaty zostały stworzone dla głównych połączeń, drążków, skrzyń korbowych, tłoków, wałów, prowadnic, zaworów i krzywek. Były one zbliżone do gniazd produkujących kompletne komponenty. Wygląda na to, że w owym czasie kierownicy produkcji mieli przynajmniej podstawowe pojęcie o przepływie: „Schemat produkcji jest stosunkowo prosty. Surowce są dostarczane wagonami lub ciężarówkami do przedniej części fabryki, a następnie przepływają przez różne wydziały produkcyjne do magazynu produktów gotowych, który znajduje się na tyłach.”

Ciągły przepływ ograniczał się do montażu i tych czynności, które mogły być wykonywane za pomocą prostych maszyn. Do obrabiania części produkowanych z magnezu twardych stopów stali stworzono specjalne warsztaty. Podobnie do obróbki cieplnej, malowania i polerowania. Ponieważ większość z części wchodzących w skład komponentu wymaga co najmniej jednej z powyższych czynności, większość materiału przechodziła tam i z powrotem, z warsztatu do warsztatu.

Poza tym funkcjonował rozbudowany system scentralizowanych magazynów, wypożyczalni narzędzi i stanowisk kontrolnych. Jako pewnik przyjmowano, że kontrola jakości musi być przeprowadzana niezależnie od pracowników produkcyjnych, przez techników podlegających szefowi innej funkcji, a nie szefowi produkcji. Uważano również, że lepsza kontrola produkcji wymagała scentralizowanego składowania narzędzi, przyrządów i części. Decyzje te oznaczały, że każda część i każdy pracownik udawali się do centralnego magazynu pomiędzy kolejnymi etapami produkcji oraz w trakcie przezbrajania maszyn.
Zgodnie z filozofią firmy wykrycie braków było możliwe jedynie w wyniku testowania gotowych silników. Rząd gniazd testowania przebiegał przez całą tylną część zakładu. Każdy silnik był testowany przez osiem do trzynastu godzin, a następnie rozmontowywany. Części były dokładnie kontrolowane, wymieniane, jeżeli zachodziła potrzeba, i ponownie montowane. Silnik pracował przez następne pięć do dwunastu godzin i jeżeli nie wykryto żadnych usterek, wysyłano go do klienta. Ta mentalność dominowała w Pratt &Whitney aż do 1994 roku.

Przy stosunkowo prostym planie zakładu i linii produktu już w 1935 roku w firmie Pratt & Whitney pojawiły się problemy z przechodzeniem produktu przez system. Wprowadzono zorganizowany system „list brakujących pozycji” oraz „pilnych list” i przyspieszenia. Wicedyrektor z zadowoleniem informował swoich słuchaczy, że do pomocy w realizacji tych zadań zaangażowano najnowsze osiągnięcia techniki:

„Listy brakujących pozycji są sporządzone na elektrycznych maszynach, z dziurkowanych kart robionych w biurze magazynu. Listy te są drukowane w sposób niezwykle staranny i dostarczane do działu planowania i działu dalszej obróbki bez żadnych opóźnień. Jest to główny czynnik efektywnej kontroli produkcji w warsztatach”.

Krótko mówiąc, po raz drugi Pratt & Whitney przeobrażał się z odchudzanego warsztatu w masowego producenta. Główną innowacją podczas drugiej transformacji było to, że rosnący nacisk na umieszczanie skomplikowanych obrabiarek w wyspecjalizowanych wydziałach mógł być wspierany zautomatyzowanym zarządzaniem informacjami, pilotującym produkty od surowców do gotowych wyrobów.

Główna innowacja organizacyjna czyli stanowisko inżyniera projektu w rzeczywistości nie funkcjonowało tak jak planowano. W 1939 r. główny inżynier L.S. Hobbs tak pisał do swoich przełożonych: „Od czasu ustanowienia stanowiska inżyniera projektu nie funkcjonowało ono należycie. Inżynier projektu był niezbyt ważnym menedżerem. Produkty przechodziły przez sprzedaż, planowanie, produkcję i montaż najszybciej jak tylko możliwe, przyspieszane przez scentralizowany system zarządzania informacjami. Pełna odpowiedzialność za postępy nie spoczywała na żadnej osobie ani zespole.”


DRUGA WOJNA ŚWIATOWA JAKO MOTOR PRODUKCJI MASOWEJ
Podczas drugiej wojny światowej, kiedy napływ zamówień wzrósł z setek do setek tysięcy, Pratt &Whitney dokonał ostatecznego skoku w stronę produkcji masowej. Nie dobór wykwalifikowanych robotników oznaczał, że nowe oprzyrządowanie maszyn miało konstrukcję umożliwiającą wykonywanie wyspecjalizowanych zadań przy niewielkich kwalifikacjach operatora. Liczba warsztatów, z których każdy wykonywał wąski zakres zadań, znacznie wzrosła. Wielkość zamówień uzasadniała przeznaczenie danej maszyny do wykonywania danej części, czasami przez kilka lat bez przerwy, tak więc zmniejszyło się zapotrzebowanie na częste przestawianie. Produkcja w toku, transport w obrębie systemu produkcyjnego, naprawy w dziale testowania na końcu produkcji, złożoność zarządzania - wszystko to zwiększało się, ale produkcja silników wzrastała w jeszcze większym stopniu i tylko to brano pod uwagę podczas wojny.

Nie dziwi zatem, że zanim wojna się skończyła, mentalność robotników uległa zmianie. Nie byli to już wysoko wykwalifikowani fachowcy, na wpół niezależni rzemieślnicy. Nowa siła robocza była wyszkolona w znacznie węższym zakresie i pracowała pod ściślejszym nadzorem kierownictwa. Konwencjonalne związki zawodowe nie miały zbyt dużego poparcia wśród wcześniejszej generacji fachowców, ale po 1945 roku odmienna mentalność i inne warunki pracy stworzyły sprzyjający klimat, w którym International Association of Machinist z łatwością przeforsowała zrzeszenie w związek zawodowy. W następstwie tego powstał prawdziwy labirynt przepisów pracy i procedur rozpoznawania skarg, stanowiący lustrzane odbicie podziału pracy wprowadzonego przez zarząd.



Kolejna ważna konsekwencja drugiej wojny światowej była widoczna w rozwoju produktów. Rosnąca złożoność konstrukcji oraz potrzeba wyciągania większej mocy z podstawowej konfiguracji tłokowych silników gwiazdowych wymagała rozwiniętych funkcji technicznych. Kluczową rolę odgrywali naukowcy opracowujący nowe materiały, inżynierowie zajmujący się problemami wagi i trwałości, specjaliści od aerodynamiki pracujący nad przepływem powietrza i oporami wewnątrz i wokół silnika oraz inżynierowie mechanicy projektujący i łączący w całość tysiące poszczególnych części każdego silnika. Każda z tych specjalizacji miała swój własny wydział w Pratt & Whitney Engineering Division. Pod koniec wojny silnik Wasp Major miał trzydzieści sześć cylindrów w czterech rzędach obracających jeden wał korbowy. Był to silnik z doładowaniem i turbodoładowaniem, o mocy 46 000 koni mechanicznych. Pierwszy ośmiocylindrowy Wasp miał moc 425 koni. Obok silnika opracowywanego w tym samym czasie przez Curtiss-Wright Company firmę powstałą w wyniku fuzji Wright Aeronautical and Curtiss, Wasp Major był jednym z najbardziej złożonych i czysto mechanicznych urządzeń jakie kiedykolwiek opracowano.
Pytania:

  1. Proszę omówić cechy charakterystyczne kolejnych systemów produkcyjnych w firmie Pratt & Whitney.

  2. Odnosząc się do zmian w sposobach produkcji w firmie Pratt & Whitney, proszę pokazać związki między technologią a strukturą organizacyjną.

  3. Odnosząc się do zmian w sposobach produkcji w firmie Pratt & Whitney, proszę pokazać związki między technologią a podsystemem społecznym.

  4. Jak powinna być zorganizowana produkcja tej firmy, jeżeli przyjmiemy, że:

    • 90% czasu poświęcone jest produkcji standardowych części zamiennych do sprzedanych już silników, 10% czasu angażuje produkcja nowych silników,

    • a udział w zyskach jest podobny?





©snauka.pl 2016
wyślij wiadomość