Avoin yliopisto: Tuotantotalouden opinnot 1: Johdatus tuotantotalouteen 3 ov 2: Tuotekehitys 4 ov 3: Tuotantotekniikka 2 ov 4: Tuotannon suunnittelu ja ohjaus 3 ov Lähteet ja linkit


JAKSO 1:
JOHDATUS TUOTANTO-
TALOUTEEN
3 OV

Jakson 1 sisällysluettelo
Tuotantotalous käsitteenä
Tuotannollinen yritys
Strategiset elementit
Yrittäjyys ja johtaminen
Tuotekehitys- ja
suunnittelu

Tuotantotekniikka
Tuotannon
suunnittelu ja ohjaus

Tietojärjestelmät
Markkinointi
Käsitteitä


1 Tuotantotalous käsitteenä

1.1 Katsaus tekniikan historiaan

Pitkälle kehittynyttä tekniikkaa oli olemassa jo kauan ennen kuin luonnontiede oli alkanut tehdä omia maailmanselityksiään. Lähes viisituhatta vuotta sitten rakennettiin Kheopsin suuri pyramidi, joka edellytti suunnittelijoilta ja valmistajilta huomattavia teknisiä valmiuksia. Työssä käytettiin mm. erilaisia koneita. Merkittäviä taitoja oli saavutettu samaan aikaan pienemmissäkin asioissa, kuten keramiikassa sekä metallien louhinnassa ja käsittelyssä. Pyörivä ruukuntekijän levy, dreija, keksittiin n. vuonna 3000 eKr. Merkittävä tekniikan kehitysaskel saavutettiin Arkhimedeen aikana (n.250 eKr.) . Silloin otettiin käyttöön mm. Arkhimedeen ruuvi, jota vieläkin käytetään kuivilla seuduilla keinokastelussa. Keskiajalla yksi tärkeimmistä keksinnöistä oli kiertokanki, jonka avulla pyörivä liike voitiin muuttaa edestakaiseksi ja päinvastoin. Varsinainen tekniikan voittokulku alkoi kuitenkin höyrykoneesta, joka keksittiin 1700-luvun alussa. Sitä seurasi useiden tärkeiden teollisuuden alojen kehitys. 1800-luku toi mukanaan uuden ammattikunnan, keksijän, joka oli sekä tutkija että tiedemies. 1900-luvulla tekniikan kehityskulku on ollut valtavan nopeaa verrattuna historiallisiin aikoihin. Nykyään ihminen törmää tekniikkaan jatkuvasti jokapäiväisessä elämässään.


1.2 Mitä on tuotantotalous?

Sana "Tuotantotalous" on johdettu englanninkielisestä termistä "Industrial Engineering" eikä suomenkielisessä asussaan välttämättä kerro (ainakaan tässä tapauksessa) varsinaista merkitystään. Suomessa tuotantotalous-käsitteellä tarkoitetaan hyvin laajaa kokonaisuutta, joka pitää sisällään tuotantotoiminnan erilaisia osa-alueita alkaen tuotteen kehittelystä ja markkinoinnista aina logistiikkaan ja kuljetuksiin. Näiden opintojen kannalta tuotantotalouden tarkastelu kohdistuu ensi kädessä tuotteeseen. Tuote usein käsitetään konkreettiseksi valmisteeksi, joka tyydyttää asiakkaan tarpeita tavalla tai toisella. Se voidaan myös käsittää laajemmin, jolloin sillä voidaan tarkoittaa esimerkiksi palvelua. Tuotteen lisäksi tuotantotaloudessa kiinnitetään huomiota edelleen laaja-alaisesti sen ympärillä tapahtuvaan liiketoimintaan, jonka perustana aina on ns. innovaatioprosessi.

Innovaatioprosessista on olemassa useita erilaisia esityksiä, joista tyypillisin lienee peräkkäismalli (vesiputousmalli), jossa vaiheet seuraavat toisiaan peräkkäisessä järjestyksessä. Tässä esityksessä prosessi jakautuu kahteen päävaiheeseen, jotka ovat tuotekehitys ja tuotteen toteutus. Tuotekehitys jakaantuu edelleen tuoteohjelman suunnitteluun, jossa asiakkaiden tarpeet muutetaan jalostuskelpoisiksi tuoteideoiksi ja varsinaiseen tuotesuunnitteluun, jossa valmistetaan tuotteen tekniset dokumentit, markkinointisuunnitelma ja tuotantosuunnitelma. Tuotteen toteutus pitää sisällään valmistus- ja logistiikkaprosessit, joiden tarkoituksena on tuotteen valmistuksessa tarvittavien välineiden ja materiaalien tai osavalmisteiden hankkiminen, itse valmistaminen ja valmiin tuotteen toimittaminen asiakkaalle. Toisessa mallissa innovaatioprosessi muodostaa spiraalin, jossa toisiaan seuraavat luovan työn vaihe ja analysointivaihe tuotteen konseptin koko ajan tarkentuessa.

Ennen kuin Tuotantotalouden määritelmä esitetään, on syytä vielä selvittää muutamia keskeisiä käsitteitä. Tarkastellaan sanoja "tuotanto" ja "talous". Kuinka nämä kaksi sanaa päätyivät yhdyssanaksi ja miten ne suhtautuvat tekniikan alaan, talouden alaan tai vaikkapa sosiaalialaan? Historiallisesti katsoen käsitteet "tiede" ja "tekniikka" ovat toisistaan erillisiä kehityksen haaroja. Siinä missä tiede on keskittynyt kuvaamaan ja selittämään ilmiöitä yleisellä tasolla, on tekniikka kehittänyt näiden perusteella käytännöllisiä sovelluksia erilaisten ongelmien ratkaisemiseksi. Nämä kaksi alaa ovat kehittyneet rinnakkain. Vaikka alat ovatkin varsin erilaisia, usein on käynyt niin, että sama henkilö voidaan katsoa sekä tekniikan että tieteen ammattilaiseksi.

Kuten aikaisemmin todettiin, luonnollinen lähtökohta tekniikan historialle ovat tietenkin pyramidit tai vaikkapa Kiinan muuri. Niitä ennenkin on kuitenkin tapahtunut huomattavia teknisiä edistysaskeleita, joita ei ole voitu todentaa vastaavalla tavalla. Esimerkkejä tällaisista ovat mm. pyörä tai erilaiset metsästyksessä käytetyt aseet. Lähes kaikki tekniikan edistysaskeleet ennen 1800-lukua olivat sovelluksia fysikaalisista ilmiöistä kuten kitka, kalteva taso ja väkipyörä. Myöhemmin kehitys on seurannut myös kemiallisia ja molekulaarisia ilmiöitä kuten sähkö, materiaalien ominaisuudet, kemialliset reaktiot jne.

Lähes kaikkeen tekniikan kehitykseen on vaikuttanut myös matematiikan kehitys. Välimatkojen, kulmien, massan ja ajan mittaaminen oli edellytys tekniikan kehitykselle. Matemaattisesti voitiin myös mallintaa ja kuvata ilmiöitä ja systeemejä siten että mallin avulla kyettiin selvittämään ilmiön muuttujien välisiä yhteyksiä ja tutkimaan ilmiötä abstraktilla tasolla. Mainio esimerkki tällaisesta on Pythagoraan lause.

Tekniikan kehityksen modernin aikakauden katsotaan alkaneen vuodesta 1750. Tekniikkaa alettiin opettaa ensimmäisen kerran sotilasakatemioissa. Konetekniikan alalla merkittävin kehitysaskel tapahtui 1700 -luvun alussa, jolloin keksittiin höyrykone. Se oli lähtökohtana monelle mekaaniselle laitteelle, jota voitiin käyttää höyrykoneen avulla. Sähkötekniikan alalla tapahtunut voimakkain kehitys sijoittuu 1800 -luvun lopulle. Teollisuuden kehitys johti lopulta massatuotantoon, jolle oli tunnusomaista kaksi piirrettä:

  • Osien vaihtokelpoisuus
  • Työvoiman erikoistuminen tiettyihin tehtäviin.

Massatuotannon avulla kyettiin kulutustuotteiden hinta painamaan ennennäkemättömän alhaiseksi. Puolessa vuosisadassa Yhdysvallat ja muut kehittyneet maat muuttuivat maatalousvaltaisesta taloudesta ja yhteiskunnasta urbaaniksi, teollistuneeksi taloudeksi ja yhteiskunnaksi. Muutoksen nopeus on luultavasti syynä useimpiin nykyajankin ongelmiin. Jo muutoksen alkuvaiheessa havaittiin, että pieniin liikeyrityksiin ja maatiloille sopiva talouden hoito ja johtaminen eivät soveltuneetkaan sellaisenaan suuriin ja monimutkaisiin teollisuusyrityksiin. Tekniikan kehityksen lisäksi tarvittiin kehitystoimintaa, jolla tekniikka ja siihen liittyvä talous kyettiin kontrolloimaan ja hallitsemaan. Tämä ongelma oli Tuotantotalous -ajattelun lähtökohta.

Onko sitten olemassa tekijöitä, jotka erottavat tekniikan ammattilaiset (insinöörit) muiden alojen ammattilaisista. Insinöörit ratkaisevat ongelmia, mutta niin tekevät esimerkiksi matemaatikotkin. Insinöörit analysoivat, mutta niin tekevät tilastotieteilijät ja ekonomistitkin. Insinöörit suunnittelevat järjestelmiä, mutta niin tekevät muutkin. Ilmeisesti konkreettiseen ongelman ratkaisuun suuntautuva järjestelmän (eli tuotteen) kehittely ja suunnittelu sekä näihin liittyvä luova toiminta ovat tekijöitä, jotka selvimmin erottavat insinöörin muiden alojen ammattilaisista. Tuotantotalous mielletään helposti insinöörien osaamisalueeksi ja totta onkin, että ala vaatii asiantuntijaltaan myös vankkaa tekniikan osaamista. Kuitenkin voidaan sanoa, että tuotantotalouden perusteiden osaaminen olisi hyväksi myös monen muun alan osaajalle, koska verkostomaisen toiminnan kehittyessä tarvitaan yhä enemmän laaja-alaisia osaajia, jotka kykenevät kommunikoimaan erilaisten ja eri taustaisten henkilöiden kanssa. Siinä mielessä on perusteltua, että ainakin yrittäjyyttä ja johtamista tai tietojenkäsittelytiedettä opiskelevat ottaisivat tuotantotalouden mukaan opinto-ohjelmaansa.

Kuten aikaisemmin todettiin, tässä yhteydessä tuotantotalouden keskeinen elementti tulee olemaan tuote ja siihen liittyvä liiketoiminta. Tällä alueella on tapahtumassa maailmanlaajuisesti hyvin voimakasta kehitystä nyt uudella vuosituhannella ja siksi juuri tuotantotalouteen liittyvät teoriat ja käytännön sovellukset ovat muuttumassa jatkuvasti voimakkaasti. Tuotantotaloudestakaan ei voida esittää hyvin eksaktia määritelmää, johon voitaisiin perustaa kaikki alaan liittyvä jatkotoiminta. Jonkinlainen määritelmä on kuitenkin hyvä olla olemassa ja tässä sellainen, joskin ylimalkaisesti ja yleisesti, onkin sorvattu:

Tuotantotalous liittyy ihmisistä, materiaaleista, informaatiosta, laitteista ja energiasta koostuvien integroitujen järjestelmien suunnitteluun, kehittämiseen ja toteuttamiseen. Se perustuu erikoistuneeseen tietämykseen ja osaamiseen matemaattisten, fysikaalisten, taloudellisten ja sosiaalisten tieteiden alueella yhdistyneenä tekniikassa käytettyjen analyysin ja suunnittelun menetelmiin ja periaatteisiin tavoitteenaan selittää, ennustaa ja arvioida sellaisten järjestelmien toimintaa.

  Pohtimistehtäviä

Etsi lyhyt vastaus seuraaviin kysymyksiin:

1) Mihin kuuteen kauteen voidaan jakaa konepajatekninen kehitys?

2) Mitkä olivat Suomen metalliteollisuuden kehittymisen päävaiheet ruukeista konepajoihin.

3) Massatuotannon keskeiset periaatteet.

4) Mikä johti tuotantotalous-käsitteen syntymiseen Yhdysvalloissa massatuotannon aikana ja miten tällainen ajattelu sopii suomalaiseen yritysympäristöön?

5) Miten asiakaskeskeisyyttä on parannettu tietotekniikan avulla konepajoissa nykyään?