Index of /rozprawy2/11588

Pełen tekst

(1)AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE WYDZIAŁ ZARZĄDZANIA KATEDRA INŻYNIERII ZARZĄDZANIA. ROZPRAWA DOKTORSKA Integracja wizualizacji 3D z metodami projektowania procesów wytwarzania Integration of 3D visualization with methods of designing of manufacturing processes. Autor: Mgr inż. Olena Stryhunivska Promotor: Dr hab. inż. Marek Karkula, prof. AGH. KRAKÓW, 2019.

(2) Składam serdeczne podziękowania Promotorowi pracy Panu dr hab. inż. Marku Karkuli, prof. AGH za opiekę naukową i wszelką pomoc w przygotowaniu oraz wsparcie przy realizacji niniejszej pracy doktorskiej. Z dumą i przyjemnością wyrażam również wdzięczność za wsparcie w postaci stypendium w ramach programu im. S. Banacha. Wyrażam głęboką wdzięczność dla Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie za dotacje podmiotowe na utrzymanie mojego potencjału badawczego (dofinansowania publikacji).. 2.

(3) SPIS TREŚCI. STRESZCZENIE ........................................................................................................................................ 5 SUMMARY ............................................................................................................................................. 7 NOTKA INFORMACYJNA ........................................................................................................................ 9 KONWENCJE LEKSYKALNE ................................................................................................................... 10 WYKAZ SKRÓTOWCÓW ....................................................................................................................... 11 WYKAZ WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ ..................................................................................................... 12 WYKAZ WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ STOSOWANYCH W METODZIE OLESTR ......................................... 13 1. WSTĘP ............................................................................................................................................. 17 1.1. UZASADNIENIE PODJĘCIA TEMATU ................................................................................................ 20 1.2. СEL I ZAKRES PRACY ........................................................................................................................ 22 1.3. OPIS PROBLEMU BADAWCZEGO .................................................................................................... 23 1.4. ORYGINALNY WKŁAD W ROZWÓJ NAUKI ....................................................................................... 24 2. EWOLUCJA PROJEKTOWANIA OBIEKTÓW PRZEMYSŁOWYCH – PRZEGLĄD LITERATURY .................. 27 2.1. EWOLUCJA ZMIAN W PODEJŚCIU DO PLANOWANIA ...................................................................... 28 2.2. EWOLUCJA ROZWOJU PRODUKCJI ORAZ PRODUKTU..................................................................... 31 3. ANALIZA PROCESU PROJEKTOWANIA TECHNOLOGICZNEGO ........................................................... 38 3.1. ETAPY PROCESU PLANOWANIA TECHNOLOGICZNEGO .................................................................. 39 3.2. PLANOWANIE SYNERGETYCZNE ..................................................................................................... 47 4. METODYKA BADAŃ ......................................................................................................................... 53 4.1. PLANOWANIE PRZEPŁYWU MATERIAŁÓW ..................................................................................... 54 4.2. OPIS METOD BADAWCZYCH PLANOWANIA.................................................................................... 58 4.3. PODEJŚCIE BADAWCZE ................................................................................................................... 66 4.4. PROCES AKWIZYCJI I ANALIZY DANYCH........................................................................................... 69 4.5. PROCES BADAWCZY........................................................................................................................ 78 4.6. SKUTECZNOŚĆ I PRAKTYCZNA POTRZEBA OPRACOWANEJ METODY .............................................. 82 5. AUTORSKA METODA PLANOWANIA OBIEKTÓW PRZEMYSŁOWYCH OLESTR ................................... 84 5.1. ETAPY PROJEKTOWANIA W METODZIE OLESTR.............................................................................. 84 5.2. TWORZENIE KANWY UKŁADU PRZESTRZENNEGO .......................................................................... 87 5.3. ANALIZA PRZEPLANOWANIA UKŁADU WEDŁUG METODY OLESTR................................................. 96 5.4. ALGORYTM PRZEPLANOWANIA UKŁADU 1 .................................................................................. 100. 3.

(4) 5.5. ALGORYTM PRZEPLANOWANIA UKŁADU N2 ................................................................................ 121 5.6. ALGORYTM PRZEPLANOWANIA UKŁADU N3 ................................................................................ 126 5.7. ANALIZA WYNIKÓW UZYSKANYCH ZA POMOCĄ METODY OLESTR ............................................... 130 6. ANALIZA WYBORU DOCELOWEGO UKŁADU PRZESTRZENNEGO..................................................... 138 6.1. OKREŚLENIE PRZEBIEGU PROCESÓW ZA POMOCĄ METODY AHP ................................................ 138 6.2. PORÓWNIANIE UKŁADÓW ALTERNATYWNYCH ........................................................................... 142 7. PODSUMOWANIE .......................................................................................................................... 144 7.1. WNIOSKI SZCZEGÓŁOWE .............................................................................................................. 144 7.2. MOŻLIWOŚCI DALSZEGO ROZWOJU ............................................................................................. 146 8. LITERATURA ................................................................................................................................... 148 DODATKI ........................................................................................................................................... 154. 4.

(5) STRESZCZENIE Niniejsza praca doktorska została poświęcona tematyce zastosowania modelowania układów przestrzennych w projektowaniu i reorganizacji obiektów przemysłowych, a w szczególności poszukiwaniu wydajnego rozwiązania, które pozwoli szybko i efektywnie opracować modele wirtualne. Zmiana układu przestrzennego wymaga pewnej fachowej wiedzy. Z uwagi na czasochłonność procesu przeplanowania potrzebne są nowe metody, które umożliwią skrócenie czasu planowania i redukcję kosztów. W związku z tym powstała koncepcja opracowania autorskiej metody OLESTR, która z uwagi na brak praktycznych metod dotyczących przeplanowania układu przestrzennego może uzupełnić tę lukę. Dokładność oraz szczegółowość końcowych rozwiązań dzięki opracowanej metodzie OLESTR daje możliwość szybkiej digitalizacji zakładu przemysłowego oraz tworzenia fotorealistycznych wizualizacji i animacji 3D. Poszukując rozwiązania efektywnego planowania przestrzennego można stwierdzić, że aktualnie brakuje narzędzi i technik odnośnie zmiany oraz utrzymania aktualnego układu zagospodarowania przedsiębiorstwa. W tym celu potrzebne są nowe, odpowiednie instrumenty pracy i dostateczne możliwości działania w obszarze docelowego użytkowania przestrzeni. Dlatego przedmiotem badań niniejszej pracy jest wdrażanie technik tworzenia i utrzymania aktualnego układu zagospodarowania na każdym etapie rozwoju zakładu przemysłowego. Ważnym aspektem jest indywidualne podejście do planowania w zależności od przeznaczenia obiektu. Celem głównym rozprawy doktorskiej było opracowanie i zbadanie metod tworzenia układu i wizualizacji 3D w zależności od bieżących zmian w procesach przemysłowych. Celem teoretycznym rozprawy było opracowanie metody tworzenia aktualnego układu przestrzennego w zależności od uwzględnionych kryteriów i ograniczeń. Natomiast celem praktycznym była weryfikacja opracowanej metody i budowa modelu zgodnego z założeniami koncepcji trójwymiarowej dla istniejącego zakładu poligraficznego z wdrożeniem opracowanych metod tworzenia układu i wizualizacji 3D. Przedstawiona w pracy metoda OLESTR umożliwia uzyskanie aktualnego stanu rozmieszczenia obiektów TTOE (trójwymiarowe technologiczne obiekty elementarne) w hali produkcyjnej. Badania zostały przeprowadzone w istniejącej poligraficznej firmie według określonych celów przedsiębiorstwa. Należy zauważyć, że występującą synergia między planowaniem technologicznym a planowaniem obiektu w istniejącym zakładzie skłania do rozpatrywania przeplanowania w całości jako jedynego systemu. Dlatego jednym z głównych zadań zrealizowanych w rozprawie było połączenie etapów planowania synergetycznego z etapami metody OLESTR. Należy podkreślić, że metoda OLESTR opiera się na etapach planowania synergetycznego biorąc pod uwagę 5.

(6) wymagania przestrzenne badanego zakładu oraz normy projektowe. Zaproponowane zostało podejście do tworzenia własnych bibliotek w wirtualnym środowisku według specyfiki zakładu oraz stosowanie standardowych, uproszczonych obiektów graficznych. Taka technika modelowania jest przeznaczona dla użytkowników w celu tworzenia obiektów TTOE, czyli uproszczonych modeli obiektów rzeczywistych. Zaproponowane podejście ułatwia projektowanie oraz przeprowadzenie zmian. Praca przedstawia również wyniki badań uzyskanych z wykorzystaniem metody OLESTR z uwzględnieniem ograniczeń przestrzennych w hali produkcyjnej badanego zakładu. Po zidentyfikowaniu źródeł ograniczeń występujących w procesie przeplanowania, opracowana została kanwa układu przestrzennego z odpowiednimi warstwami. Dla każdej warstwy pokreślono szereg ograniczeń. Można stwierdzić, że warstwa kanwy układu przestrzennego to gradacja ograniczeń według pomiaru ich złożoności. W związku z powyższym można uznać, że kanwa jest podłożem ustalającym zakres oraz złożoność ograniczeń przestrzennych. Zgodnie z koncepcją metody OLESTR każda operacja wytwarzania składa się z pewnego zbioru obiektów TTOE, które zgodnie z kryterium podziału należą do poszczególnych warstw kanwy układu przestrzennego. Ponadto relokacje, montaż oraz demontaż każdego obiektu TTOE został przedstawiony w formie macierzy. Taka postać danych umożliwiła opracowanie algorytmów w środowisku MathCAD do obliczenia kosztów oraz długości dróg transportowych w badanych procesach wytwarzania. W związku z postawionymi celami postępowania badawczego można stwierdzić, że przeplanowanie układu badawczego według autorskiej metody OLESTR odpowiada wymaganiom praktycznym. Ponadto proponowana w pracy metoda OLESTR umożliwia efektywne tworzenie układu przestrzennego, usunięcie wąskich gardeł procesów wytwarzania oraz zmniejszenie ruchu na ścieżkach transportowych. Perspektywy dalszego rozwoju zakładów przemysłowych bazują na integracji wizualizacji 3D z nowoczesnymi metodami projektowania. Jedną z takich metod może być opracowana i przedstawiona w rozprawie metoda OLESTR. W rozprawie doktorskiej akcent został położony na zastosowanie danej metody dla przeplanowania istniejących zakładów przemysłowych. Dzięki wizualizacji można ułatwić trójwymiarowe przedstawienie badanego zakładu oraz zweryfikować błędy projektowe podczas przeplanowania. Umożliwia to zwiększenie zwinności przeplanowania oraz wybór prawidłowych wariantów decyzyjnych. Zaproponowana metoda OLESTR jest ścisłe związana z planowaniem synergetycznym i stanowi praktyczne podejście do planowania. Zauważono również obszar do dalszych badań, które powinny być realizowane w przyszłości, mianowicie, zastosowanie metody OLESTR do planowania nowych zakładów przemysłowych lub rozbudowy, czy reorganizacji istniejących zakładów. 6.

(7) SUMMARY The doctoral dissertation is focused on the use of spatial layout model in the design and reorganization of industrial facilities. It is dedicated to find an efficient solution which will allow devising virtual models quickly and effectively. As changing a spatial layout requires technical knowledge and the process of reorganization is timeconsuming, new methods which could enable shortening of planning time and cost reduction are in need nowadays. Consequently, the concept of creating a new method OLESTR has arisen. The method fills the gap of the lack of practical method concerning the reorganization of spatial layout. Due to the devised OLESTR method, accuracy and specificity of the solutions enable rapid digitalization of the industrial plant as well as design of photorealistic visualization and 3D animations. The research of the solution for effective spatial planning displays the lack of tools and techniques regarding change as well as maintenance of the current enterprise design. In order to perform these tasks, the necessity of new and adequate work instruments as well as sufficient possibilities of operation in spatial exploitation is emphasised. As a result, the implementation of designing techniques and maintaining current enterprise design on each step of industrial plant development are a main focus of the dissertation. Furthermore, individual approach towards planning with regards to the intended use of the facility is crucial. The main objective of the doctoral dissertation is the development and analysis of the methods regarding spatial design and 3D visualization concerning current changes within industrial processes. The theoretical objective is focused on devising a method with regards to current spatial layout concerning included criteria and limitations. Furthermore, the practical objective is to verify devised method as well as to create a model in accordance with threedimensional concept premises regarding existing printing plant and to implement devised methods of layout and 3D visualization design. Presented OLESTR method enables obtaining current condition of the placement of three-dimensional technological elementary objects in production hall. The research was conducted in existing printing plant in accordance with determined aims of the enterprise. It is significant to specify that synergy between technical planning and facility planning of an existing plant induces consideration of redesigning them as one integral system. Consequently, connection of phases of synergistic planning and phases of OLESTR method was one of the main tasks within the dissertation. It is essential to mention that OLESTR method is based on synergistic planning phases concerning spatial requirements and project standards of the plant. One 7.

(8) of the solutions within devised method is the design of libraries in virtual environment in accordance to the character of the plant. Another one includes the application of standardized and simplified graphic elements. The method of modeling is directed towards users in order to create three-dimensional technological elementary objects which are simplified real objects. This approach facilitates the design and conduction of changes. The dissertation presents the results of the research on OLESTR method with respect to spatial limitations in production hall of examined plant. After the identification of sources providing limitations during redesign process, spatial layout canvas with adequate layers was devised and a lot of limitations were determined for each layer. It can be stated that the layer of spatial layout canvas is gradation of limitation with regards to its complexity. As a result, canvas is a base defining the range and complexity of spatial limitations. Concerning OLESTR method every manufacturing operation includes the set of three-dimensional technological elementary objects with regards to criteria of the division for each layer of spatial layout canvas. Furthermore, relocation, installation and dismantlement of each three-dimensional technological elementary object was presented in the matrix form which allows devising algorithms within MathCAD regarding cost and the length of haul roads calculation in manufacturing processes. With regards to declared objectives, it can be stated that layout redesigning with OLESTR method fulfils practical requirements. Moreover, the method described in the dissertation enables effective spatial layout design, manufacturing design bottlenecks removal and decreasing of traffic on haul roads. The perspectives of further industrial plants development are based on the integration of 3D visualization and innovative design methods. One of such methods is OLESTR method, which is devised and described in the dissertation. Practical application of the method with regards to existing industrial plants is emphasised within the dissertation. Due to the visualization, three-dimensional display of a plant and design mistakes verification during redesign process is possible. These results enable the increase of design agility as well as influence decision-making process. Described OLESTR method is tightly connected to synergistic planning and emphasises practical approach towards planning. Moreover, further research can be conducted on OLESTR method focusing on new industrial plants planning or already existing ones concerning their extension and reorganization.. 8.

(9) NOTKA INFORMACYJNA W pierwszym rozdziale rozprawy doktorskiej zaprezentowane zostały cele i zakres pracy, które dotyczą badań projektowania przestrzennego oraz jego współczesne wyzwania. W drugim rozdziale przedstawiono przegląd literatury odnoszącej się do ewolucji zmian w podejściu do planowania. W celu badania metod projektowania technologicznego został w tym rozdziale podjęty temat ewolucji rozwoju produktu i produkcji. W kolejnym, trzecim rozdziale zaprezentowane zostały wyniki analizy projektowania etapów technologicznych wraz z etapami planowania obiektu, a następnie połączenie ich w planowanie synergetyczne. W czwartym rozdziale rozprawy doktorskiej zestawiono zebrane dane oraz przedstawiono cechy charakterystyczne badanego zakładu produkcyjnego. W piątym rozdziale omówione zostały również aktualnie stosowane metody badawcze, ich wady i zalety w porównaniu do opracowanej autorskiej metody OLESTR. Kolejny, szósty rozdział został poświęcony relacjom i kombinacji układów przestrzennych wynikających z opracowaniem metody OLESTR. Zastosowano również metodę AHP, która służyła do wyboru wariantu końcowego oraz przedstawiono wyniki badań. W podsumowaniu podano wnioski końcowe oraz omówiono możliwości dalszego rozwoju i wykorzystania metody OLESTR.. 9.

(10) KONWENCJE LEKSYKALNE W niniejszej rozprawie doktorskiej zastosowano następujące konwencje leksykalne: Aranżacja. dostosowanie przestrzeni lub wnętrza pod względem funkcjonalnym lub estetycznym. Elastyczność. zdolność do szybkiego dostosowania się systemu produkcyjnego w określonych granicach do zmieniających czynników przy niewielkich nakładach finansowych. Implementacja. wdrożenie zmian do systemu produkcyjnego. Intensyfikacja. zwiększenie intensywności; wzmocnienie, wzmożenie. Kastomizacja. odejście od produkcji masowej, modyfikacja produktu (np. oprogramowania komputerowego, usług finansowych) uwzględniająca specyficzne potrzeby klienta. Konfiguracja. układ elementów, który może ulec zmianie na inny pod wpływem określonych okoliczności. Konwersja. przekształcenie postaci systemu produkcyjnego. Planowanie synergetyczne. obserwowanie ewolucji oraz wzajemnych interakcji podsystemu, a następnie powiązanie ich z czynnościami przekształconego systemu produkcyjnego. Proces produkcyjny Rekonfiguracja. suma procesu technologicznego i procesu logistycznego oraz wszystkie działania pomocnicze w celu otrzymania produktu końcowego zmiana lub ponowne zdefiniowanie układu elementów po jego rozbudowie. Relokacja maszyn przemieszczenie, zmiana położenia maszyn Restrykcja. ograniczenia związane z planowaniem systemu produkcyjnego. Skorelować. związać wzajemnie, zestawić, pozostać w powiązaniu, we współzależności z czymś. Technologia generatywna. technologia projektowania i wytwarzania prototypów. Wyalienować. wyłączyć ze środowiska, z otoczenia. Zdolność do zmian. potencjał do przeprowadzenia zmian na całej przestrzeni systemu produkcyjnego przy implementacji kosztów inwestycyjnych. 10.

(11) WYKAZ SKRÓTOWCÓW. ALDEP ArchiCAD BIM CAD CORELAP CPM CRAFT. (ang. Automated Layout Design Program) – program do automatycznego projektowania układu program graficzny CAD opracowany przez węgierską firmę Graphisoft (ang. Building Information Modeling) – koncepcja podejścia do projektowania, realizacji inwestycji i zarządzania budynkiem (ang. Computer Aided Design) – projektowanie wspomagane komputerowo (ang. Computerized Relationship Layout Planning) – metoda projektowania wzajemnego rozmieszczenia obiektów za pomocą programu komputerowego (ang. Critical Path Method) – metoda ścieżki krytycznej (ang. Computerized Relative Allocation of Facilities Technique) metoda CRAFT (technika względnego rozmieszczenia obiektów za pomocą programu komputerowego). j.p.. heurystyczna metoda przestrzenna porządkowania jednostek organizacyjnych według segmentacji jednostka paletowa. KONUVER. (niem. Konstruktiv und Vertauschung) – konstrukcja i alokacja. MABETRA. metoda układu wyposażenia zorientowana na przepływ materiału z minimalną wydajnością transportową. MFA. (ang. Material Flow Analysis) – analiza przepływu materiałów. MFCA. (ang. Material Flow Cost Accounting) – obliczenie kosztów przepływu materiałów. MODULAP/ (MUSTLAP). (niem. Modularprogramm zur Layoutplanung) – modułowy program do planowania układu. MP MPP MPK. magazyn papieru magazyn półproduktów magazyn produkcji końcowej (ang. Multi Storey Layout Planning) – planowanie wielostanowiskowe (ang. Program Evolution and Review Technique) – metoda planowania i kontroli projektu. HEROS. MUSTLAP PERT PREP. (ang. Plant Relayout and Evaluation Package) – metoda hierarchiczna planowania i oceny układu. TOE. (ang. machining feature) – technologiczny obiekt elementarny. TTOE. trójwymiarowy technologiczny obiekt elementarny. 11.

(12) WYKAZ WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ całkowity koszt transportu intensywność transportu od stanowiska i do stanowiska j odległość transportowa między danymi stanowiskami koszty transportowania od stanowiska i do stanowiska j sumaryczna wartość obciążenia rozstawionych stanowisk liczba rozstawianych stanowisk rozstawiane obiekty miejsce rozstawienia i-tego obiektu miejsce rozstawienia j-tego obiektu ij-ty element macierzy obciążenia stanowisk roboczych odległość między dwoma stanowiskami m, w których rozstawiono obiekty i oraz j sumaryczna wartość kosztów przepływu materiałów m. liczba rozstawianych stanowisk przepływ od stanowiska i do stanowiska j koszt przeniesienia jednostki ładunkowej od stanowiska i do stanowiska j odległość pomiędzy dwoma stanowiskami ij wskaźnik całkowitej oceny bliskości wartość liczbowa przypisana relacjom bliskości między działami. k. rozmieszczone działy wskaźnik rankingu ważności ważone oceny bliskości między działami. 12.

(13) WYKAZ WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ STOSOWANYCH W METODZIE OLESTR sumaryczna wartość kosztów przeplanowania infrastruktury produkcyjnej liczba elementów kanwy układu ulegających zmianom elementy kanwy układu ulegające zmian ij-ty element macierzy kosztów demontażu elementów kanwy układu ij-ty element macierzy kosztów montażu elementów kanwy układu koszty. przeplanowania. przestrzeni. (hali,. budynków. produkcyjnych oraz magazynów) koszty zakupu nowych elementów kanwy układu A, B, C, D, E. warstwy układu przestrzennego sumaryczna długość dróg transportowych od wejścia surowca do wyjścia produkcji końcowej lokalizacja i-tego elementu lokalizacja j-tego elementu odległość pomiędzy dwoma powiązanymi elementami. a1.1. sumaryczną ilość godzin pracy dla wykonania czynności. a2.2. sumaryczny koszt pracy za godzinę. a1.2. koszty (zakupu elementów kanwy, wynajęcia maszyn itd.). a2.1. ilość (zakupionych elementów, okres wynajęcia (godziny, dni itd.). U1, U2, U3. układ N1, układ N2, układ N3. AB5.1. druk rolowy, arkuszowy etap AB5, kierunek 1. AB5.2. druk rolowy, arkuszowy etap AB5, kierunek 2. AB4.1. druk rolowy, arkuszowy etap AB4, kierunek 1. AB4.2. druk rolowy, arkuszowy etap AB4, kierunek 2. A3.1. druk rolowy etap A3_MPP, kierunek 1. A3.2. druk rolowy etap A3_MPP, kierunek 2. A3.3. druk rolowy etap A3, kierunek 3. A3.4. druk rolowy etap A3, kierunek 4. A2.1. druk rolowy etap A2, kierunek 1 13.

(14) A2.2. druk rolowy etap A2, kierunek 2. B3.1. druk arkuszowy etap B3, kierunek 1. B3.2. druk arkuszowy etap B3, kierunek 2. B2.1. druk arkuszowy etap B2, kierunek 1. B2.2. druk arkuszowy etap B2, kierunek 2. B2.3. druk arkuszowy etap B2, kierunek 3. B2.4. druk arkuszowy etap B2, kierunek 4. B1.1. najdłuższa droga transportowa druku arkuszowego przez maszynę „D” pierwszego kierunku w badanym zakładzie. B1.2. najdłuższa droga transportowa druku arkuszowego przez maszynę „D” drugiego kierunku w badanym zakładzie. B1.3. najdłuższa droga transportowa druku arkuszowego przez maszynę „E” trzeciego kierunku w badanym zakładzie. B1.4. najdłuższa droga transportowa druku arkuszowego przez maszynę „E” czwartego kierunku w badanym zakładzie. A1.1. najdłuższa droga transportowa druku rolowego przez maszynę „A4” pierwszego kierunku w badanym zakładzie. A1.2. najdłuższa droga transportowa druku rolowego przez maszynę „A4” drugiego kierunku w badanym zakładzie. A1.3. najdłuższa droga transportowa druku rolowego przez maszynę „A1” trzeciego kierunku w badanym zakładzie. A1.4. najdłuższa droga transportowa druku rolowego przez maszynę „A1” czwartego kierunku w badanym zakładzie. UA1.1. najdłuższa droga transportowa badanego układu druku rolowego przez maszynę „A4” pierwszego kierunku. UA1.2. najdłuższa droga transportowa badanego układu druku rolowego przez maszynę „A4” drugiego kierunku. UA1.3. najdłuższa droga transportowa badanego układu druku rolowego przez maszynę „A1” trzeciego kierunku. UA1.4. najdłuższa droga transportowa badanego układu druku rolowego przez maszynę „A1” czwartego kierunku. UB1.1. najdłuższa. droga. transportowa. badanego. układu. druku. arkuszowego przez maszynę „D” pierwszego kierunku. 14.

(15) UB1.2. najdłuższa. droga. transportowa. badanego. układu. druku. arkuszowego przez maszynę „D” drugiego kierunku UB1.3. najdłuższa. droga. transportowa. badanego. układu. druku. arkuszowego przez maszynę „E” trzeciego kierunku UB1.4. najdłuższa. droga. transportowa. badanego. układu. druku. arkuszowego przez maszynę „E” czwartego kierunku f1, f2, f3. faza 1, faza 2, faza 3. U_K1f. koszty demontażu układu danej fazy. U_K2f. koszty montażu układu danej fazy koszty zakupu nowych elementów danej fazy koszty przeplanowania infrastruktury produkcyjnej danej fazy. U_K1. sumaryczne koszty demontażu układu. U_K2. sumaryczne koszty montażu układu sumaryczne koszty zakupu nowych elementów koszty przeplanowania infrastruktury produkcyjnej układu dla układu N1. F1.a. koszt demontażu maszyny „A6”. F1.b. koszt wynajęcia suwnicy dla demontażu maszyny „A6”. F1.c. montaż 80 regałów (800 j.p.). F3.a. przemieszczenie ploterów. F3.b. demontaż maszyny dla stojaków. F3.c. demontaż maszyn F2, F3. F3.e. montaż 43 regałów (258 j.p.). F3.f. montaż maszyn „D, E”. F3.k. montaż ogrodzenia (32,5 m). F4.a. demontaż 30 regałów (180 j.p.). F4.b. montaż maszyn „C1, C2, C3”, montaż ogrodzenia (19,0m). F4.c. montaż ogrodzenia (19,0m). F5.a. demontaż maszyn „G2, G3, G4, G5”. F5.b. montaż maszyny dla stojaków, montaż ogrodzenia (65,0m). F5.d. montaż ogrodzenia (65,0m). F6.a. demontaż maszyn „C1, C2, C3”. F6.b. montaż maszyn „G2, G3, G4, G5” 15.

(16) dla układu N2 U2_ F2.a. demontaż 40 regałów (240 j.p.). U2_ K2 f2. montaż maszyn „F2, F3”. U2_K1_c f2. demontaż maszyn „F2, F3”. U2_ F2.c. montaż ogrodzenia (24 m). U2_ F3.с. montaż 120 regałów (720 j.p.). U2_K1_a f3. przemieszczenie ploterów. U2_K1_b f3. demontaż maszyny dla stojaków. U2_K2_f f3. montaż maszyn „D, E”. U2_K1 f4. demontaż 30 regałów (180 j.p.). U2_K2 f4. montaż maszyn „C1, C2, C3”, montaż ogrodzenia (19,0m). F6.a. demontaż maszyn „C1, C2, C3”. F6.b. montaż maszyn „G2, G3, G4, G5” dla układu N3. U3_K1a f6. demontaż maszyn „C1, C2, C3”. U3_K1_c f3. demontaż maszyn ”F2, F3”. U3_K2a f6. montaż maszyn „G2, G3, G4, G5”. U3_K2_d f6. montaż maszyn „F2, F3”. 16.

(17) 1. WSTĘP Dynamiczny rozwój gospodarki powoduje, że ciągle powstają nowe koncepcje rozwojowe przedsiębiorstw, a czasy między wprowadzaniem nowych produktów i technologii stają się coraz krótsze. Jednocześnie czas wprowadzenia koniecznych zmian związanych z tymi czynnikami w większości przedsiębiorstwie wciąż pozostaje długi. Warunkiem sukcesu jest skrócenie czasu potrzebnego na wdrożenie innowacyjnych. rozwiązań. (np.. w. konfiguracji. rozmieszczenia. maszyn. lub. przeplanowania powierzchni w celu modernizacji zakładu produkcyjnego). W ramach tych działań powstają nowe plany zagospodarowania. Konsekwencją podejmowanych decyzji jest zapotrzebowanie na racjonalne usytuowanie pomieszczeń z funkcjonalnym bezpiecznym. rozmieszczeniem. układu. maszyn,. urządzeń. oraz. wyposażenia. technicznego. Obecnie działalność zakładów przemysłowych w konkurencyjnym otoczeniu wymaga redukcji czasu, kosztów i zwiększenia wydajności procesów planowania – w ciągu ostatnich dwudziestu lat obserwowana jest tendencja do zmniejszenia czasu planowania zmian w reorganizowanych przedsiębiorstwach nawet o połowę. W celu zwiększenia skuteczności reagowania przedsiębiorstwa na zmiany wewnętrzne oraz zewnętrzne wymagane jest utrzymanie aktualnego układu przestrzennego obiektów przemysłowych należących do przedsiębiorstwa. Umiejętność radzenia sobie ze zmianami oddziałującymi na przedsiębiorstwo może prowadzić do uzyskania znaczącej przewagi nad konkurencją. Aby osiągnąć efekt synergii w planowaniu, wymagana jest ścisła współpraca zespołów produkcyjnych/logistycznych i architektonicznych i służb odpowiedzialnych za utrzymanie obiektu. Osiągnięcie takiego stanu wymaga innowacyjnego, zintegrowanego modelu planowania i wykorzystania właściwych i nowoczesnych narzędzi i instrumentów. Istnieje wiele instrumentów odnoszących się do zarządzania zmianami w przedsiębiorstwie przemysłowym. Za jeden z najbardziej istotnych należy uznać wdrożenie w zakładzie przemysłowym zintegrowanych narzędzi i systemów informatycznych, które umożliwiają grupowe zmiany i aktualizację danych oraz koordynację pracy zespołów projektowych i digitalizację planów. Jednym z takich narzędzi jest wykorzystany w pracy pakiet ArchiCAD, który służy do planowania układu przestrzennego oraz utrzymania aktualnych planów, umożliwiając wdrożenie nowych zmian w celu przeplanowania przestrzeni hal zakładu przemysłowego.. 17.

(18) Temat rozprawy doktorskiej powstał z myślą o upowszechnieniu wyników badań ukierunkowanych na efektywne planowanie zmian w układzie przestrzennym zakładu przemysłowego w połączeniu z metodami projektowania procesów wytwarzania. Główny nacisk położono na redukcję kosztów przeplanowania oraz odwzorowania. kluczowych. procesów. zakładu. przemysłowego. z. jednoczesną. identyfikacją wąskich gardeł w procesie przeplanowania. Zastosowane podejście wykorzystuje metody planowania oparte na trójwymiarowej (3D) wizualizacji układów i planów. Temat rozprawy doktorskiej: „Integracja wizualizacji 3D z metodami projektowania procesów wytwarzania” nawiązuje do aktualnych potrzeb praktyki gospodarczej – ze względu na powiązania działów rozwoju infrastruktury zakładu przemysłowego z działaniami w obszarze ochrony środowiska, budownictwa oraz architektury zintegrowane podejście do procesów przeplanowania wydaje się koniecznością. Pomyślne dokonanie takiej reorientacji strukturalnej oraz ścisła współpraca wymienionych zespołów wraz z ich twórczym i indywidualnym podejściem prowadzi do zbudowania efektu synergii w projektowaniu. Ponadto rozwój planowania synergetycznego spowodował wyodrębnienie podziału ról, m.in. według zasady „planowania obiektu” i „planowania procesów produkcyjnych” z następnym integrowaniem ich w model synergetyczny, który opisuje cykl życia zakładu przemysłowego od przygotowania koncepcji i planowania szczegółowego obiektu, aż do eksploatacji. Proces produkcyjny to suma wszystkich etapów wykonywanych w celu wytworzenia produktu końcowego według ustawionych standardów, który obejmuje proces technologiczny i proces logistyczny oraz wszystkie działania pomocnicze (magazynowanie, kontrolę jakości, konserwację itd.) w celu otrzymania na wyjściu gotowego wyrobu [55, 91]. Ze względu na różnorodność produktów, procesów, uwarunkowań prawnych i biznesowych należy mówić o indywidualnym podejściu w planowaniu każdego zakładu. Specyfika działalności konkretnego przedsiębiorstwa generuje szereg pytań, dotyczących planowania i reorganizacji zarówno procesów produkcyjnych i/lub logistycznych, jak i również planowania obiektu ukierunkowanego na ogólne projektowanie i tworzenie dokumentacji technicznej obiektu (architektura, instalacje, media, wymagania bhp, ppoż. itp.). Jednym ze sposobów identyfikacji wąskich gardeł może być integracja wizualizacji 3D z tradycyjnymi metodami planowania, która z kolei wymaga jednak integracji danych przestrzennych pochodzących z różnych źródeł – np. z bezpośrednich pomiarów relokacji maszyn, informacji o specyfice 18.

(19) procesów wytwarzania oraz bazy ograniczeń dotyczących przeplanowania. Główną i zasadniczą rolą przeplanowania jest tworzenie efektywnego układu przestrzennego łączącego planowanie procesów produkcyjnych z planowaniem obiektu zgodnych z ustawą o planowaniu i zagospodarowaniu przestrzennym oraz normami projektowania według specyfiki funkcjonowania danego zakładu przemysłowego [83]. Materiał przedstawiony w niniejszej rozprawie ukierunkowany jest przede wszystkim. na. przemysłowych.. rozwój. dziedziny zagospodarowania. Przedmiotowe. działanie. badawcze. przestrzennego dotyczy. zakładów. szeregu. zmian. użytkowania części istniejącego zakładu poligraficznego, który ulega przeplanowaniu ze względu na możliwość uzyskania redukcji kosztów procesów wytwarzania. Niniejsze badania uwzględniają również normy projektowe oraz ustawę o planowaniu i zagospodarowaniu przestrzennym. Warto podkreślić, że planowanie zakładów przemysłowych zależy od czynników zewnętrznych oraz wewnętrznych, które z kolei są określane przez normy projektowe. Wciąż występują ograniczenia w planowaniu, i to zarówno w przypadku nowych budynków, jak i przeplanowania istniejących zakładów. W celu dokładnego zrozumienia specyfiki planowania najlepiej rozróżnić trzy kierunki w tym obszarze: nowe budynki, przeplanowanie oraz rozbudowa istniejących obiektów. Nie wyklucza się, że w przypadku konkretnego zakładu przemysłowy może dojść do wykorzystania wszystkich trzech kierunków, co wiąże się z wieloma wymaganiami i wyzwaniami. Z racji tego planując nowe budynki zakładu niezbędne jest rozpatrzenie przestrzeni do rozbudowy w przyszłości. Bardzo częstym jest przypadek, kiedy w zakładzie istniejącym występuje potrzeba reorganizacji procesów i przeplanowania układu. Wpływ na to ma wiele różnych czynników, na przykład zindywidualizowane wymagania klientów, wdrożenie nowych technologii, nacisk konkurencji, a także często inne, przypadkowe determinanty. Wspomniane powyżej trzech kierunki w obszarze planowania odnoszą się do realnego rozwoju dużej części współczesnych zakładów przemysłowych. W. rozprawie. doktorskiej. przedstawiono. wyniki. badań. dotyczących. przeplanowania na podstawie istniejącego zakładu poligraficznego. Wybrany kierunek jest złożony, ponieważ przeplanowanie ma szereg dodatkowych ograniczeń w porównaniu do pozostałych dwóch kierunków: nowo budowanych obiektów oraz rozbudowy. W niniejszej pracy przeprowadzono analizę metod projektowania procesów wytwarzania i zaproponowano własną metodę projektowania, nazwaną OLESTR, w której uwzględniono i skorygowano wady istniejących metod. Opracowana metoda 19.

(20) pozwala na szybkie i precyzyjne przeplanowanie zakładu w akceptowalnym czasie, łącząc zespoły projektowe w jednym, zintegrowanym środowisku ArchiCad. Integracja wizualizacji 3D pozwala na powstanie jednocześnie projektu 2D i 3D. Ponadto zmiana wizualizacji pozwala na natychmiastową zmianę układu przestrzennego i odwrotnie umożliwiając redukcję czasu i elastyczność przeplanowania [8]. Metoda OLESTR odnosi się do praktycznych technik planowania i zwiększa wydajność tworzenia efektywnego układu przestrzennego. Część wyników prac badawczych stanowią warianty układów w postaci modeli 3D, przy czym do wdrożenia zarekomendowano jeden wariant na podstawie przeprowadzonej analizy wielokryterialnej. Argumenty dotyczące tego wyboru zostały zaprezentowane w końcowej części pracy i odnosiły się głownie do kosztów przeplanowania oraz dopasowania procesów produkcyjnych między sobą. Ponadto podano argumenty odnośnie możliwości dalszego rozwoju i zastosowania. przedstawionej. metody. w. zależności. od. specyfiki. zakładu. przemysłowego. Oprócz tego określono zakres możliwości wykorzystania metody OLESTR w przypadku planowania związanego z nowo budowanym obiektem lub rozbudową już istniejącego. 1.1. UZASADNIENIE PODJĘCIA TEMATU Dostosowanie przedsiębiorstw do wymagań klientów i wzmocnienie swojej pozycji jako producenta jest procesem ciągłym na każdym etapie działania zakładu przemysłowego. W związku z wdrożeniem zmian i podejmowanych z tym zakresie decyzji wymagany jest aktualny układ przestrzenny zakładu. Aktualizacja istniejącego układu jest kosztowna i czasochłonna, a niewielkie zmiany w działalności zakładu mogą powstawać nawet codziennie. Patrząc na to ze strony działów projektowych oraz architektonicznych, plany przestrzenne mogą być opracowywane z wykorzystaniem różnych narzędzi informatycznych. Wybór narzędzia zależy z reguły od jego ceny oraz od funkcjonalności. Presja pozornych oszczędności w tym obszarze często prowadzi do wyboru darmowych lub tanich programów albo wersji narzędzi komercyjnych z ograniczeniami funkcjonalnymi. Po drugie, aktualizacja oprogramowania wiąże się z dodatkowymi kosztami, a często bez jego aktualizacji nie da się otworzyć planów utworzonych w nowych wersjach programu. Należy pamiętać, że w przypadku niekompatybilności wersji oprogramowania importowanie projektów nie zawsze doprowadzi. do. zakładanego. sukcesu,. ponieważ. plany. zagospodarowania. przestrzennego mogą być nieczytelnie i cząstkowo zniszczone. Innym problemem jest 20.

(21) brak wymaganych bibliotek, co w przypadku importowania projektu może również oznaczać, że plan będzie częściowo nieczytelny. Oczywiście takie plany zakładu przemysłowego nie odzwierciedlają aktualnej sytuacji rozplanowania hali produkcyjnej. Brak pełnego i aktualnego planu generuje szereg pytań dodatkowych, przez co traci się czas na ich wyjaśnienie. W praktyce jest to powszechna sytuacja i w rzeczywistości każdy dział spotyka się z trudnościami utrzymania aktualnych planów projektowych. Jednym z głównych problemów jest również kumulacja wszystkich zmian na terenie dużego zakładu przemysłowego, która prowadzi do tego, że trudno utrzymać aktualny stan danego układu przestrzennego oraz formy ich wewnętrznych powiązań. Jako wynik z reguły powstaje niedoskonały model 2D oraz 3D lub brak możliwości skutecznego doskonalenia procesu produkcyjnego. Z tego powodu zachodzi potrzeba nie tylko utrzymania aktualnego układu, ale również kompleksowego podejścia do tworzenia modelu 3D. Wdrażanie narzędzi projektowania zakładów przemysłowych z wykorzystaniem wizualizacji 3D umożliwia ocenę przyjętego nowego układu opartego na określonych kryteriach i ograniczeniach. W rozprawie doktorskiej wymienione zostały ograniczenia przeplanowania wynikające z norm projektowania, opisano również szczegółowo kryteria wpływające na kształtowanie końcowego układu przestrzennego. Ze względu na indywidualne podejście do procesów wytwarzania w badanym obiekcie zostały stworzone własne biblioteki. w wirtualnym. środowisku. oraz. zastosowano. tzw.. trójwymiarowe. technologiczne obiekty elementarne (TTOE). Dzięki analizie i obserwacji modelu wirtualnego można znaleźć wady oraz słabe strony koncepcji szczegółowej. Dlatego z punktu widzenia działu projektowego, integracja technik wizualizacji 3D stanowi kluczowe narzędzie pracy zwłaszcza w zakresie tworzenia układu przestrzennego i umożliwiaj podejmowanie racjonalnych decyzji o minimalnym ryzyku poprzez redukcję kosztów i potencjalnych zakłóceń [10]. Biorąc pod uwagę pojęcie wirtualnej fabryki (ang. Virtual Factory – VF) w odniesieniu do planowania układu przestrzennego można stwierdzić, że wirtualizacja obiektu przekształca model 2D w 3D umożliwiając poruszanie się w wirtualnym środowisku. Takie podejście zmienia przedstawienie funkcjonowania zakładu przemysłowego i pozwala identyfikować pozytywne oraz negatywne strony mające wpływ na końcowe przeplanowanie. Z tego powodu zasadne wydają się badania dotyczące metod tworzenia układu i wizualizacji 3D – mają one praktyczne zastosowanie i wpływają na efektywną pracę całego zakładu [13, 36, 91]. 21.

(22) 1.2. СEL I ZAKRES PRACY Na każdym etapie rozwoju zakładu przemysłowego należy wziąć pod uwagę zmiany w procesach produkcyjnych i zmiany dotyczące rozbudowy oraz reorganizacji obiektu. Planowanie układu przestrzennego (ang. layout) zakładu przemysłowego wymaga pełnego rozumienia wszystkich procesów i powiązania ich z całym cyklem życia produktów końcowych. Praca doktorska została poświęcona tematowi zastosowania modelowania układów przestrzennych w projektowaniu i reorganizacji obiektów przemysłowych, a w szczególności poszukiwaniu wydajnego rozwiązania, które pozwoli szybko i efektywnie opracować modele wirtualne. Warto dodać, że zmiana układu przestrzennego to wyzwanie wymagające z reguły bardzo szczegółowego planowania oraz fachowej wiedzy kadry realizującej te zadania. Z uwagi na czasochłonność procesu przeplanowania celem pracy jest opracowanie autorskiej metody przeplanowania układu przestrzennego i procesów umożliwiającej skróceniu czasu planowania i redukcji kosztów w stosunku do aktualnie stosowanych metod. Idea tworzenia metody powstała z uwagi na brak praktycznych metod odnośnie przeplanowania układu przestrzennego. Wiele znanych metod takich jak m.in. CRAFT oraz CORELAP są metodami przybliżonymi, modularnymi i iteracyjnymi. Kolejnym problemem jest to, że nie biorą one pod uwagę odległości między punktami, a tworzą układ przestrzenny na podstawie sąsiedztwa licząc na skupienie w zadanych punktach odpowiedniej ilości przepływu materiałów. Po drugie, planowanie w wyżej wymienionych metodach odbywa się bez uwzględnienia norm projektowych oraz ograniczeń przestrzennych występujących w zadanym obiekcie. Nie można również wprowadzać ograniczeń, które określają ogólny kształt pomieszczenia, na przykład niestandardowy kształt hali produkcyjnej oraz strefy wyposażenia. W rezultacie uzyskany układ przestrzenny może mieć nierealistyczne zarysy. Dlatego istotnym celem staje się wdrożenie innowacyjnej metody z integracją technik wizualizacji 3D dla ułatwienia zmiany układu przestrzennego w krótkim czasie wraz z redukcją kosztów przeplanowania. Z punktu widzenia zagospodarowania przestrzennego istotne jest to, że planowanie układu ma kluczowe znaczenie dla szybkiego podejmowania decyzji ukierunkowanych na bliższą i dalszą wizję strategii działalności przedsiębiorstwa. Wszelkie zmiany powiązane z planowaniem procesów przemysłowych powinny być 22.

(23) odwzorowane w aktualnym układzie (2D, 3D), co minimalizuje pojawienie się błędów już w pierwszych etapach projektu i ułatwia realizację koncepcji odnośnie kolejnych zmian. Dokładność oraz szczegółowość końcowych rozwiązań w planach daje możliwość. szybkiej. digitalizacji. zakładu. przemysłowego. oraz. tworzenia. fotorealistycznych wizualizacji i animacji 3D [90]. 1.3. OPIS PROBLEMU BADAWCZEGO Aby planowanie przestrzenne było skutecznym narzędziem należałoby zwrócić uwagę na praktyczne podejście do zmiany układu docelowego z rozpoznaniem elementów rzeczywistości, które zaplanowano zmienić. Podkreśla się ważność praktycznego podejścia i to, że wiele zakładów przemysłowych korzysta ze przestarzałych narzędzi, a nawet i ręcznego przeplanowania oraz wprowadzania aktualnych. danych. projektowych. i. planistycznych.. Poszukując. rozwiązania. efektywnego planowania przestrzennego można stwierdzić, że brakuje skutecznych i efektywnych. narzędzi. i. metod. zmiany. i. utrzymania. aktualnego. układu. zagospodarowania. W tym celu potrzebne są nowe, odpowiednie instrumenty pracy i dostateczne możliwości działania w obszarze docelowego użytkowania przestrzeni. Z tego powodu przedmiotem badań niniejszej pracy jest wdrażanie technik tworzenia i utrzymania aktualnego układu zagospodarowania na każdym etapie rozwoju zakładu przemysłowego. Ważnym staje się indywidualne podejście do planowania w zależności od przeznaczenia obiektu [91]. Kierunek realizowanych badań polegał na świadomym posługiwaniu się przydatnymi narzędziami do planowania przestrzennego oraz wskazania słabych stron tych narzędzi, co umożliwiło opracowanie autorskiej metody OLESTR stosowanej do celowego kształtowania, rozwoju i użytkowania przestrzeni. Cele oczekiwanej zmiany użytkowania przestrzeni można ująć w następujących kategoriach:  utrzymanie. prawidłowej. struktury. użytkowania. przestrzeni. zakładu. przemysłowego, czyli zachowanie racjonalnych proporcji między różnymi rodzajami przestrzeni użytkowania w zależności od specyfiki zakładu;  stworzenie warunków do efektywnego przeplanowania zakładu głównie przez. rozbudowę. niezbędnych. systemów. infrastruktury. technicznej. i produkcyjnej;  utrzymanie odpowiedniej alokacji zasobów z uwzględnieniem wymagań procesów produkcyjnych; 23.

(24)  kontrola przeplanowania każdego segmentu przestrzeni zakładu pod kątem jej racjonalności, efektywności, celowości i oszczędności;  ogólny nadzór po zmianach nad utrzymaniem zakładu przemysłowego wraz z urządzeniami zagospodarowania przestrzennego. Wymienione zadania stwarzają warunki do organizacji i realizacji racjonalnej zmiany przestrzeni zakładu przemysłowego oraz egzekwowania ładu przestrzennego. Mogą także przyczynić się do eliminacji lub minimalizacji zakłóceń oraz wąskich gardeł procesów produkcyjnych wskazując na ważne aspekty przeplanowania zakładu. Głównym celem rozprawy doktorskiej jest opracowanie i zbadanie metod tworzenia układu i wizualizacji 3D w zależności od bieżących zmian w procesach przemysłowych. Celem teoretycznym niniejszej pracy jest opracowanie metody tworzenia aktualnego układu przestrzennego w zależności od uwzględnionych kryteriów i ograniczeń. Natomiast celem praktycznym jest budowa modelu zgodnego z założeniami koncepcji trójwymiarowej rzeczywistego zakładu poligraficznego, weryfikacja tego modelu w badanym zakładzie wraz z wdrożeniem opracowanych metod tworzenia układu i wizualizacji 3D. W związku z postawionymi celami realizowanego procesu badawczego, sformułowany został następujący problem badawczy: Czy. układ. badawczy. autorskiej. metody. OLESTR. odpowiada. wymaganiom praktycznym i czy może on zostać zweryfikowany w badanym zakładzie? Hipoteza badawcza w niniejszej pracy brzmi następująco: Proponowana w pracy metoda planowania OLESTR umożliwia efektywne tworzenie układu docelowego z redukcją kosztów według akceptowanej koncepcji zakładu przemysłowego. 1.4. ORYGINALNY WKŁAD W ROZWÓJ NAUKI W warunkach wzrastającej złożoności i dynamiki rozwoju część podmiotów gospodarczych przeszła restrukturyzację dzięki zmianie sposobu funkcjonowania, zintegrowaniu procesów produkcyjnych lub przeorientowaniu produkcji. Można przypuszczać,. że. wystąpienie. synergii. pomiędzy. projektowaniem. obiektu. a planowaniem produkcyjnym zwiększy efektywność przeplanowania struktury przestrzennej zakładu. Ponadto daleko idącym przekształceniom podlegać będą obszary 24.

(25) produkcyjne łącznie z wdrożeniem robotyzacji w procesach produkcyjnych. Należy jednak podkreślić, że planowane zmiany technologiczne i w obiekcie nie powinny naruszać. norm. zgodnych. z. kryteriami. bezpieczeństwa. pracy,. ochrony. przeciwpożarowej oraz ochrony środowiska przestrzegając również zasad projektowych oraz higieny pracy. W. dzisiejszych. w odniesieniu. do. czasach. wyposażenia. występuje. silne. technicznego,. zróżnicowanie w. przestrzenne. szczególności. maszyn. technologicznych i urządzeń. Rozwój technologii i modernizacja parku maszynowego oraz reorganizacja procesów wymusza na dziale planowania uwzględnienie dodatkowej przestrzeni, żeby spełniać w przyszłości wymogi i standardy bezpieczeństwa instalacji i relokacji maszyn technologicznych. Poszukując efektywnego rozwiązania wdrożenia zmian w zakładzie przemysłowym, oczywiste staje się, że każde wdrożenie potrzebuje czasu, a utrzymanie wiedzy o wprowadzeniu nowych zasad nie jest z reguły realizowane na bieżąco i po pewnym czasie okazuje się, że kontrola ładu przestrzennego nie będzie możliwa. Przyczyną wystąpienia takiego stanu i oporu wobec wdrażania elastycznego przeplanowania jest przeważnie brak kompetencji w zakresie wyboru odpowiedniej metody i narzędzia, które pozwalają na szybkie wdrożenia zmian w zakładzie przemysłowym [7]. Perspektywy dalszego rozwoju zakładów opiera się obecnie na wdrożeniu nowych technologii i metod przeplanowania oraz zastosowaniu wizualizacji procesów produkcyjnych dla zwiększenia ich zwinności. Wizualizacja 3D jako innowacyjna koncepcja wirtualnego przedsiębiorstwa znajduje zastosowanie w usprawnianiu działalności obiektów przemysłowych. Do realizacji systemowego ujęcia kierunków rozwoju planowania należy powiązać wiedzę praktyczną z wiedzą teoretyczną przyjmując ich współzależność oddziałującą na końcowy wynik przeplanowania. Ponadto, aby przeplanowanie przestrzenne zakładu było skuteczne, musi istnieć ścisłe sprzężenie między strefą wprowadzania zmian, a strefą pozostałą bez zmian, żeby synergetycznie je połączyć w jeden sprawny system [11]. Należy zaznaczyć, że oryginalnym wkładem rozprawy doktorskiej jest opracowanie autorskiej. metody OLESTR oraz jej weryfikacja i. wdrożenie. w rzeczywistym zakładzie produkcyjnym w celu racjonalnej organizacji przestrzeni przemysłowej. W pracy doktorskiej przeprowadzono badania w zakresie możliwości wykorzystania współczesnych technik modelowania odnośnie tworzenia doskonalszych modeli wirtualnego przedsiębiorstwa. Na podstawie własnego doświadczenia w obszarze projektowania wielkogabarytowych obiektów analizie poddane zostały 25.

(26) skuteczne metody i/lub połączenie tych metod. Wynikiem badań jest autorska metoda OLESTR zakładająca tworzenie modeli 3D, opracowanie danych obrazowych, pomiary danych konstrukcyjnych modelu 3D oraz kompleksowego modelowania badanych procesów.. Zaprezentowaną. metodykę. modelowania. przedsiębiorstwa. można. zastosować w opracowaniach komercyjnych. Duży zakres możliwości jakie dają w tym względzie zastosowania wielu narzędzi informatycznych do powstania modeli zgodnych z zasadami Virtual Factory nadaje praktyczny wymiar digitalizacji procesu produkcji według koncepcji Industry 4.0. Zastosowanie innowacyjnego rozwiązania w dziedzinie digitalizacji procesów produkcji pozwoli modelować doskonalsze przedsiębiorstwa oraz unikać błędów w praktycznie każdej fazie działalności, co zwiększy wydajność przedsiębiorstw, a w konsekwencji poprawi wzrost gospodarki kraju [74].. 26.

(27) 2. EWOLUCJA PROJEKTOWANIA OBIEKTÓW PRZEMYSŁOWYCH – PRZEGLĄD LITERATURY W celu systemowego ujęcia szczegółowych wymagań dotyczących rozwoju projektowania przestrzennego należy powiązać i poddać ocenie ewolucję i perspektywy rozwoju zrównoważonego zakładu przemysłowego. W latach 60-tych poprzedniego stulecia prawie każdy zakład przemysłowy był rozpatrywany jako „wyalienowany obiekt” na danym terenie, zachowując relacje określone z właściwymi podmiotami gospodarczymi dla jego funkcjonowania. Taki obiekt posiadał określone możliwości produkcyjne wybierając swój własny kierunek rozwoju skierowany na konsumentów. Wraz z nadejściem globalnej konkurencji kierunek działania przedsiębiorstw zmienił się na wdrażanie nowych technologii oraz implementację nowych produktów pozwalając działać wydajniej, sprawniej i skuteczniej. Pojawiła się możliwość grupowania podmiotów gospodarczych dla wykonania zleceń oraz zmiana kierunku patrzenia na funkcjonowanie. zakładu,. powodując. wzrost. konkurencyjności. i. osiągnięcie. odpowiedniej pozycji na rynku. Ewolucja rozwoju zakładów przemysłowych w szczególności. doprowadziła. do. zmiany. podejścia. z. „wyalienowane”. na. „skorelowane” obiekty połączone również z otoczeniem i środowiskiem. Z kolei automatyzacja procesów produkcyjnych spowodowała zaostrzenie przepisów oraz ustaw dotyczących planowania przestrzennego w celu zabezpieczenia wymogów dotyczących bezpiecznego funkcjonowania maszyn, urządzeń oraz linii produkcyjnych. Obecnie przy olbrzymiej konkurencji przedsiębiorstwa nie mogą ryzykować negatywnego wpływu zakłóceń produkcyjnych lub obniżenia jakości produktów końcowych z powodu błędnego lub niedokładnego działania maszyn i urządzeń. Taka eliminacja potencjalnych zagrożeń technicznych w szczególności wpływa bezpośrednio na wyniki ekonomiczne podmiotu gospodarczego. Odpowiednie rozmieszczenie maszyn w obrębie hali produkcyjnej powinno uwzględniać słabe strony procesów produkcyjnych oraz potencjalne zakłócenia technologiczne. Dlatego planowanie obiektów w hali produkcyjnej jest niezwykle ważnym zagadnieniem, zarówno dla producentów maszyn, jak i zakładów przemysłowych. Układ maszyn technologicznych ściśle zależy od projektu układu przestrzennego, który musi ewoluować wraz z ewolucją zmian w podejściu do planowania. Podejście takie doprowadziło do uwzględnienia projektowania technologicznego maszyn oraz linii produkcyjnych w oparciu o projektowanie obiektu w całości. 27.

(28) Przegląd. literatury. pozwala. zaobserwować. ścisły. związek. pomiędzy. planowaniem produkcyjnym, a projektowaniem obiektu. Warto zauważyć, że ze względu na przestrzeganie fundamentalnych zasad projektowania, zaostrzenia przepisów z pojawieniem odnawialnych źródeł energii, naciski na ekologiczne metody wytwarzania, wdrożenie recyklingu oraz ścisły związek między wytwarzaniem i ochroną środowiska zespoły projektowe zostały zobowiązane do spełnienia kolejnych wymagań przy projektowaniu zakładów przemysłowych. Fakt ten wiąże się z wymogiem współpracy odpowiednich zespołów i wdrożeniem zintegrowanego systemu zarządzania umożliwiającego pracę w jednym czasie nad dowolnym projektem oraz ciągłą kontrolą problemów lub zmian w nim zachodzących. Można dojść do wniosku, że zmiana w podejściu do projektowania zakładów przemysłowych wspiera rozwój projektowania przestrzennego i zmienia kierunki działania podmiotu gospodarczego na utrzymanie wysokiej dyspozycyjności oraz jakości produkcji, co jest istotnym czynnikiem generującym wzrost konkurencyjności i zwiększanie zysków przedsiębiorstwa [90, 91]. 2.1. EWOLUCJA ZMIAN W PODEJŚCIU DO PLANOWANIA Analiza literatury przedmiotu wskazuje szereg różnych podejść do procesu planowania zakładu przemysłowego. Patrząc na zagadnienie z perspektywy historii, wprowadzenie w XVIII wieku szeregu zmian technologicznych przyjęte zostało jako „rewolucja przemysłowa”, potęgując zakres i tempo ewolucji, co doprowadziło do przekształcenia przemysłu. Ponadto pojawiło się zapotrzebowanie na systematyczne podejście do planowania z wyróżnieniem charakterystycznych etapów oraz potrzeba znalezienia metod wdrożenia szczególnych zmian w projekcie. Ewolucja metod planowania. pokazuje. dalsze. zapotrzebowanie. w. rekonstrukcji. przestrzeni. poprzemysłowej w celu podnoszenia wydajności produkcji. Można stwierdzić, że ewolucja zmian przywiązuje coraz większą wagę do skuteczności i zintegrowanego planowania [25]. Z punktu widzenia efektywności zarządzania zmianami, wydaje się, że dobrze rozpocząć działania planowania od tworzenia koncepcji z określeniem tzw. kamieni milowych, a następnie przejść do szczegółowego planowania przestrzennego. Dokonując analizy literaturowej nasuwa się wniosek, iż ewolucja zmian w podejściu do planowania prowadzi do poszukiwania synergii pomiędzy etapami planowania produkcyjnego, a obiektu dla wygenerowania wspólnego podejścia planistycznego [105]. 28.

(29) Rys. 2.1. Ewolucja zmian w podejściu do planowania [13, 21, 37, 52, 66, 71, 75, 91]. 29.

(30) Przedstawiona na rysunku 2.1 analiza literaturowa wskazuje najważniejsze etapy rozwoju planowania produkcyjnego oraz zapotrzebowania łączenia go z planowaniem obiektu. Obserwując znaczne różnice w podejściu do podziału etapów planowania na zadania można stwierdzić, że na każdym etapie ewolucji ustalone cele różnią się od siebie. W pracy Rockstroha [66] można zauważyć, że planowanie końcowe to powstanie układu przestrzennego, więc celem planowania było tworzenie układu docelowego [34]. Z kolei z badań przeprowadzonych przez Aggteleky’ego [5] wynika, że celem planowania stało się oddanie obiektu do eksploatacji. Analiza literaturowa zagadnienia planowania w zakładach przemysłowych pozwala zauważyć różnorodność poglądów, jednak w większości prac autorzy odnoszą się do kilku podstawowych faz planowania: przygotowania, planowania wstępnego, planowania szczegółowego, planowania realizacji oraz implementacji [25]. W podsumowaniu niniejszej analizy zwrócono uwagę na koncepcję planowania synergetycznego z wyszczególnionymi etapami planowania. Jak zauważył Kettner [44], że poziom szczegółowości planowania rósł z upływem lat, co w głównej mierze zależało od wzrostu wymagań odnośnie planowania. Dodatkowe wymagania świadczyły o różnorodności projektów oraz indywidualnego podejścia do zakładu przemysłowego. W kolejnych latach dodatkowe etapy zostały przedstawione przez Aggteleky’ego [5], który jako prekursor zmian w podejściu do planowania wprowadził etap zatwierdzenia projektu wraz z wydaniem pozwolenia na budowę. Jeżeli pozwolenie nie zostało wydane, projekt musiał być dopracowany. Bieżąca kontrola umożliwiła wykrycie błędów oraz niezgodności w projekcie. Pozwolenie na budowę wiąże się z oczekiwaniem na decyzję, co jest niezbędne do uwzględnienia w harmonogramie przez wykonawcę projektu. Usunięcie wad projektu oraz jego poprawki przewidziano w trybie bieżącym. Podsumowując analizę zrealizowaną przez Wiendahla [107] można stwierdzić, że procesy planowania rozpoczynają się od planowania celów, planowania podstawowego, idealnego, rzeczywistego, wdrożeniowego, aż do momentu realizacji projektu. Na tym etapie rozwoju można zauważyć precyzyjność planowania oraz jego skuteczność [13, 108] Jednak Felix [26] przedstawił model procesu planowania wprowadzając kilka ważnych etapów, takich jak: przetarg, oddanie do eksploatacji, opracowanie dokumentacji oraz zagospodarowanie. Lektura tej pracy skłania do wniosku, że etapy te mają istotny wpływ na kolejne stadia rozwoju planowania produkcji. Podsumowując tę część rozwiązań zaproponowanych przez Felixa, należy zauważyć, iż jego analiza, w której możemy wyróżnić kolejne stadia, odzwierciedla 30.

(31) pełne procesy planowania produkcji. I tak kolejny etap przetargu wpływa na wybór zleceniobiorcy instalacji maszyn oraz ich usytuowanie w hali produkcyjnej, a to odpowiednio oddziałuje na układ przestrzenny. Oddanie do eksploatacji jest kluczowym etapem w celu ustalenia kontroli nad funkcjonowaniem zakładu, a otrzymana dokumentacja jest informacją podstawową dla wdrożenia zmian w przyszłości oraz kontroli zagospodarowania [77]. Za moment przełomowy w rozwoju metod planowania technologicznego produkcji uznaje się rok 2009, w którym opracowano normę VDI 5200 uwzględniającą równoległe połączenie planowania poszczególnych faz procesów produkcyjnych z ogólnym planowaniem obiektu w tzw. planowanie synergetyczne [43, 102]. Analiza siedem etapów planowania synergetycznego umożliwia określenie ich kolejności: ustalenie celów, ustalenie podstaw, planowanie koncepcyjne, planowanie szczegółowe, planowanie wdrożeniowe, nadzór nad wdrożeniem oraz rozpoczęcie eksploatacji [93]. Koncepcje przedstawione w powyższej normie wskazują alternatywne podejścia, określając ważne aspekty i cele innowacyjnego planowania, które zależą od dynamiki rozwoju technologii oraz różnorodności realizowanych zadań [91, 46]. 2.2. EWOLUCJA ROZWOJU PRODUKCJI ORAZ PRODUKTU Podstawową rolę w planowaniu odgrywa informacja, ponadto dla każdego etapu planowania określa się termin jego realizacji. Należy podkreślić, że w literaturze wyróżnia się pięć podstawowych przypadków planowania zakładu przemysłowego:  planowanie nowych obiektów (budynków) – jest idealnym przypadkiem, ponieważ planiści nie muszą uwzględniać szeregu ograniczeń (jak w przypadku obiektów istniejących), co pozwala na zwiększenie skuteczności i efektywności planowania docelowego zakładu przemysłowego;  reengineering. (przeplanowanie). –. ukierunkowane. na. wprowadzanie. radykalnych zmian w zakładzie przemysłowym, z reguły w celu osiągnięcia maksymalnej efektywności procesów produkcyjnych oraz redukcji kosztów. Decydujące są tu jednak ograniczenia wynikające z istniejącego systemu zakładu przemysłowego. Należy zauważyć, że podejście jakim jest reengineering jest wielokrotnie stosowane w praktyce planowania zakładów przemysłowych;  rozszerzenie – przeprowadzone w celu zwiększenia przestrzeni fabryki do realizacji nowych oraz istniejących zamówień produkcyjnych. Należy jednak 31.

(32) rozważyć czy jest to ostateczny kierunek, czy istnieją również alternatywne warianty, np. przeplanowanie wraz z modernizacją parku maszynowego;  demontaż – może nastąpić w przypadku konieczności relokacji maszyn, ich konserwacji lub likwidacji. Działania takie są przeprowadzone, jeśli zdolności produkcyjne zakładu są trwale niewykorzystane lub następuje redukcja mocy produkcyjnych. Z drugiej strony demontaż może zostać przeprowadzony podczas przeplanowania (np. rozszerzenie asortymentu produkcji, wdrożenia nowego wyrobu) oraz w celu odnowienia parku maszynowego.. W. praktyce. często. występują. łącznie. przypadki. przeplanowania wraz z demontażem jako integralna część zapewnienia praktycznych zmian z uwagi na specyfikę rozwoju zakładu przemysłowego. Zaproponowana w rozprawie autorska metoda OLESTR ma przełożenie praktyczne,. a. jej. celem. jest. wykorzystanie. podstawowej. wiedzy. w przeplanowaniu obiektów dla przypadków demontażu, montażu czy konserwacji maszyn technologicznych. Każdy proces planowania ma zawsze ograniczenia. od. strony. dostawców,. technologii,. przestrzeni. oraz. wewnętrznych wymagań określonych w firmie, co ogranicza stopnie swobody w planowaniu i jest przeszkodą w opracowaniu idealnego układu przestrzennego. Fundamentalną zasadą metody OLESTR jest dopasowanie wszystkich. ograniczeń. do. zmian. w. celu. otrzymania. docelowego. przeplanowania z redukcją kosztów i czasu;  rewitalizacja – stanowi proces wyprowadzania ze stanu kryzysowego opuszczonych zakładów przemysłowych w celu wdrożenia inwestycji typu brownfield [1] realizowanej poprzez ponowne wykorzystanie obiektów infrastruktury przemysłowej, którym nadaje się nowe funkcje [71]. Stosowanie technologii innowacyjnych zmienia procesy wytwarzania i wpływa na produkt końcowy. W ciągu ostatnich lat prowadzonych jest wiele badań dotyczących rozwoju produkcji oraz produktu i mimo olbrzymiej wiedzy na ten temat pozostaje wiele pytań dotyczących ulepszenia systemów wytwarzania [100]. Jak pokazuje historia, z pojawieniem się rewolucji przemysłowej (koniec XVIII/ pierwsza połowa XIX w.) nastąpiły zmiany w przemyśle, mianowicie od produkcji rzemieślniczej do zmechanizowanej produkcji zakładu przemysłowego. Ponadto powstały zmiany w organizacji procesów produkcyjnych i pojawiły się linie technologiczne. Początek 32.

(33) drugiej rewolucji przypada na lata 70. XIX stulecia, kiedy nastąpił rozwój produkcji masowej. Pod koniec lat 60-tych ubiegłego stulecia nastąpiła trzecia rewolucja przemysłowa wiązana głównie z wdrożeniem automatyzacji oraz maszynami technologicznymi sterowanymi numerycznie i opierających się na zaawansowanych technologiach informatycznych. Czwarta rewolucja przemysłowa (Przemysł 4.0) obejmuje cyfryzację, digitalizację, technologię generatywną oraz technologię odwrotną z możliwością chmurowego przetwarzania informacji. Podsumowując powyżej omówione etapy, można wskazać najważniejsze komponenty piątej rewolucji przemysłowej, do których należą inteligentna fabryka (Smart Factory) [103] oraz robotyzacja procesów produkcyjnych i biznesowych [72]. W rozprawie doktorskiej uwaga została skierowana na rozwój planowania struktury cyfrowej fabryki, co jest ściśle związane z koncepcją Przemysłu 4.0 [79]. Należy również wziąć pod uwagę potencjalne rozwiązania zbudowania inteligentnej fabryki w celu modernizacji przemysłu wytwórczego. Celem piątej rewolucji jest łączenie. technologii. cybernetycznej. i. technologii. informatycznej. (tj.. sprzęt. komputerowy) z integracją systemów dyskretnych. Dzięki temu pojawia się możliwość adaptacji do ciągłych zmian oraz łączenie ze sobą procesów realizowanych w odrębnych halach produkcyjnych różnych przedsiębiorstw wraz z budowaniem wspólnych. procesów. w. inteligentne. sieci,. które. automatycznie. aktualizują. i optymalizują dane wejściowe. Łączenie technologii wirtualnej rzeczywistości opartych na systemach cybernetycznych oraz technologiach sieciowych zwiększa precyzyjność i złożoność wytwarzania [41]. Powstaje również pojęcie kastomizacja, tj. możliwość odejścia od produkcji masowej do produkcji spełniającej unikalne wymagania indywidualnych odbiorców, modyfikacja produktu według zamówień klienta. Modelowanie zakładów produkcyjnych oparte na digitalizacji stanowi nowe techniczne odniesienie do tworzenia inteligentnej fabryki [44, 104]. Dzięki opracowaniu innowacyjnych metod wspomagających planowanie systemu produkcyjnego (np. metoda prezentowana w pracy OLESTR), można zbudować model oparty na zdarzeniach interoperacyjności w inteligentnej fabryce [18, 27, 110]. Myśląc o inteligentnej fabryce w pierwszej kolejności nasuwa się koncepcja wdrożenia innowacyjnych technologii i sposobów wytwarzania, inteligentnych linii produkcyjnych, robotów oraz drukarek 3D. Analizując koncepcję Przemysł 4.0, można stwierdzić, że zwinność jest podstawową cechą konstruowania inteligentnej fabryki i dotyczy rozwoju inteligentnej 33.

(34) produkcji oraz integracji innowacyjnych technologii w procesy produkcyjne. Dlatego ważnym aspektem jest zmiana sposobu myślenia w kontekście modernizacji zakładu przemysłowego. Ponadto konieczne jest podkreślenie ważnych cech umożliwiających wdrożenie. zmian. w. zakładach. przemysłowych:. uniwersalność,. mobilność,. skalowalność, modułowość i kompatybilność [65, 88, 91, 93, 95, 105]. W stosownych przypadkach uniwersalność powinna być rozpatrywana pod kątem różnych wymagań odnośnie planowania np. wykorzystanie tej samej przestrzeni zakładu przemysłowego do magazynowania oraz instalacja zastępczej maszyny dla wykonania pojedynczego zlecenia dla klienta lub wykorzystana przestrzeni jako części biurowej dla działu jakości, jak i dla tymczasowego odrębnego magazynowania produkcji końcowej. Termin mobilność ma wiele znaczeń i podkreśla lokalną nieograniczoność oraz umożliwia optymalne zagospodarowanie powierzchni, np. przesunięcia mobilnych stanowisk. roboczych. oraz. maszyn. małogabarytowych. albo. zastosowanie. wielopoziomowych regałów do sezonowania wyrobów. Kolejne pojęcie – skalowalność rozpatrywane jest w niniejszej rozprawie na potrzeby opracowania metody OLESTR, która umożliwia przeprowadzenie efektywnych zmian w kierunku przeplanowania zakładu przemysłowego. Cecha jaką jest skalowalność umożliwia przeprowadzenie rozbudowy, nadbudowy, reorganizacji oraz modernizacji zakładu przemysłowego w przypadku znacznych zmian, np. wielkości produkcji. Analizując pojęcie kompatybilność, należy wziąć pod uwagę koncepcję modułową polegającą na montażu obiektów z gotowych modułów przestrzennych. Dzięki temu pojawiła się możliwość rozbudowy. zakładu. przemysłowego. o. dodatkowe. moduły. z. jednoczesnym. przestrzeganiem odpowiednich standardów planowania przestrzeni. Wyposażenie modułów w niezbędne instalacje umożliwia w szczególności zunifikowanie połączenia z mediami w każdym miejscu zakładu przemysłowego w celu jego integracji w inteligentną fabrykę [65, 93]. Na rysunku 2.2 przedstawiona została współzależność rozwoju pomiędzy produkcją, a produktem wraz z krokami milowymi rozwoju projektowania.. 34.

(35) Rys. 2.2. Etapy rozwoju produkcji i produktu [88, 91]. W początkowej fazie rozwoju w zakładach przemysłowych skupiano uwagę na wykonywaniu operacji na indywidualnym stanowisku roboczym oraz warunkach pracy. Koncentrowano się również na redukcji czasu przezbrojenia stanowisk roboczych. Wykonanie docelowych zadań na stanowisku roboczym było realizowane na podstawie przygotowanego schematu technicznego. W kolejnym etapie rozwoju odkryto możliwość grupowania stanowisk roboczych w linie produkcyjne, dzięki czemu uwaga była skupiona na realizacji jednorodnych operacji i sortowaniu wyprodukowanych elementów według procesów wytwarzania. Warto zaznaczyć, że system produkcyjny postrzegany był jako układ, w którym elementy wejściowe przekształcane za pomocą odpowiednich procesów produkcyjnych na wyjściu stawały się produktami końcowymi. Planowanie procesów produkcyjnych było odwzorowywane w formie szkicu jako wstępna koncepcja planowania. W tym czasie uwaga została w szczególności skierowana na zwiększenie jakości wytwarzania operacji. oraz zapobieganie. powstawania braków i produktów wadliwych. W kolejnym etapie rozwoju metod planowania obiektów przemysłowych kluczową rolę odgrywała rekonfiguracja. Polegała ona na ponownym zdefiniowaniu układu elementów systemu po jego rozbudowie oraz zmianie w zależności od strategii 35.

(36) zakładu przemysłowego. Zmiany, w zależności od kierunku działania zakładu przemysłowego, pociągnęły za sobą koszty, dlatego głównym zadaniem było tworzenie efektywnego układu 2D. Dzięki temu powstała idea modelowania modularnego, tzw. niewielkich. powtarzalnych. bloków. (modułów). odwzorowujących. uproszczone. elementy istniejącego zakładu przemysłowego w pewną logiczną całość zachowując związek procesów produkcyjnych i stosowanych technologii [58]. Wraz z pojawieniem się modularności obszaru logistycznego ze wszystkimi jego komponentami powstało pojęcie elastyczności, czyli zdolności do szybkiego dostosowania się systemu produkcyjnego w określonych granicach do zmieniających się czynników przy akceptowalnych nakładach finansowych. Przedstawienie zmian można było zobrazować za pomocą układu 2D i przeprojektować poddany modyfikacji obszar [106]. Następny krok w rozwoju koncepcji planowania przedsiębiorstwa pozwolił na spojrzenie na zakład przemysłowy jako całości z uwzględnieniem procesów produkcyjnych i logistycznych w zależności od specyfiki działania zakładu. Takie podejście charakteryzowała zdolność do zmian z możliwością wykorzystania układów 2D i 3D. Kolejnym narzędziem, które pozwoliło na osiągnięcie sukcesu stało się rozwiązanie, tzw. networking stanowiący proces wymiany informacji oraz współpracy różnych zespołów jednocześnie. Dział logistyki i planowania miał ścisłe relacje z dostawcami, działem produkcji, podwykonawcami i klientami. Dla prezentacji produktu grafika i animacje odgrywały kluczową rolę, w tym tworzenie portfolio jako sposobu przedstawienia produktów zachęcającego klienta do zakupu. Pojawiło się pojęcie „zwinność procesów” polegające na integracji procesów produkcyjnych w celu monitorowania bieżących zmian [29, 91]. Zwinność można przedstawić w następny sposób:  pełna integracja jednostek produkcyjnych biorąc pod uwagę jakość wytwarzania i niezawodność procesów,  możliwość zapewnienia całodobowego cyklu wytwarzania oraz dostaw pod kątem dostosowywania do stref czasowych,  wdrożenie bieżących zmian do harmonogramu produkcji,  natychmiastowe reagowanie obiektu na eliminację zakłóceń,  ciągłość przepływu surowców oraz półproduktów jako determinanta sprawnego funkcjonowania zakładu;  szybkość dostosowywania do potrzeb klienta. 36.