Tillverkningssystem är ett fascinerande ämne då området hela tiden befinner sig i utveckling och dessutom under den industriella verklighetens lupp. Ämnet tillverkningssystem är en delmängd av området produktionssystem, som vanligtvis innefattar logistik och produktframtagning förutom den fysiska detaljtillverkningen. Hur väl systemets utformning gör att människa och utrustning kan samverka styr produktiviteten. Ämnet tillverkningssystem behandlar system för diskret detaljtillverkning. Dessa kan delas in i autonoma och semiautonoma, dvs automatiska och delautomatiska. Ämnet är i högsta grad tvärdisciplinärt då det är i tillverkningen företagets samlade ansträngningar ska resultera i en produkt.
Tillverkningssystemet är en mötesplats mellan människa och teknik. Forskningen om tillverkningssystem har ständigt ökande krav på sig att vara begriplig för avnämarna på olika arbetsplatser. Forskningsprojekten bedrivs i de flesta fall med fördel i nära samarbete med industrin. För att resultaten av forskningen skall accepteras inom akademin och i industrin blir kraven höga på vetenskaplig integritet parad med pragmatisk insikt om industriella villkor.
För att en produktidé ska bli framgångsrik måste produkten också kunna produceras. Kan inte ett produktionssätt tas fram som gör att produktkalkylerna håller når produkten inte marknaden. Eventuellt läggs tillverkningen utomlands vilket inte stärker Sveriges industriella position. Det finns för många exempel där en framgångsrik svensk forskning har lett till produkter som kommit att tillverkas utomlands. Framgångsrik produktutveckling är ömsesidigt beroende av en framgångsrik produktionsutveckling. Insikten om detta gör att området tilldrar sig ett stort intresse från både industri och forskande organ såväl inom landet som internationellt. Stiftelsen för Strategisk Forskning gör för närvarande en stor nationell satsning med forskningsprogrammet PROPER, där utformningen av tillverkningssystem integrerad med produktutveckling har en framträdande plats. Ett annat viktigt projekt är CONSENSUS där bl a användardriven IT i integrerad produktionsutveckling behandlas. Internationellt kan nämnas IMS, intelligent manufacturing systems, som är ett globalt projekt med sikte på att utforma förutsättningarna för nästa generations tillverkningssystem utgående från bl a kraven på kundanpassning och återvinning.
Produktionsmiljöer är lika väl som en teknisk arena också en arena för de värderingar som råder i samhället, t ex finns ett stort politiskt/fackligt inflytande på hur arbetet ska bedrivas i tillverkningsindustrin. Detta påverkar tillverkningssystemens utformning lika väl som andra omvärldsfaktorer. Ett exempel på en sådan är tillgången på utbildad arbetskraft. En ny intressant faktor att hantera är den nu ökande genomsnittsåldern på personalen i produktionsmiljöer. Hur ska produktionssystemen utformas med hänsyn till denna och andra föränderliga faktorer.
Produktionen är det sista ledet innan produkten ska ut till kunden. Att producera är en ytterst komplicerad process där marknad, personal, distribution m m ska koordineras. Att producera innebär nästan alltid en kamp mot klockan eftersom kraven ständigt ökar på kortare led- och processtider. Många, inte minst företagsledningar, upplever produktionsmiljöer som ett organiserat ständigt kaos. Därför tycks det alltid finnas plats för nya koncept som lovar att lösa alla problem. Produktionsområdet är därför ett område där nya koncept och produktionsfilosofier ständigt kommer. En viktig uppgift är därvidlag att vetenskapligt pröva ny teknik och nya metoder.
De områden som idag tilldrar sig det största intresset är att öka flexibiliteten i produktionssystemen. Ett begrepp som lanserats är ”agila” eller hyperflexibla produktionssystem. Populärt uttryckt står detta för flexibel flexibilitet. Kraven i denna riktningen gör att människans roll ändras från att övervaka automatiserade men stela produktionssystem till att bli en resurs i en flexibel kedja av operationer. En återgång till att betrakta människan som den viktigaste resursen i produktionssystemet sker. Tidigare har forskningen inom området till stor del koncentrerats mot att finna lösningar för att ersätta människan. Detta har inte visat sig vara så framgångsrikt. I dag söks en balans där människan ges möjlighet att utnyttja sina egenskaper utan att bli allt för styrd av systemet.
Utvecklingen går mot att det vid sidan av varje tillverkningssystem kommer att existera en digital modell ”den digitala fabriken”. Modellen kommer att användas under hela tillverkningssystemets livscykel, såväl vid projektering och utbildning som vid drift och underhåll. Forfarande återstår dock många utvecklingssteg innan detta blir verklighet i en allmän skala De forskningsområden som är aktuella inom området tillverkningssystem på Chalmers och som bidrar till att möjliggöra den digitala fabriken är bl a:
- Metodologier för utveckling av tillverkningssystem
- Utveckling av användarnära styrsystem för produktionsceller
- Ökning av förutsättningarna för att tillämpa diskret händelsesimulering
- Simulering av stödprocesser i tillverkningssystem
- Produktivitetsutveckling i tillverkningssystem
- Produktintegrerad utveckling av tillverkningssystem
Viktiga hjälpmedel för att utforma produktionssystem är modellering och simulering. Dessa tekniker kan i princip användas för projektering, beläggningsplanering, offlineprogrammering och för att underlätta personalutbildning. Dock återstår mycken utveckling innan dessa hjälpmedel blir allmänt använda. Det som fortfarande är ett stort hinder är att finna enklare vägar att förse systemen med indata. Här är utvecklingen mot standardiserat informationsformat, typ STEP, en viktig förutsättning. Ett stort forskningsintresse finns i att kunna modellera bl a stödprocesserna och människan som en del i tillverkningssystemet.
Ett annat viktigt område är produktivitetsutveckling. Här gäller det att finna hjälpmedel för tillväxt genom en kunskapsbaserad produktivitetsutveckling. Produktivitet i moderna företag kräver att även kundvärdet ingår som styrtal förutom de klassiska parametrarna som tid, kostnad etc. Slutligen bör nämnas utvecklingen mot s k virtuella tillverkningssystem. Här är ett nytt forskningsområde under uppsegling som kommer att behandla hjälpmedel och förutsättningar för tillverkningssystem där enheterna kan befinna sig på geografiskt skilda ställen.
(Texten publicerades 1999 i skriften Ny kunskap.)