SBCE, Multilösningsteknik

Modellerna för produktutvecklingsprojekt är ofta statiska som om inga förändringar av Kravspecifikationen kommer att göras under ”resans gång”. Men så ser ytterst sällan verkligheten ut för konstruktören, vilket innebär att projektmålen ledtid, kvalitet och kostnader sällan nås.
I den här artikeln tar, Ingvar Rask, vid IVF Industriforskning och utveckling, upp ett alternativt sätt att arbeta på: Set-Based Concurrent Engineering, d v s Multilösningsteknik, ingenjörspraxis hos bland annat Toyota, där kravspecifikationen bland annat ses som en del av prouktutvecklingsarbetet.
FOTO: SPL/IBL Bildbyå

Alla konstruktörer är nog överens om att det aldrig någonsin förekommit att kravspecifikationen, som utgör utgångspunkten för produktutvecklingsprojekt, inte har ändrats under projektets gång. Ändå är de flesta projektstyrningsmodeller konstruerade, med sina olika faser och målgrindar, som om ändringar i kravspecen aldrig skulle förekomma. Det är därför inte förvånande att företag i allmänhet aldrig eller mycket sällan klarar projektmålen ledtid, kvalitet och kostnader. Konceptlösning väljs tidigt utgående från en osäker och ofullständig kravspecifikation. Efterhand som kraven blir tydligare anpassar man konstruktionen.
Men en ändring i någon del av konstruktionen medför ofta att ändringar i andra delar också måste göras, vilket i sin tur kan innebära att man måste göra ytterligare anpassningar osv. Detta är en ändlös process som det inte finns någon garanti för att den någonsin kommer att konvergera. Ofta avbryter man processen när man börjar komma i tidsnöd eller när kostnaderna drar iväg för mycket med den påföljden att konstruktionen inte är riktigt färdig när den går i produktion. Detta visar sig senare när alla ändringsärenden, ”efterbörden”, på grund av kvalitetsproblem och för hög produktkostnad, ska hanteras.

Istället ska man inse att utvecklingen av kravspecifikationen är en del av produktutvecklingsarbetet och anpassa utvecklingsprocessen därefter. Det innebär att man i det tidiga konceptarbetet ska utgå från en vision om vilka funktioner produkten ska ha, vem som ska använda den, hur den ska förhålla sig till egna och konkurrerande produkter m m. Utgående från en sådan vision definieras ramarna för kravspecifikationen, en ”kravspace”. Inom denna kravrymd kan man nu finna många olika lösningsalternativ för de olika delfunktionerna i produkten. Enkla prov och beräkningar kan göras för att prediktera inom vilket kravområde de olika lösningsalternativen kan förväntas fungera. I nästa steg betraktas hela produkten för att avgöra vilka lösningsalternativ för de olika delfunktionerna som fungerar ihop. Härigenom kan vissa alternativ elimineras och lösningsrymden minskar. Nu kan detaljeringsgraden och kunskapen ökas successivt för varje dellösning genom provning och simulering. Genom denna kunskapsuppbyggnad och insikt, om vad som är möjligt att åstadkomma, är det lätt att göra kravbalanseringar samtidigt som kraven snävas in. Efterhand elimineras fler lösningsalternativ. Slutligen återstår ett lösningsalternativ för varje funktion, som tillsammans utgör den optimala totallösningen för hela produkten. I det här läget återstår industrialiseringsfasen, som nu blir en kontrollerad, förutsägbar och strömlinjeformad process utan obehagliga överraskningar.
Det beskrivna arbetssättet utgör vedertagen ingenjörspraxis på Toyota och kallas även Toyotas andra paradox ”trots att Toyota beaktar ett större antal av möjliga konstruktionsalternativ och tar vissa beslut långt senare än andra företag så har man det snabbaste och mest effektiva produktutvecklingssystemet i bilindustrin”. Toyotas första paradox är Toyota Production System (TPS), som sedan länge varit ledstjärnan vad gäller effektiv produktion.
Vi kallar arbetssättet för ”Set-Based Concurrent Engineering” (SBCE) eller på svenska Multilösningsteknik. Många som introduceras till SBCE har invändningen att det måste vara dyrt att driva konceptstudier på många alternativa lösningar. Men man måste förstå att det handlar om ett ständigt lärande och en systematisk kunskapsuppbyggnad. I varje lösningsalternativ finns ett värde. I en funktionell organisation bedrivs kunskapsuppbyggnaden inom respektive funktioner genom normal teknikutveckling. När det blir aktuellt att starta ett nytt produktutvecklingsprojekt tappas den aktuella kunskapen av och de olika tekniklösningsalternativen förs in i projektet enligt den ovan beskrivna processen.

En viktig förutsättning för SBCE är att kunna kommunicera de olika lösningsalternativen på ett sådant sätt att man kan göra kravbalanseringar och successivt välja bort de svagaste alternativen. Lösningen är att synliggöra kunskapen. En effektiv metod är s k trade off - eller begränsningskurvor ur vilka man lätt kan avläsa under vilka förutsättningar olika lösningar fungerar eller inte fungerar och hur t ex en ökning av prestanda måste ske på bekostnad av andra egenskaper.
IVF Industriforskning och utveckling AB bedriver sedan ett par år forskning inom SBCE-området. I första hand genom s k aktionsforskning, vilket innebär att forskningen utförs i nära samarbete med ett antal svenska industriföretag som är intresserade av att införa SBCE-filosofin i verksamheten. Forskningen finansieras av VINNOVA. Forskningspartner är Tekniska Högskolan i Jönköping. Några av forskningsfrågorna som vi förväntas kunna besvara är bland annat:
• Vilka är vinsterna med SBCE?
• När ska SBCE tillämpas?
• Hur tillämpar man SBCE?
• Vilka är hindren för att komma igång? Hur eliminera eller komma förbi hin- dren? Olika införandestrategier?
• Hur kommunicerar man många alterna- tiv effektivt i tvärfunktionella grupper in- klusive kunder och leverantörer?
• Hur tar man tillvara kunskapen som byggs upp i varje alternativ?
Forskningsresultat kommer fram efterhand och redan föreligger sådana som är av den karaktären att de väcker internationell uppmärksamhet.