جمعه, ۱۰ فروردین, ۱۴۰۳ / 29 March, 2024
مجله ویستا

تولید الکترونیکی _ اصول ، ابزارها و دگرگونی


تولید الکترونیکی _ اصول ، ابزارها و دگرگونی
صنعت تولید در سطح جهان با چالشهای بی سابقه ای رو در رو بوده است كه به سبب وضعیت بازار جهانی _ رقابتی متغیر ، تقاضاهای اجتماعی متغیر و مقرارت منطقه ای ، دولتی و محیطی ، بروز كرده است . تجارت الكترونیكی و فن آوریهای اینترنتی عامل سرعت را به فعالیتهای پیشانی تجارت تزریق كردند و شركتها را قادر ساختند تا عملیات تولیدی خود را از فلسفهٔ سنتی انسجام كارخانه به فلسفهٔ زنجیرهٔ عرضه محور كارخانهٔ الكترونیكی تغییر دهند . این امر شركتها را از یك تمركز محلی به یك تجارت و شركت جهانی محور، دگرگون ساخت .
این مقاله ، تولید الكترونیكی را بعنوان مفهومی جدید برای پاسخگویی به نیازهای عنوان شدهٔ استراتژیهای تجارت به منظور تكمیل انسجام تمامی عناصركسب و كار شامل تامین كنندگان ، شبكه خدمات رسانی مشتریان و واحدهای تولیدی, بواسطه تقویت تكنولوژیهای گستردهٔ اینترنتی و فعال در محیط وب و ابزارهای محاسباتی ، معرفی می كند . ابزارهای توانمند ساز ، به لحاظ پشتیبانی آنها از تولید الكترونیكی كه شامل نظارت داراییهای جاری و پیش بینی خسارت مربوط به نوسانات و عملكرد در زمان بندی مجدد عملیات تولید و نگهداری می شوند و انطباق فعالیتهای مرتبط تجاری دیگر برای دستیابی به انسجام كامل بین سیستمهای تولیدی و نرم افزارهای كاربردی سطوح بالای سازمان ، معرفی خواهند شد .در نهایت ، فن آوریهای " اینفوترونیكی " به جهت دگرگونی نسل جدید تولید الكترونیكی مورد بحث قرار خواهندگرفت .
۱) مقدمه :
تجارت الكترونیكی به هر آنچه كه ما درصنعت انجام می دهیم سرعت بخشیده است. این امر طی دههٔگذشته ظاهر شده و سیستمها و فرآیندهای تجاری ، مانند خرید الكترونیكی ، مدیریت زنجیرهٔ عرضه (SCM) ، مدیریت روابط مشتری (CRM) و برنامه ریزی منابع سازمان (ERP) را متاثر ساخته است . تجارت الكترونیكی درك محصول ، تولید ، تحویل و خدمات رسانی مشتریان را تسریع می كند . افزون بر این ، بیرونی سازی منابع تولید ، فرصتهای زیادی را ایجاد كرد ، اما در قبل آن ، چالشهایی را پیش روی تولید و تحویل محصولات با بهره وری ، كیفیت و هزینه های بهبود یافته , قرار داد . زمانهای تاخیر می بایست تا حد نهایی خود كوتاه شوند تا نیازهای متغیر مشتریان را در مناطق مختلف جهان برآورده سازند .محصولاتی نیاز هستند كه بصورت ساخت بر مبنای سفارش باشند ، كه نیازمند كنترل قوی و زمان پیاده سازی نزدیك به صفر تجهیزات و وسایل سرمایه ای شركت می باشد . این امر نیازمند آن است كه تامین كنندگان عملكرد پیاده سازی نزدیك به صفر تجهیزات كارخانه را تضمین نمایند .
اخیرا ، سیستم اجرایی تولید (MES) منظر سطح بالاتری از تولید را ارایه می دهد .اما این سیستم غالبا برای تولید موثر ، غیر منعطف بود . سیستمهای ERP ستون فقرات مالی بسیاری شركتها شده اند . با این همه ، ساختار جاری سیستمهای ERP نمی تواند پویاییهای شرایط فعلی كارخانه مانند زمان پیاده سازی غیرقابل پیش بینی ماشین ، بهره گیری از ماشین ، قابلیت تنوع و قابلیت اعتماد تامین كنندگان و مشتریان را شامل شود . در نتیجه ارتباط حیاتی مابین سیستمهای ERP و MES به جهت فقدان تبادل اطلاعات منسجم با سیستمهای كنترلی در سطوح پایین شركت،همچنانكه در شكل ۱ تشریح شده است ، متوقف می ماند .
یك مكتب فكری جدید جهت منسجم كردن اطلاعات خاص قابل پیش بینی و توانمند شده توسط وب ، برای سیستمهای تولیدی ، در حال تبدیل شدن به یك استراتژی كپی برداری برای این شركتها به منظور رقابت در قرن بیست و یكم است .
۲) تولید الكترونیكی : تعریف ، اصول ، موضوعات
تولید الكترونیكی یك روش سیستمی است كه عملیات تولیدی را قادر می سازد تا بواسطهٔ استفاده از اینترنت و فن آوری برتر و گسترده ( بعبارت دیگر بدون سیم ، تحت وب و امثال اینها ) بطور موفقیت آمیزی با اهداف عملكردی سازمان منسجم گردد .
تولید الكترونیكی مفهوم نوینی است كه به منظور پاسخگویی به نیازهای ذكر شدهٔ استراتژیهای تجارت الكترونیكی و برآوردن ساختن نیازمندیهای انسجام كامل كلیه عناصر تجاری ، شامل تمامی تامین كنندگان ، شبكه های خدمات رسانی مشتریان و واحدهای تولیدی ، از طریق استفاده موثر از ابزارهای محاسباتی توانمند شدهٔ تحت وب و فن آوریهای گسترده ، ایجاد شده است . تولید الكترونیكی شامل توانایی تحت نظر قرار دهی داراییهای جاری شركت است و خسارت نوسانات و عملكرد را پیش بینی می كند تا بطور فعال عملیات تولید و نگهداری را مجددا زمان بندی كند و فعالیتهای مرتبط و متوالی را برای دستیابی به انسجام كامل بین سیستمهای تولیدی و نرم افزارهای سطح بالای سازمان ، همزمان می كند ؛ همچنانكه در شكل ۲ نشان داده شده است .
این سیستم همچنین تبادل اطلاعاتی قابل دركی میان واحدهای تولیدی ، سیستمهای CRM و سیستمهای SCM مهیا می سازد.
▪ عمده وظایف و اهداف تولید الكترونیكی عبارتند از :
الف) ایجاد یك فرآیند تبادل اطلاعاتی روشن ، یكپارچه و خودكار جهت پرورش محیطی كه تنها یكبار اطلاعات را پردازش كند (OHIO) .
ب ) استفاده از داراییهای شركت را با استفاده از رویكردی همه جانبه كه مركب از ابزارهای فنون نگهداری پیشگیرانه است ، بهبود می بخشد .
ج ) كل عملیات SCM و بهینه سازی دارایی را با هم مرتبط می كند .
د ) با استفاده از آخرین شیوه های اطلاعاتی آینده نگر و تكنولوژیهای گسترده ، اقدام به خدمت رسانی به مشتری می نماید .
۳ ) توانمند سازی ابزار برای تولید الكترونیكی
در یك نشریه رسمی منتشر شده از شركت خودكار سازی (اتوماسیون) "راك ویل" بطور صریح اشاره شده است كه چهار صلاحیت ( طراحی ، عمل ، نگهداری ، همزمان سازی ) برای هر تولید كننده ای جهت قرارگرفتن در كلاس جهانی شركتهای تولیدی ، ضروری است .
این امر مسیرهای خوبی برای پژوهش و بهبود تولید الكترونیكی بدست می دهد :
۱) ایجاد نهادهای هوشمند به جهت تحت نظر قرار دهی مستمر ، آنی ، از راه دور و گسترده، و تحلیل امكانات ، ماشین آلات و سیستمها به منظور تهیهٔ اولین و مورد نیاز ترین عنصر نگهداری پیشگیرانه ، از طریق ارایهٔ اطلاعات آنی در مورد حالات عملكرد ماشین (حالت سلامت ) و قابلیت ماشین در تولید قطعات با كیفیت ( یا انجام وظایفش ) و امثال اینها.
۲) ایجاد سیستمهای كنترل كیفیت از راه دور گسترده و تحت وب و انسجام آنها با نهادهای پیش بینی هوشمند كه در سطرهای فوق تشریح شدند ، به منظور شناسایی انحرافات كیفیت و علل آنها در زمان وقوع .
۳) ایجاد خطوط لوله/ سكوهای اطلاعاتی پیوسته و قابل رده بندی برای انتقال ، بهینه سازی و همزمان سازی مسایل ، موضوعات و راه حلهای جاری سازمان با سیستمهای زمان بندی تولید ، نگهداری و مبادلهٔ سطوح بالاتر ، سیستمهای كنترل موجودی ، سیستمهای زنجیرهٔ عرضه و بوسیلهٔ سیستم ERP برای زمان بندی پویای تولید ، نگهداری ، نیروی انسانی و دیگر منابع ، كنترل وتحت نظر قراردهی پویای موجودی ، بهینه سازی مصرف انرژی / قدرت و امثال اینها .
۴) ایجاد نرم افزار طراحی مجازی برای طراحی قطعه ، فرآیند و ابزار مشترك مابین تامین كنندگان ، مهندسین طراحی و فرآیند و همچنین مشتریان به منظور تایید اعتبار و تصمیم گیری سریع جهت انجام موثر تولید الكترونیكی ، می بایست ابزارهای توانمند ساز ایجاد شوند .
▪ ابزارهای انتقال داده ها و اطلاعات :
جمع آوری داده ها از ماشین آلات و فرآیندهای مختلف، در سطوح گوناگون صورت می پذیرند . با این وجود ، داده های خام توده ای ثمر بخش نخواهند بود مگر اینكه مختصر شده و به اطلاعات و دانش برای فعالیتهای تاثیر پذیر ، تبدیل شوند . از این رو ، می بایست ابزارهای كاوش داده ها جهت ایجاز ، ارایهٔ مجدد و پیش بینی داده ها كه برای داده های سطح عملیاتی شركت پذیرفته شده باشند ، ایجاد شوند . نرم افزارهایی لازم هستند تا بعنوان عامل تبادل میان سیستم كسب داده های تولید و سیستم MES عمل نمایند . ابزارهایی لازم هستند تا داده های واصله در اشكال مختلف را به هم مرتبط ساخته و آنها را به یك سیستم اطلاعاتی قابل گسترش به وب تبدیل كنند . این اطلاعات می توانند از سیستم سنتی (I/O) كسب شده و یا از طریق یك سیستم كسب دادهٔ بی سیم مجزا ، با استفاده از مقاوله نامه های ارتباطی مختلف نظیر Blue tooth , ۸۰۲.۱۱b , ۸۰۲.۱۱و امثال اینها بدست آیند .
شكل ۳ نشان می دهد كه چگونه داده ها و اطلاعات از سطح ماشین ودستگاه به یك محیط تحت وب تبدیل می شوند . در این سطح ، بسیاری از نرم افزارهای كاربردی تحت وب قابل بكارگیری هستند . بطور مثال ما می توانیم درجه بندی از راه دور ماشین را از طریق مجرای "بال" تلسكوپی در مكانی دیگر انجام دهیم .
متخصصین شركتهای تولید كنندهٔ ابزارهای ماشینی می توانند كاربران را در تجزیه و تحلیل داده های مربوط به اندازه گیری عملكرد ماشین كمك كنند و پیشگوییهایی را برای سیستم نگهداری پیشگیرانه انجام دهند . كاربران كارخانه ها ویا پستهای مختلف هم چنین می توانند از طریق این ابزار تحت وب ، به این اطلاعات دسترسی داشته باشند . از آنجا كه تمامی كاربران مجموعهٔ واحدی از اشكال داده ها را بدون هیچگونه ممنوعیت زمانی در دست دارند این امر به كاربران این امكان را می دهد كه ارتباطات با كیفیت بالایی را ، دارا باشند .۱) ابزارهای پیش بینی :
شیوه ها و ابزارهای پیش بینی پیشرفته ای به منظور شناسایی تنزل عملكرد ، زمان عملكرد یا روند نقصان ، عدم خطا ، گسیختگیها و امثال اینها می بایست ایجاد شوند . نهاد ناظری توسط مركز (CENTER) برای سیستمهای نگهداری هوشمند (IMS) تهیه و تدارك دیده شده است . این سیستم تعقیب و پیشگویی مستمری از تنزل دارایی تهیه كرده و همچنین عملكرد دارایی را ارزیابی می كند . خروجی آن ، ارقام كمی عملكرد محصول یا تجهیزات را در حالت معینی ارایه می دهد . شكل ۴ ، فعالیت نهاد ناظر را در ارزیابی تنزل عملكرد ماشین نشان می دهد .
این ابزارمی تواند اطلاعات خاص پیش بینی را جهت تحت نظر قرار دهی ماشین و عملكرد فرآیند (نرمال ، تنزل ، خرابی ) تدارك ببیند . همچنانكه در شكل۴b نشان داده شده است ، فعالیتهای پیشرفته تری همچون پیش بینی با استفاده از نقشه برداری رفتار و پیش بینی روندها ، با استفاده از مدل ARMA در شكلهای ۴C ,۴D نشان داده می شوند.
۲) ابزارهای بهینه سازی :
در محیط تولید الكترونیكی ، داده ها می توانند از هر جایی و هر زمانی قابل دسترس باشند . این داده ها می توانند با استفاده از طرح زمانی سنتی با اطلاعات محدود ، ارایه شوند . به منظور تحت نظر قراردهی موثر عملكرد عملیات تولیدی با انبوهی از داده ها ، ابزارهای بهینه سازی نیاز هستند تا میزان عملكرد را در حالات مختلف مقایسه نمایند . این سیستم باید توانایی پیش بینی و ارزیابی موقعیت و عملكرد سیستمهای ماشینی پیچیده و ظریف را داشته باشد . افزون بر این ، ابزار باید قادر باشد تا از طریق یك ارایهٔ بهینه ، عملكرد مبتنی برچند عامل را، به هم مرتبط نماید و عملكرد محصول را از طریق نظارت شبكه ای ، مقایسه نماید ؛ همچنانكه در شكل ۵ نشان داده شده است .
۳) ابزارهای همزمان سازی (هماهنگی) :
عنصر همزمان سازی انسجام لازم را با استفاده از سیستمهای تجارت الكترونیك نظیر SCM , CRM و سیستمهای الكترونیكی B۲B مهیا می سازد . برای مثال ، با اطلاع از تنزل عملكرد ماشین در سطح تولید ، ناظر عملیات می تواند اثرات آن را روی جریان و حجم مواد برآورد كند و آن را با سیستمهای ERP همزمان سازی( هماهنگی) نماید . نیازمندیهای تعدیل شدهٔ موجودی و تحویل مواد همچنین می توانند با دیگر ابزارهای كسب و كار همچون سیستم CRM همزمان سازی شوند . بعنوان مثال هنگامی كه ابزارها مستهلك می شوند ، اطلاعات می توانند مستقیما به تولید كنندگان ابزار منتقل شده و نیازمندیهای ابزار برای مدیریت عملكرد ابزار، به روز رسانی شوند . دراین مورد ، شركتهای تولیدی ابزار برش ، دیگر ابزار برش نمی فروشند بلكه بجای آن ، این زمان برش است كه فروخته می شود .
بعلاوه ، هنگامی كه عملكرد ماشین تنزل می یابد ، سیستم می تواند از طریق مركز خدمات رسانی ، برای بخشهای پیشگویی ، پیغام سرویس دهی ارسال كند . این امر فعالیتها را از حالت MTTR به MTBD (میانگین زمان میان تنزلها ) تغییر خواهد داد .
شكل ۶ ، عناصر عملكردی ابزارهای توانمندساز را برای یك شركت تولیدی آنچنان كه در بالا تشریح شد ، نشان می دهد . به منظور تكمیل موثر این ابزارها ، استانداردهای جدید بیشتری می بایست شناسایی و ایجاد شوند . این قبیل تلاشها باید فعالیتهای استاندارد و جاری را تقویت نمایند ( بعنوان مثال IEEE۸۰۲.XX ، كمیته های استاندارد ، MIMOSA و امثال اینها ) .
۴) فن آوریهای اینفوترونیك و دگرگونی تولید الكترونیكی آینده :
با منسجم ترشدن نهاد اینفوترونیكی گستردهٔ تحت وب نسل آینده ، تحت یك سیستم تولید الكترونیكی ، با تبدیل داده های خام مربوط به سلامت ماشین ، كیفیت ماشین و قابلیت فرآیند ، به اطلاعات و دانش جهت تصمیم گیری پویا ، گلوگاههای مربوط به انبوه داده ها مابین بخش تولید و سیستمهای تجاری ، می توانند حذف شوند . فن آوریهای اینفوترونیك تعبیه شده ، ارتباطات جزیی ، همراه حسگر و بدون سیم را در یك سلول منسجم به هم پیوند می دهند . ارزیابی داده ها در محل انجام شده و سپس از طریق شبكه اینترنت ، ا ینترانت و یا شبكهٔ بی سیم منتقل خواهد شد . بعنوان مثال ، ایجاز داده ها به اطلاعات مفید مربوط به سلامت ماشین از طریق نهاد پیشگویی هوشمند ، مطمئنا با عنایت به انتقال داده های وسیع در قابلیتی با گسترهٔ معین ، موانع را برطرف خواهد كرد . اطلاعات با توجه به
۱) حالات تنزل
۲) قسمتهای تنزل عملكرد ماشین
۳) تناوب تنزل
۴) زمان و مكان تنزل
۵) زمان مورد نیاز برای پیشگیری
۶) هزینه مورد نیاز برای پیشگیری
۷) فعالیتهای پیشنهاد شده یا بكار گرفته شدهٔ نگهداری و امثال اینها ، در یك پایگاه داده ها ثبت و ضبط خواهند شد . این اطلاعات به منظور نیل به اهداف یادگیری رفتار و استخراج قائده ، بعنوان بخشی از سیستم نگهداری خبرهٔ هوشمند استفاده خواهند شد . با وجود این ، سیستم پایگاه دانش از طریق دگرگونی هوشمندانهٔ داده ها به اطلاعات و اطلاعات به دانش ، قابل دسترس خواهد بود .
شكل ۷ ، بینش نسل آتی تولید الكترونیكی را از طریق پیشرفت فن آوریهای پیشگویی نشان می دهد .
۵) خاتمه
این مقاله بنیانهای سیستم تولید الكترونیكی و ابزارهای توانمند سازی انجام آن را مورد بحث قرار می دهد .
▪ به منظور تكمیل موفقیت آمیز سیستم تولید الكترونیكی ، اقدامات زیر می بایست انجام شوند :
۱) اطلاعات خاص پیش بینی ( الگوریتمها ، نرم افراز و نهادها )
۲) چهار چوب قابل مقیاس بندی
۳) بزرگراه اطلاعاتی مشترك میان امكانات و كسب و كار
۴) ابزارهای زنجیرهٔ تبدیل داده ها به اطلاعات و اطلاعات به دانش
۵) سیستمهای همزمان سازی تصمیم گیری پویا
۶) سیستمهای ارتباطی گسترده به منظور دستیابی به نصب قابل انعطاف و كم هزینهٔ سیستم نظارت آنی و از راه دور
۷) آموزش و تعلیم تكنسینها ، مهندسین و رهبرانی كه توان همگامی با سرعت جریان اطلاعات و درك ساختار كلی را دارا هستند .
۸) فرهنگ سازمانی جدیدی كه انعطاف تصمیم گیری پویای محلی و توان رقابت جهانی را دارا باشد .
مختار رنجبر
هاشم معزز – كارشناسی ارشد مدیریت صنعتی دانشگاه شهید بهشتی


همچنین مشاهده کنید