Foto: Bax Lindhardt

Automatisk designsystem sparer millioner

fredag 01 jun 18

MADE

Manufacturing Academy of Denmark (MADE) blev grundlagt i 2014 for at skabe et samarbejde mellem universiteter, GTS-institutter og produktionsvirksomheder.

Samarbejdet er et flerårigt forskningsforløb, som skal sikre udvikling og innovation i danske produktionsvirksomheder.

Arbejdet er finansieret af Innovationsfonden, virksomhederne, universiteterne og GTS-institutterne samt private fonde og foreninger.

Sara Shafiees ph.d.-afhandling er udarbejdet under MADE-projektet med professor Lars Hvam, DTU Management Engineering og professor Niels Henrik Mortensen, DTU Mekanik som vejledere.

Sara Shafiee - CV

2017-         Postdoc, DTU Mekanik Seniorforretningskonsulent, Haldor Topsøe A/S (arbejdsområde: projektleder for implementering af produktkonfiguratorer)

2014-2017 Erhvervs-ph.d ved DTU og Haldor Topsøe A/S (hovedfag i management engineering og management science) It-projektleder, Haldor Topsøe A/S

2011-2013 Kandidatgrad, Isfahan University of Technology, Iran (hovedfag i textile engineering)

2006-2010 Bachelor, Isfahan University of Technology, Iran, (hovedfag i textile engineering)

For tre år siden skulle Haldor Topsøe bruge en uge til at designe tilpassede løsninger til virksomhedens kunder. Nu kan det gøres på ti minutter takket være Sara Shafiee, der i sin tid som erhvervs-ph.d. hos Haldor Topsøe implementerede produktkonfiguration i virksomheden

Haldor Topsøe er en af verdens førende leverandører af udstyr og katalysatorer til den kemiske industri. Virksomheden markedsfører avancerede systemer som f.eks. reaktorer, der laver råolie om til benzin eller diesel. Når Haldor Topsøe får en bestilling på en sådan løsning, følger der ofte en lang liste af krav med til, hvad udstyret skal kunne, hvordan det skal se ud, og hvad det må koste.

Tidligere måtte mange ingeniører arbejde i uger ad gangen på at designe et tilbud, der passede til disse ønsker. Men takket være postdoc Sara Shafiee skal kundens krav nu blot indtastes i et computerprogram, og så er designet klar på ti minutter. Løsningen er såkaldte produktkonfiguratorer – og hvordan de virker, vender vi tilbage til.

Meget viden er svær at oversætte

Hvis man sidder med seks rektangulære legoklodser, som hver er to knopper bredde og fire lange, kan man samle dem på næsten en milliard forskellige måder. Det kan lade sig gøre, fordi legoklodser er bygget til at passe sammen – de er standardmoduler.

Mange forbrugere betragter i dag markedet som en samling legoklodser. De ønsker varer, som er lavet præcis til deres ønsker og smag. Derfor bygger flere virksomheder også deres produkter op af standardmoduler, så virksomheden hurtigt kan sammensætte tilpassede produkter efter forbrugernes individuelle ønsker.

For at det kan lade sig gøre, skal alle produktets elementer som f.eks. jernplader og møtrikker kodes ind i en software, en produktkonfigurator.

Den holder styr på komponenterne og på, hvordan de passer sammen. Et eksempel på en produktkonfigurator findes f.eks. på Nikes hjemmeside, hvor kunden kan designe sine egne kondisko ved at kombinere dele fra forskellige modeller.

Det er forholdsvis simpelt at fremstille en produktkonfigurator, der sammensætter kondisko. Det er straks sværere at lave en, der sammensætter kompliceret teknisk udstyr. Ikke desto mindre er det netop, hvad postdoc ved DTU Mekanik Sara Shafiee gør hos Haldor Topsøe.

”Når jeg skal genskabe bare ét ud af de hundrede moduler, en reaktor består af, i en produktkonfigurator, skal jeg indhente data om mål, materiale, egenskaber og pris fra mange forskellige afdelinger. Så det er mange informationer at holde styr på,” siger hun.

Når produktets moduler er lagt ind i produktkonfiguratoren, går designarbejdet til gengæld lettere. Konfiguratoren kan nemlig automatisk regne ud, hvordan man kan kombinere de forskellige dele med hinanden til lige præcis den løsning, som kunden efterspørger.

”Softwaren laver udkastet til en kundespecifik løsning meget hurtigt, og det sparer os nok 80 pct. af arbejdsindsatsen,” siger vice president i Haldor Topsøe Kim Saaby Hedegaard.

Haldor Topsøe har nu lagt sin produktionsstrategi om. I stedet for at designe en løsning til hver kunde lader virksomheden i stedet en software designe den løsning, som man kan tilbyde til kunden.

Vi sparer intelligent arbejdskraft

Hidtil har en af de største hindringer for, at komplekse ingeniørvirksomheder kan bruge produktkonfiguratorer, været, at man skal samle meget forskelligartet og kompliceret viden ét sted og transformere det til data. Haldor Topsøe har f.eks. mange medarbejdere, der er domæneeksperter. Eksperterne har viden på forskellige områder, som er vigtige for, at det endelige produkt fungerer. Man kan f.eks. ikke fremstille en reaktor uden at inddrage både elektroingeniører, kemispecialister og salgsmedarbejdere.

”Hvis en elektroingeniør piller en møtrik i en reaktor ud, skal vedkommende være sikker på, at det ikke påvirker den del af apparatet, som kemispecialisterne står for. Derfor var et tidskrævende samarbejde tidligere nødvendigt,” siger Sara Shafiee.

"Vi har bevist, at vi kan spare mange ressourcer uden at gå på kompromis med kvaliteten, fordi vi har målrettet den ekstra arbejdskraft mod områder, hvor den gør mere gavn."
Kim Saabye Hedegaard, Vicepresident, Haldor Topsøe

Før produktkonfiguratorerne kom til, skulle alle domæneeksperter i samarbejde udforme de kundespecifikke tilbud. Nu er al viden om hvert enkelt modul derimod kodet ind i en intelligent algoritme, som kan udføre samarbejdet for eksperterne. Dette skaber dog en ny udfordring:

”Når informationer fra så mange afdelinger bliver samlet i en fælles software, er resultatet næsten umuligt at læse for andre end it-specialister. Sælgerne kan f.eks. ikke altid forklare kunden, hvorfor kundens bestilling er sat sammen, som den er,” siger Sara Shafiee.

Dette kommunikationsproblem har Sara Shafiee løst. I forbindelse med udarbejdelsen af en erhvervs-ph.d. på Haldor Topsøe har hun opfundet et it-værktøj – et såkaldt dokumentationssystem, som oversætter produktkonfiguratorens ekstremt komplicerede sprog til et visuelt indhold, der er nemt at forstå. Dette arbejde var medvirkende til, at Sara Shafiee i 2017 modtog Alexander Foss MADE Award og Innovationsfondens erhversforskerpris for 2018.

En langsigtet besparelse

Sara Shafiee blev efterfølgende ansat som postdoc i MADE-projektet, hvor hun arbejder med at implementere produktkonfiguratorer i Haldor Topsøes produktion. Oprindelig mødtes hun dog af skepsis fra sine nye kolleger, fordi hun arbejdede på at lave virksomhedens grundstruktur om:

”Der har været en reel bekymring for, om teknologien fungerede, og om det kunne betale sig – især fordi der ikke var nogen kortsigtet gevinst på projektet. Men nu kan vi se, at vi sparer rigtig mange penge og ressourcer,” siger Kim Saaby Hedegaard.

Tallene er ikke til at tage fejl af. Haldor Topsøes egen cost-benefit-analyse viser, at implementeringen af en produktkonfigurator til en given løsning koster ca. 300.000 kr. det første år. Men efter fem år har virksomheden sparet 1,3 mio. kr. pr. projekt.

”Vi har bevist, at vi kan spare mange ressourcer uden at gå på kompromis med kvaliteten, fordi vi har målrettet den ekstra arbejdskraft mod områder, hvor den gør mere gavn. Eksempelvis bruger vi nu flere ressourcer på at samarbejde med kunden om at finjustere tilbuddet, så de får præcis den løsning, de ønsker,” siger Kim Saabye Hedegaard.

Det øgede fokus på kundepleje er en god beslutning for virksomhedens fremtidige konkurrenceevne, mener professor Lars Hvam, DTU Management Engineering. Han har været ph.d.-vejleder for Sara Shafiee.

”I Asien satser man på masseproduktion af ensartede produkter, og det er næsten umuligt for skandinaviske virksomheder at konkurrere med. Men i denne tid oplever vi også højere efterspørgsel på unikke, kundetilpassede produkter. Det er derfor klogt, når danske virksomheder satser på systemer, som kan lave disse løsninger bedre og mere effektivt,” siger Lars Hvam.