Зашто бирају произвођача са ИРД и производњом у великој мери?

Стратешка предност интегрисања НИРД и производње

Комбиновање стручности из области НИРД са производњом капацитетом ствара стратешки ров за произвођаче, омогућавајући брже циклусе иновација и беспрекорно проширење. Ова синергија смањује ризике развоја, истовремено обезбеђујући да нове технологије испуњавају захтеве за стварну производњу.

Разумевање синергије између НИРД и производних процеса у великој мери

Интегрисани тимови деле увид у фазе дизајна, прототипа и производње, омогућавајући научним истраживачима материјала да директно сарађују са инжењерима процеса на оптимизацији толеранције. Ова усклађеност спречава губитак ефикасности од 23%, који се обично види приликом преласка прототипа на производњу у силоизованим организацијама.

Како интегрисани системи смањују гужва у развоју производа

Истовремене инжењерске праксе које су омогућене комбинованим објектима за истраживање и развој и производњу решавају 68% проблема са производњом током прототипа, а не у комерцијалном обиму. Сподељање података у реалном времену између одељења смањује циклусе одобрења од недеља до дана за критичне прилагођавања процеса.

Подаци: 40% бржи пораст који су постигли вертикално интегрисани произвођачи (Маккинзи, 2023)

Произвођачи са унифицираним операцијама истраживања и развоја и производње показују смањење времена од 22 месеца на 13 месеци за комерцијализацију напредних материјала, надмашујући стандарде индустрије за 2:1.

Премоштање јаза: од иновација до производње која се може проширити

Проблем преласка са НИРД на производњу у комерцијалном обиму

Када компаније покушавају да пренесу своје лабораторијске идеје у стварну производњу, обично се суочавају са великим проблемима са материјалима који се понашају другачије, процеси који изалазе из контроле, и опрема која једноставно не ради заједно правилно. Недавни истраживања показују и нешто прилично шокантно - око две трећине свих биотехнолошких пробоја се разбију и спаљују током првих покушаја да се измешају јер мале промене у томе како се супстанце дебеле или танке једноставно не могу приметити у малим тестовима. Бројеви говоре још мрачнију причу за произвођаче који обично виде да се производи између 30 и 50 посто мање када пређу са производње малих серија на пуну производњу. Због тога паметне компаније улагају много у темељна тестирања пре него што се баве производњом у великој мери.

Лабораторско и пилотско тестирање за валидацију процеса пре масовне производње

Испитивање на различитим скалама помаже у проналажењу проблема са топлотном стабилношћу и како материјали реагују на стрес. Обично разматрамо три главна нивоа: скалу за станиште (око 1 до 10 литара), пилотску скалу (између 100 и 1.000 литара) и скалу за препродукцију (преко 10.000 литара). При развоју нових полимера, један пример је показао да је прелазак са пилотне на опрему пуне величине заправо захтевао 22 промене у подешавању екструзије. То је прилично много! Данас, аутоматизовани ПАТ системи омогућавају нам да пратимо вискозност у реалном времену док пролазимо кроз ове важне кораке валидације, што чини цео процес много поузданијим.

Анализа контроверзе: Када претерано инжењерство у истраживању и развоју омета масштабисаност

Прецизно инжењерство дефинитивно покреће иновације напред, али многи произвођачи медицинских уређаја се боре са повећањем количине када се баве супер чврстим толеранцијама микрона који једноставно не раде добро са брзим процесима калупа. Око 42% ових компанија заправо се суочава са озбиљним проблемима скалибилности због овог проблема. Оно што се сада дешава је да цела индустрија покушава да схвати како да оптимизује око плус или минус 5% опсега перформанси. Изгледа да је ово слатка тачка где произвођачи могу да и даље држе трошкове ниским док се не угрожавају безбедности пацијената. Ако погледамо производњу електронике, релаксација толеранција за око 15% чини огромну разлику. Брзина производње расте четири пута брже, што је веома важно када компаније морају да задовоље растућу потражњу без кршења својих буџета.

Стратешке инвестиције у инфраструктуру за производњу која се може проширити

Паметни произвођачи одводе око 15 до 20 одсто свог новца за истраживање за технологију која заправо ради на фабричком поду, ствари као што су ти адаптивни системи за качење о којима смо говорили. Компаније које се рано упиру у ове вертикалне производње имају тенденцију да производе припреме за тржиште око 40% брже него оне које су заглављене у традиционалним одјељним структурама према истраживањима МакКинсеи-а прошле године. Оно што чини овај рад тако добрим је да се инжењери производње укључе у фазу дизајна од самог почетка. Као резултат тога, већина нових формула производа (око 9 од 10) пролази захтеве индустријског тестирања у првим пробним тркама, што свима штеди време и новац на крају.

Оптимизација прецизности и ефикасности кроз производњу која се води истраживањем и развојем

Напредак прецизности са повратним циклусима у реалном времену у истраживању и развоју и производњи

Интегрисани системи за истраживање и развој и производњу омогућавају прилагођавање на милиметровом нивоу током производње кроз континуирану размену података. Усаглашавајући тестирање прототипа са параметрима производне линије, произвођачи постижу 99,4% прецизности димензија у великим количинама тркања, 22% побољшања у односу на приступе развоја у силоу.

Оптимизација процеса за веће стопе приноса и конзистентну квалитет

Автоматизовани протоколи контроле квалитета развијени кроз заједничке иницијативе за истраживање и развој и производњу смањују отпад материјала за 18-27%. Вишестепени валидација процеса обезбеђује 98,5% стопе приноса првог пролаза, док се одржавају ISO-сертификатиране толеранције (± 0,005 мм) у свим производним серијама.

Пример: системи за откривање дефеката на основу вештачке интелигенције развијени током пилотних испитивања

Водећи произвођачи сада користе системи за визију на бази вештачке интелигенције који идентификују микроскопске дефекте 50 пута брже од људских инспектора. Током испитивања аутомобилских компоненти, ова технологија развијена за истраживање и развој смањила је стопу лома од 5,6% на 0,9% док је одржала тачност детекције од 99,97%.

Тренд: Цифрови близанци који омогућавају динамичку симулацију производње

Виртуелна репликација цијелих производних линија омогућава произвођачима да тестирају сценарије за скалирање са 94% прецизности предвиђања. Ранни примљеници извештавају 35% брже проширење капацитета путем симулиране анализе уплитних грла пре физичке имплементације.

Убрзање времена до тржишта са техничком контролом од краја до краја

Произвођачи који одржавају унифицирану контролу над Р&Д и производњом операцијама постижу ненадминуту брзину у увођењу иновација на тржиште. Овај приступ од краја до краја елиминише кашњења узрокована фрагментисаним радним токовима, док омогућава прилагођавање у реалном времену током цикла живота производа.

Додавање решења за комплетан циклус од концепта до комерцијалне производње

Када произвођачи интегришу своје операције, они попуњавају те досадне празнине између стварања прототипа и производње ствари у великој мери. То раде постављајући јасне стандарде за материјале и квалитет од самог почетка развоја. Према извештајима из индустрије, тимови који раде у близини стварних производних места решавају те сложне проблеме са ДФМ-ом 58 одсто брже у поређењу са компанијама у којима одељења не комуницирају добро. Велика предност је што се производи могу глатко кретати од малих тестових изведби до пуне производње, а истовремено одржавају тај важан ниво прецизности за који се сви брину данас.

Скраћење времена до тржишта кроз интегрисану производњу

Када људи из истраживања и развоја могу да деле информације са производним тимовима како се ствари дешавају, то заиста помаже у побољшању процеса када се нови производи доносе на тржиште. Узмите на пример конкурентно инжењерство. Компаније извештавају да смањују превишен рад валидације за око 40% без жртвовања стандарда квалитета. Већина произвођача који су сви ти оддели заједно, имају тенденцију да своје прототипе припреме за продају након само 3 до 5 покушаја уместо уобичајених 8 или 12 рунда које видимо у индустрији. Сама разлика у уштедетом времену чини ову сарадњу вредном за многе предузећа која желе да остану конкурентна.

Подаци: Фирме са контролом од краја до краја постижу 30% брже време до тржишта (БЦГ, 2022)

Ова анализа BCG-а из 2022. године са 127 произвођача потврђује да вертикално интегрисане организације надмашују конкуренте у брзини лансирања и рано улажење прихода. 30% временска предност произилази из елиминисања кашњења у координацији треће стране и стандардизације иновација готових за производњу.

Дизајн за скалабилност: усклађивање иновација са производњом реалностма

Дизајн за производњу (ДФМ) као мост између иновација и производње у величини

Дизајн за производњу или ДФМ је заправо место где почиње најуспешније проширење. У основи, то је о доношењу стварних производних разматрања у начин на који се производи дизајнирају од самог почетка. Када компаније гледају на ствари као што су како се материјали крећу кроз систем, какву врсту опреме имају на располагању и како се делови морају саставити док су још у фази прототипа, они имају тенденцију да уштеде новац касније. Студије сугеришу да је око 25 до можда чак 40 посто мање трошкова када је потребно променити дизајн у последњем тренутку у поређењу са старошколским методама. Рано усклађивање ових ствари помаже новим дизајнима да раде са ономе што је реално могуће у смислу доступности алата и доступности делова када је потребно. Иначе компаније се суочавају са свим врстама скупих препрека када покушавају да повећају производњу.

Интеграција технологија индустрије 4.0 за подршку скалибилној и интелигентној производњи

Произвођачи данас интегришу принципе ДФМ-а са различитим технологијама индустрије 4.0, као што су системи контроле квалитета засновани на ИОТ-у и флексибилни производствени поставци. Истинска магија се дешава када ови напредни системи могу да прилагоде своје брзине изласка у складу са потребама тржишта, све док одржавају те критичне мерења у оквиру само 0,1 мм од спецификације. Фабрике које примењују ову врсту паметне стратегије смањења су такође виделе импресивне резултате, са временом преласка који се смањује за око две трећине у објектима који обрађују више варијанти производа. И још боље са адаптивним роботичким системима у паре са дигиталним близанцима за циљеве симулације. Ове комбинације омогућавају производњи да се без препрека прелази од малих серија од 500 комада до великих серија од 50 хиљада комада, одржавајући исти ниво прецизности производње током целог процеса.

Синхронизовањем принципа ДФМ са интелигентним фабричким технологијама, произвођачи постижу двоструки императив верности иновацијама и флексибилности производњекритичан за конкуренцију на тржиштима који захтевају и прилагођавање и маштаб.

Подела за често постављене питања

1. у вези са Која је главна корист интегрисања НИРД и производње?

Интеграција НИРД и производње омогућава брже циклусе иновација и беспрекорно проширење, смањење ризика развоја и обезбеђивање производње нових технологија у реалним условима.

2. Уколико је потребно. Како истовремено инжењерство помаже у развоју производа?

Паралелно инжењерство олакшава размену података у реалном времену између одељења, решавајући проблеме производње током прототипирања и значајно смањујући циклусе одобрења за прилагођавање процеса.

3. Уколико је потребно. Зашто је скалибилност изазов када се прелази од НИРД-а на производњу?

Проблеми са скалабилношћу често се јављају због разлика у понашању материјала и контролама процеса када се крећу са лабораторијске скале на пуну производњу. Тешко тестирање на пилотним и предпродукционим размерима помаже у решавању ових изазова.

4. Уколико је потребно. Како паметни произвођачи убрзавају време до пуштања на тржиште?

Одржавајући унифицирану контролу над НИРД и производњом, компаније елиминишу кашњења, спроводе прилагођавања у реалном времену и непрекидно прелазе са прототипа на комерцијалну производњу.

5. Појам Коју улогу индустрије 4.0 играју технологије у производњи?

Индустрија 4.0 технологије побољшавају скалирујућу, паметну производњу омогућавајући адаптивне прилагођавања стопа излаза, смањење времена за промену и оптимизацију производних линија за мале и велике серије.