Zarządzanie produkcją – produkcja masowa w motoryzacji, część 1.

Od potrzeby do rzemieślnika

Hierarchia potrzeb ukazana przez Abrahama Masłowa jest dla człowieka bezlitosna. Niezależnie od kategorii, spełnienie prawie każdej potrzeby wiąże się z użyciem pewnego zestawu narzędzi. W czasach starożytnych takim narzędziem był krzemień, dziś są zapałki. To tylko najprostszy przykład, gdyż w zależności od potrzeb człowieka narzędzia, którymi się posługiwał były różne – nawet, gdy ich przeznaczenie było takie same, to ich wygląd mógł być różny.

Pierwsze narzędzia służyły głównie zapewnieniu podstawowych potrzeb – przetrwaniu oraz celom obronnym. Przykładem narzędzia, które powstało tysiące lat temu i służyło celom obronnym był … młotek, którym tysiące lat temu rozbijano głowy wrogom a dziś wykorzystywany jest w zupełnie innym celu. Wraz z rozwojem narzędzia znalazły swoje zastosowanie również w realizacji potrzeb wyższego rzędu (górna część piramidy).

Hierarchia potrzeb

Źródło: medianauka.pl

Pierwsze narzędzia wykonywano nakładem własnej pracy. Jednak wraz z rozwojem społeczności u pewnej grupy ludzi rozwinęły się cechy przedsiębiorcze – mając już pewne doświadczenie w opracowaniu narzędzi zaczęli wytwarzanie na rzecz innych członków społeczności. Pierwszymi narzędziami handlowano na zasadzie handlu wymiennego, dopiero wynalazek pieniądza zmienił chałupniczą działalność w sprawnie działający biznes.

Pojawienie się rzemieślników jako ważnej grupy społecznej znacznie przyspieszyło rozwój techniki. Potrafili oni za pomocą narzędzi obrabiać i łączyć różne tworzywa, znajdować nowe rozwiązania techniczne oraz łączyć już istniejące części tak, aby z nich wytworzyć „coś” zupełnie nowego o jeszcze nieznanej funkcjonalności. Do rzemieślników ludzie zgłaszali się z różnymi potrzebami a ci spełniali nawet te najbardziej irracjonalne.

Wczesne rzemiosło i jego podstawowe problemy

Podstawowym problemem rzemieślników był brak wydajności. Realizacja wielu odmiennych potrzeb wymagała czasu i pracy coraz większej ilości ludzi. Pomimo rozwoju techniki coraz większa liczba ludzi generowała jeszcze większą ilość potrzeb. Te generowały większą liczbę narzędzi i metod potrzebnych do ich spełnienia. Te, z kolei generowały większą liczbę ludzi potrzebnych do ich obsługi. Jedyną zaletą tego błędnego koła było zwiększenie liczby zakładów rzemieślniczych.

Niestety, wówczas nikt nie znał pojęcia „standaryzacja”. Każdy klient rzemieślnika chciał „czegoś” innego i ten stan nie zmienił się do końca XVIII wieku. Jednak już wcześniej zauważono, że jeżeli klientom stworzy się ofertę składającą się z kilku wariantów jednego produktu lub usługi, to wówczas ci mają bardziej spersonalizowany wybór. Sposób ten wymyślili pierwsi kupcy, czyli handlowcy. W ten sposób ograniczali problemy z transportem.

Średniowieczny zakład rzemieślniczy (rzeźnik)

Źródło: kalisz.info

Ci rzemieślnicy, którzy nawiązywali kontrakty z handlowcami zauważyli, że mają coraz mniejsze problemy ze zbytem swoich dóbr i usług. W ten sposób mogli stworzyć fundamenty pod pojęcie standaryzacji. Rzemieślnicy zaczęli się bogacić, nie tracili na zakupach materiałów a ich zapasy były coraz mniejsze. Nadal przyjmowano pojedyncze zamówienia, ale te pochodzące od kupców stanowiły coraz większy wolumen sprzedaży.

Wśród istotnych problemów rzemieślników było również wychowanie nowego pokolenia uczniów. Przekazywanie im wiedzy i umiejętności trwało lata. Oczywiście każdy żak za swoje zaangażowanie spodziewał się wynagrodzenia. Przysłowiowy „wikt i opierunek” już nie wystarczał. Rola pieniądza w rozwoju masowej produkcji nie ograniczała się jednak do regulacji płatności, gdyż jego produkcja zawierała w sobie pewną tajemnicę.

Masowa produkcja pieniądza

Już pierwsze monety cechowało pewne wzajemne podobieństwo – miały podobny kształt, rozmiar oraz oznakowanie. Prawdziwym przełomem w produkcji pieniądza był wynalazek prasy, która tłoczyła ten sam wzór na dużej ilości tworzywa. Matryca monety pozwalała powielać ten sam wzór przynajmniej kilkadziesiąt razy. Jednolity pieniądz pojawił się dopiero w VI wieku n.e. Dopiero wówczas prasy były na tyle dokładne, aby wielokrotnie idealnie powielać wzór.

Kafar – urządzenie do bicia monet

Źródło: zlotystok.salwach.pl

Przeniesienie takiego sposobu produkcji na inne gałęzie przemysłu pozwalałoby na to, aby znacznie skrócić czas wytwarzania dóbr. Problemem było tylko to, że proces ten ograniczał się do wytwarzania dóbr wykonanych z metali – małych ozdób lub niewielkich narzędzi wykonanych z jednego elementu. Jednak to właśnie pieniądze do końca XIX wieku były najbardziej znanym rezultatem masowej produkcji.

Historia pewnego rozjemcy

Samuel Colt znany jest tylko z jednego wynalazku. Wynalazek ten miał przynieść pokój na Dzikim Zachodzie. Na pewno się do tego przyczynił, ale „Rozjemca” w inżynierii produkcji znany jest także z innego powodu. Tym powodem jest pierwszy podział produkcji na etapy i rozdzielenie ich pomiędzy pracowników. Colt sam nie wpadł na ten pomysł. Wykorzystał wiedzę inżyniera, który wcześniej pracował przy produkcji bawełny.

Elihu Rooth był jednym z największych wynalazców I połowy XIX wieku. To z jego inicjatywy w górnictwie pojawiły się pierwsze młoty pneumatyczne oraz duże maszyny wiertnicze. Nie były one jeszcze doskonałe, ale znacząco ułatwiały pracę zwiększając wydobycie. To właśnie Rooth wpadł na pomysł szybkiego montażu rewolwerów opartego na podziale pracy.

Colt Peacemaker z 1873 roku

Źródło: wikipedia

Popyt na tanie rewolwery Colta znacznie wzrósł w latach 40 – tych XIX wieku, by 20 lat później zająć niemal cały rynek. Jako, że rewolwery te miały taką samą konstrukcję można było przeprowadzić pewien eksperyment. Rooth zmienił produkcję tak, że przy każdym „stole montażowym” wyznaczono kilka stanowisk. Siedzący wokół niego pracownicy mieli do dyspozycji kilka prostych narzędzi oraz tylko jedną część do montażu.

Każdy pracownik wykonywał jedną, określoną w planie produkcji, czynność a następnie podawał wykonany element następnemu, który wykonywał kolejną przewidzianą czynność. Tak oto powoli powstawał rewolwer. Koszt wykształcenia pracownika był znikomy, wydajność się poprawiła a przy produkcji broni po raz pierwszy zatrudniono panie. Zyski fabryki wzrosły a po śmierci Colta to Rooth przejął zarządzanie fabryką. W ten oto sposób rozwiązano wiele problemów – zarówno ekonomicznych jak i tych prywatnych.

Inżynierowie debatują

Gdy motoryzacja powoli się rozpędzała zauważono, że problem, który trapił pierwszych rzemieślników dotyczy również konstruktorów motoryzacyjnych. Produkowane w krótkich seriach automobile powstawały na zamówienie, ale problem ze wzorem obicia kanapy był niczym wobec problemów z dostępem do części. Te dorabiano ręcznie, gdyż każdy element powstawał nie według standardów, ale według wiedzy i umiejętności konstruktora.

Problem zauważyli amerykańscy inżynierowie, którzy po kilku latach burzliwych debat w 1905 roku założyli SAE – Stowarzyszenie Inżynierów Motoryzacyjnych. Opracowali oni pierwsze standardy dotyczące wymiarów części i sposobu ich produkcji oraz … tolerancję, czyli wzajemne dopasowanie elementów. Od tego momentu części można było wymieniać a producenci środków transportu oprócz produkcji gotowych pojazdów zaczęli oferować również części.

Wokół części z czasem powstał nowy rynek, na którym oferowano zarówno części nowe jak i używane. Inżynierowie z czasem opracowali przepisy dotyczące nie tylko części, ale również płynów eksploatacyjnych. Niespełna kilkanaście lat później dołączyli do „spisku żarówkowego”, wyznaczając tym samym żywotność mechanizmów, ale na szczęście nie wszyscy producenci zastosowali się do ich zaleceń.

Olds – to on był pierwszy

Ransom E. Olds już w 1887 roku skontruował swój pierwszy pojazd parowy. Mały trycykl Oldsa mógł mknąć z prędkością nawet 30 km/h. Niespełna 10 lat później powstał Olds Motor Vehicle Company i Olds Gasoline Engine Works. Dwa lata później młoda firma przeniosła się do Detroit i rozpoczęto produkcję modelu Curved Dash. Zakłady Oldsa w ciągu pierwszych 5 lat opuściło ponad 5 tys. sztuk tego modelu. Znaczący wzrost następił w 1901 roku.

Curved Dash z 1902 roku

Źródło: local.aaca.org

Wtedy to w zakładach Oldsa uruchomiomo linię montażową. Olds podzielił pracę pomiędzy mechaników tak, że możliwe było wyprodukowanie 3-4 sztuk modelu Curved Dash dziennie. Pojazd był prostą konstrukcją a jego montaż odbywał się tylko na kilku stanowiskach. W fabryce brakowało jeszcze wynalazku przenośników taśmowych oraz platform transportowych, które później wymyślił Ford. Mimo tego to właśnie Olds uważany jest za wynalazcę tego sposobu produkcji samochodów.

Ford i jego same problemy

Od czasu skonstruowania pierwszego pojazdu silnikowego do dużego modelu K upłynęło zaledwie 10 lat. Ford wówczas już był znanym konstruktorem, ale jego zakłady opuszczało zaledwie kilkaset sztuk pojazdów rocznie. Paradoksalnie, Ford skorzystał na kłopotach Oldsa, któremu spaliła się fabryka. Z pożaru uratowano tylko kilka sztuk Curved Dash i Olds potrzebował kilku miesięcy na zbudowanie nowej. Nie z drewna a z trwałych materiałów.

Luksusowy Ford K z 1906 roku

Źródło: bildata.dk

Ford skorzystał zarówno z pomysłów zakładów Colta i Oldsa. Uzyskana w 1908 roku wydajność nie wystarczała do realizacji głównego celu – produkcji pojazdu, który zmotoryzowałby cały kraj a jego cena wynosiłaby mniej niż roczny dochód robotnika fabryki. Wówczas na własny automobil stać było elity a głównym problemem były jednostkowe koszty wytworzenia. Te, choć stopniowo malały, nadal były zbyt duże.

Ford zauważył to, czego nie dostrzegł Olds – najwięcej czasu pochłaniał transport pomiędzy stanowiskami montażu oraz „ożenek”, jak potocznie nazwano łączenie podwozia z nadwoziem. Do przeciągania coraz cięższego pojazdu potrzebna była duża siła, podobnie jak do uniesienia zmontowanej karoserii. Na szczęście Ford miał bardziej kreatywnych inżynierów, którzy często podpatrywali inne zakłady produkcyjne.

Masowa produkcja … szynki

Masową produkcję samochodów zawdzięczamy … rzeźni. To tam właśnie jeden z inżynierów Forda podpatrzył proces obróbki mięsa. Co prawda nie było jeszcze przesuwanej taśmy, ale był system haków, na których przenoszono półtusze pomiędzy kolejnymi stanowiskami. Haki te umieszczono na linach rozpiętych pomiędzy kołowrotami umieszczonymi tuż pod dachem. W ten sposób pracownicy nie byli zmuszeni do dźwigania ciężarów.

Końcowy transport umożliwiały niewielkie platformy wyposażone w kółka. Te przeciągano na linach pomiędzy stanowiskami obróbki a chłodnią. Pomysł ten pozwalał na znaczne oszczędności czasu a wyszkolenie pracownika trwało krócej. Inżynierowie chcieli ten pomysł przenieść do nowej, dwupoziomowej fabryki, którą Ford otworzył w 1913 roku. Jednak różnic pomiędzy produkcją szynki a samochodów jest więcej niż się wydaje.

Część druga

Część trzecia