Tvornička fizika

Vrijeme je za božićnepriče, koje pričamo djeci ,ali i za priče koje se prikazuju na TV- . Obično te priče uz mnogo peripetija  završe sretnim skupljanjem članova obitelji uz „kristpan“(božično drvce). Neki dan sam na domaćem TV vidio jednu takvu priču, gdje je u Dnevniku prikazan bager, koji je počeo kopati kraj aerodroma u Zagrebu, jer je konačno krenula jedna investicija- koja bi  trebala otvoriti nova radna mjesta. Na TV-ekranu pojavio se direktor „Vijadukta“ i radosno rekao, kako oni vole kopati, betonirati i asfaltirati. Drugu priču sam gledao na satelitskoj TV na prvom programu (ARD 1) njemačke televizije. Phttp://mediathek.daserste.de/sendungen_a-z/10318946_filmmittwoch-im-ersten/18723276_was-machen-frauen-morgens-um-halb-vier-Priča je vezana uz jednu  malu  zaduženu obiteljsku pekaru, u kojoj stari pekar  zajedno s kćerkom Franzi peče peciva, kojeg ona ranim jutrom oko pola četiri  razvozi  biciklom po gradu. Pekar završi u bolnici s infarktom i nastane panika. Što će Franzi sada sama uraditi? Da stvar bude gora, Franzi je samohrana majka jedne curice. Ona za pomoć telefonom zove  svoje stare školske prijatelje, raspršene po  čitavom svijetu. Jedan prijatelj joj se javlja iz Emirata i organizira joj prezentaciju njezinih peciva i  kolača u velikom hotelskom lancu. Jedva skupi  novac za avionsku kartu uzimajući novac,   čak  iz „kasice prasice“ svoje  kćerkice i odleti s uzorcima svojih proizvoda  u Emirate. Uz mnogo, smiješni peripetija, ona potpiše ugovor na veliku količinu kolača,  koji će se transportirati avionom iz Njemačke prema Emiratima.  Franzi upada u nerješive probleme proizvodnje, jer nema ljude za takovu proizvodnju. Dosjeti se i pozove na kavu svoje nezaposlene susjede, te neke svoje mušterije, ženu s malim djetetom, jednog traktoristu seljaka, koji krivo uvijek parkira svoj traktor kraj njene pekare , jednog starca oronule odjeće, te ih zamoli da joj pomognu u proizvodnji peciva  i kolača. Svi oduševljeno pristanu. Jasno, isporuka kolača dolazi u pitanje, jer  u proizvodnji s priučenim ljudima, dolazi do mnogo komplikacija i kolači nisu u roku spremni za isporuku. Drama nastupa, kada privatnim avionom dolete bogati šeici obučeni tradicionalno u bijele halje da pitaju što je s kolačima. Oni  simboliziraju kraljeve Gašpara, Melhiora i   Baltaza koji su se došli pokloniti malom Isusu –Božiću. Da bi se dobilo na vremenu, šeike izvode na gradske ulice, gdje se već slavi Božić. Oni su oduševljeni, je vide božićno slavlje, mnogo veselih ljudi  uz okićene „kristpane“. Na kraju sretan završetak ove globalizacijske božićne priče, jer  kolači su  pečeni i dolazi kamion i odvoze ih na aerodrom.

Ove dvije  uvodne božićne priče su  meni zgodne za ovu temu   tvornička fizika. Ova fizika se kao znanstvena disciplina, nije još jako udomaćila u  proizvodnim i obrazovnim  strukama niti u nas niti u svijetu.  

Tvornička fizika, jednostavno rečeno, određuje matematsko fizičke  zakonitosti ili relacije između temeljnih proizvodnih veličina: vrijeme  obrta ili ciklusa proizvodnje, zalihe sirovina i gotovih proizvoda, količina proizvodnje, kapaciteti (oprema, ljudi) varijabilnost kod operacija,  servis korisnika.

Tvornička fizika (W.Hope ,M Spaerman:Factory Physics,  McGraww-Hill)  je  osnova proizvodnog menadžmenta ili dio industrijskog inženjeringa, koju je udruženje IIE Joint Publisher  nagradilo nagradom „knjiga 1998 godine“.

U toj knjizi od 700 stranica postoji jedna relacija ili formula koja se zove Little zakon (imenovan po John D.C. Litlle) i glasi: WIP=TH x CT . Prevedeno to bi glasilo:  posao = norma x vrijeme. Mjernim jedinicama  izraženo može se pisati:  kg = kg/h x h. Mogu se uključiti i druge jedinice u taj zakon, kao što su  litra, m³ ,komad, radnik, dan, tjedan  mjesec i godina. Posao je isto kao  količina proizvodnje, dok je norma, radna norma, slična pojmu  normativ koji  se  često koristi u troškovnicima. Na božičnim sajmovima vidi se prodaja  različitih poljoprivrednih proizvoda. Nije loše  vidjeti normativ uzdizanja novog vinograda-stvaranje novih radnih mjesta. Ilustracija radi,   Fordu je trebalo 1908 godine  12,5 sati za proizvodnju  jednog automobila poznatog  T-modela, dok je 1920 potrošio samo 1,5 sat za isti model, na svojoj poznatoj proizvodnoj traci. On je morao mnogo   kombinirati i balansirati ovim zakonom, kod postavljanja opreme, radnika i procesa da poveća  produktivnost za osam puta.

Litlle zakon je jednostavan (množenje dvaju brojeva) koji je i glavna okosnica božićne priče  u kojoj Franzi (David)  mora ugovorom šeicima ( Golijat) u određenom  vremenu proizvesti  povećanu količinu kolača. Franzi zna posao, ona je izučena pekarica, ali nema dovoljno radnika. Ako ne uspije sve će propasti. Traži radnike, koje nalazi u nezaposlenima s ceste. U domaćoj božićnoj priči „glumci“  su bageri, koji mogu kopati  mnogo m³ zemlje, koju je  francuski investitor dobio badava ali  nigdje nema u priči nezaposlenih. Francuski investitor koristi navedeni zakon, računajući svoj dohodak: broj avio putnika/ godinu koji će preletjeti ili doletjeti u Zagreb,  množeći taj broj sa  određenim iznosom u   $/putniku i dobije dohodak, ili prinos, urod na našoj njivi.

Tvornička fizika  izgleda svima jasna, jer radnik  mora znati što i kako treba raditi, od kakvog materijala, kakvim sredstvima, za koje vrijeme, koju količinu i kakvu kvalitetu mora postići, te odakle će materijale i predmete rada dobiti i kome i kuda će ih nakon završenog rada poslati. U tvornicama se to organizira u odjelima zvanim najčešće tehnička ili operativna priprema rada ili razvojni ili konstrukcijski ili tehnološki odjel.

U  stvarnoj proizvodnji nije baš  lagano provoditi   i postići ovu jasnoću. Naime,   u „Littlle zakonu“ se vrlo rijetko  uvrštavaju  točne (deterministički)  brojke, nego  obično  kvantitativne (probalističke) vrijednosti,, koje podliježu matematičkom pojmu vjerojatnost. Vjerojatnost opisuje slučajnost pojavljivanja uočenih događaja, koji stvarno postoje u procesima proizvodnje. Dakle, norma nije  brojčani iznos 2 kg/h  nego, 2  kg/h, s P= 0,75. Čitaj, norma „leži“ s 75% vjerojatnosti u granicama od 1,5 do 2,5  kg/h i to se stalno vremenom mijenja tj oscilira, oko neke vrijednosti. Slikovito,  učinci stvarne proizvodnje  u nekom procesu   su bacanje nebalansirane igračke kocke, koja nema točne dimenzije, niti je  ujednačene mase, pa se zato i ne može  postići teoretska 1/6 vjerojatnost,  da će pasti primjerice brojka  četiri. Brojka četiri će pasti, ali jednom u vjerojatnosti od 1/5 , a drugi puta 1/7  vjerojatno.

Moram usput spomenuti, postoji oko 20 ljudi, koji su gledano vjekovima, rođeni na tlu današnje Hrvatske, i koji su ostavili u svjetskim razmjerima prepoznatljiv trag svog djelovanja. Jedan među njima je  Vili Feler  ili poznat u svijetu kao William Feller koji je  rođen u apotekarskoj obitelji u Donjoj Stubici 1906. Studirao u Zagrebu, doktorirao u Njemačkoj radio i umro u Americi 1970. Napisao je svjetski poznati udžbenik u dvije knjige An intoduction to probability theory and its applications“„Uvod u teoriju vjerojatnosti i njezina primjena“ koja je prevedena na više jezika, ali ne i na hrvatski.  Zahvaljujući  primjenom statistike  i teorije vjerojatnosti u školama i na radnom mjestu Japanci su  uspjeli stvoriti svoje svjetske kvalitetne proizvode ( proizvod→radno mjesto)

 Sustavi proizvodnje  su  ciljno orijentirani umreženi procesi između kojih postoje protoci materije, energije i informacije. Jasni cilj  neke  proizvodnje jest stvaranje novca. U tim tokovima sudjeluju  ljudi različitih  radnih i strukovnih sposobnosti. Tvornička fizika definira i odnose među ljudima i jedna glasi: Odgovornost bez proporcionalne ovlasti je demoralizirajuće i kontra produktivno. No u poslovnom životu  doživio sam mnogo događaja, gdje su rukovodioci imali ovlasti, ali nisu nosili i odgovornost.

U proizvodnji i distribuciji ljudskih dobara povezuju se fizičke i ekonomske zakonitosti. Jednostavni ekonomski zakon, koji se poštiva, je: profit=dohodak –troškovi. Investitora interesira  profitabilnost neke proizvodnje, ili zarada  ili kako  najbolje oploditi svoj kapital.   Njega interesiraju svi   profitabilni odnosi koji  povezuju profit  i ulaganje,  što se očituje u omjeru s nazivom  prinos na ulaganje (ROI)= neto dobit/ ukupna imovina.  Tvrtka Du Pont Company već 1919 godine daje jedan vrlo jednostavan postupnik izračunavanja  ROI-a kojim se ocjenjuje  ekonomska učinkovitost neke proizvodnje.

Prema mojem iskustvu, povezivanje fizike i ekonomije u nekoj proizvodnoj hali je velika briga svakoga dionika od radnika do upravitelja.  Jedan djed  je hvalio svoju unuku, pred svojim prijateljima: Ona je tako pametna da u školi „bez-pameti“ zna recitirati pjesmicu. Pobrkao je dva pojma, bez  pameti i napamet. Često smo u diskusijama koristili ove uzrečice napamet i bez-pameti. Zamislite ovakav događaj. Od ponedjeljka do petka, dođu radnici na šihtu,   uključe strojeve i proizvode bez  problema  jedan tip uhodanog proizvoda   Napravili su mnogo  tog proizvoda i  prekomjerno ih kao zalihu natrpali  u skladište. Prekomjerna proizvodnja  je jedan od primjera stvaranja gubitaka. Zašto? Uz  visoke kamate posuđen je novac za nabavu sirovine,  a  gotov proizvod dugo leži kao mrtav kapital na skladištu, dok anuiteti dolaze na otplatu. Za takvog upravitelja proizvodnje  može se reći kako je  radio napamet bez-pameti .

Naime,  između upravitelja proizvodnje i ostalih rukovodilaca ; financije , nabave i prodaje mora biti usuglašenost u odvijanju svih procesa.  Idealno ekonomski bi bilo,  kada bi zalihe  u skladištu sirovina i  zalihe u skladište gotovih proizvoda  bile na „nuli“ (ništica) u moment početka proizvodnje. Ta se zakonitost naziva točno na vrijeme (JIT)  gdje su  gubici kako ekonomski tako i tehnički  minimalni.

 Uvijek se pojavljuje problem: koliko i kada naručiti sirovine i koliko će se prodati proizvoda, kako bi zalihe na skladištima  bile uravnotežena. Postoje formula (EOQ) za optimalnu količinu narudžbe (Q) nekog artikla ili sirovine koja „govori“ , kako treba naručiti onu količinu koja minimalizira ukupne troškove zaliha tijekom proizvodnog ciklusa. Ona glasi: Q=[(2 x O x S)/C]^1/2 gdje je: O= troškovi nabave, S=zaliha tijekom proizvodnog ciklusa, C= trošak držanja po jedinici artikla ili kg sirovina . Rješavanje te jednadžbe izgleda nerješiv problem u praksi, kada imate nekoliko tisuća artikala i proizvoda. No ipak, danas tu pomažu  računala u izračunavanju tehnički i ekonomskih optimalnosti u proizvodnim tokovima. Nekada smo  te ili slične relacije računali  ručno „šepavo“,  pa smo stvarali mnogo gubitaka. Nadam se, za ovaj Božić, kako ćemo pronaći u našem narodu pravih  radnika tipa pekarice Franzi koja  je znala svoj posao, ispeći kruh, što je i dio molitve Oče naš. …kruh  naš svagdanji daj nam danas…Radna mjesta se ne otvaraju kao vrata (frazu koju slušamo često) nego se stvaraju.

Mnoge  zakonitosti tvorničke fizike, vrijede za vrijednu  domaćicu, koja kod održavanja domaćinstva i kuhanja upravo ih koristi.  Budite vrijedna domaćica i  uradite misaoni pokus pripremanja nedjeljnog objeda za petero ljudi. Koliko je potrebno imati  „sirovina u skladištima“: smočnica  ledenica hladnjak i koji su normativi? Kakav je kapacitet  štednjaka zajedno  s pećnicom  za proizvodnju  juhe,  krumpir priloga, mesa, salate, kolača i sve servirati na stol u vremenu od 2 do tri sata? Koju normu i sposobnost ima kuharica? Jasno u to vrijeme  će  suprug rješavati  s prijateljima, u obližnjem kafiću, velike svjetske probleme. Kada će doći na objed prigovorit će, kako je juha prehladna i preslana. Prije  40 godina sam vidio u Njemačkoj,  kako su  djecu učili kuhati u školi, gdje im je iznad štednjaka bilo električno brojilo. Đaci su morali uz  gotovo jelo pokazati i koliko  kWh  energije su potrošili. Pravilno bi bilo, kada već nije pomagao domaćici da  suprug izračuna prema Little zakonu i  formuli EOQ  koliki su troškovi   električne struje za hlađenje i grijanje  kod pripreme jela i na kraju vidjeti bilancu, koliki je organski otpad nedjeljnog ručka i sastojaka za jelo, koja su istrunula jer su prekomjerno dugo bila u smočnici.