مهندسی همزمان

[spow 44197]

مهندسی همزمان، نوعی روش طراحی برای توسعه محصولات و ساخت آنهاست كه فرایندها را نیز به‌طور همزمان در نظر می‌گیرد. این روش بر شالوده كار تیمی و استفاده از برخی تكنیك‌های كاری بنا شده و كارایی سازمان را افزایش می‌دهد. در این روش، با استفاده از تیم‌های چند تخصصی می‌توان تفكر مفهومی، طراحی محصول و برنامه‌ریزی تولید را همزمان انجام داد. هدف این روش، ملزم كردن افراد به در نظر گرفتن تمام عوامل چرخه عمر محصول شامل نیازهای مشتری و تأمین‌كنندگان نظیر؛ عملكرد، كیفیت، هزینه، برنامه اجرایی، تعمیر و نگهداری، از همان ابتدای كار است.

دو اصطلاح مهندسی همزمان۱ و مهندسی موازی۲، هنوز در صنعت كاربرد دارند، اما با انتخاب نام Concurrent Engineering توسط وزارت دفاع امریكا، این نامگذاری به‌تدریج بر نامگذاری‌های دیگر غالب شده است (در این مقاله، مهندسی همزمان معادل همین روش انتخاب شده است). با توجه به اینكه امروزه رقابت جهانی در ارائه محصول جدید بسیار فشرده است، زمان ارائه محصول به بازار وجه تمایز بسیار مهمی بین شركت‌های موفق و ناموفق است. شركت‌های موفق یاد می‌گیرند كه چگونه زمان و استفاده از پیشرفت‌های تكنولوژی را مدیریت كنند. مهندسی همزمان، یكی از پیشرفت‌های ملموس در این زمینه بوده و به عنوان تكنیكی بسیار موفق تكامل یافته است. در این تكنیك، مهندسی طراحی محصول و مهندسی طراحی فرایند به‌طور همزمان اجرا می‌شوند. مهندسی طراحی محصول، محصول نهایی را به صورت دستورالعمل‌های مهندسی (مدل‌های هندسی و مشخصات مواد) تعریف و تعیین می‌كند. این دستورالعمل‌ها آنچه را كه قسمت خرید باید تهیه كند و نیز آنچه را كه قسمت ساخت باید تولید و مونتاژ كند، شامل می‌شوند. مهندسی طراحی فرایند، فرایندهایی را تعیین می‌كند كه ضمن بیان آرایش ماشین‌آلات و ایستگاه‌های كاری، نشان می‌دهد محصول مورد نظر چگونه باید ساخته و مونتاژ شود.

▪ مهندسی همزمان، به دنبال تحقق اهداف زیر است:

۱) كاهش تعداد تغییرات مهندسی

۲) ایجاد حداكثر تغییرات در شروع پروژه

۳) كاهش زمان رسیدن محصول به بازار

۴) كیفیت

۵) افزایش بهره‌وری

۶) افزایش فروش

۷) رضایت مشتری

۸) برگشت سرمایه

تعاریف مهندسی همزمان

مفهوم اولیه مهندسی همزمان، كاهش زمان توسعه محصول بود، اما امروزه مهندسی همزمان دیدگاهی سیستماتیك و یكپارچه است كه به‌طور همزمان، طراحی محصولات و فرایندهای مرتبط ساخت و خدمات پس از فروش را مشخص می‌سازد.

[(توابع چرخه عمر) موازی بودن] => CE

CE دیدگاه سیستماتیك توسعه یكپارچه محصول است كه بر پاسخ به نیازها و انتظارات مشتری تأكید می‌كند.

[(توابع چرخه عمر) d (زمان)اCE= min

حداكثر كردن كیفیت= CE

[كاهش هزینه‌ها و كاهش زمان آماده‌سازی و حداكثر كردن كیفیت]=CE

[یكپارچگی طراحی محصول و فرایند]= CE

● اجزای مهندسی همزمان

۱) ساختار multidisciplinary یا تیم‌های متشكل از افرادی با تخصص‌های مختلف و چند نقش.

▪ ارتقای روحیه نوآوری و خلاقیت

▪ سرعت درگیری تأمین‌كنندگان و پیمانكاران در پروژه

۲) هم‌افزایی و كار تیمی

▪ توانمندسازی

▪ كارمندیابی (چه كسی برای چه شغلی مناسب است)

▪ سازماندهی

▪ رهبری

▪ اندازه‌گیری

▪ استقلال

▪ حافظه فنی یا دانش know how

۳) جهانی شدن

▪ ایجاد شركای خارجی

▪ هماهنگی با پیمانكاران و تأمین‌كنندگان

[spow 44197]

● شروع مهندسی همزمان

در آغاز به نظر می‌رسید كه ce مورد توجه شركت‌های بزرگ بوده و می‌تواند تغییرات مورد نیاز آنها را ایجاد كند. بعدها مشخص شد كه این روش بتدریج مورد توجه پروژه‌های كوچك نیز قرار گرفته و شركت‌های كوچك نیز نیازهای خود را از طریق اجرای آن برطرف كرده‌اند. شاید علت اصلی این بود كه اغلب كاركنان این نوع شركت‌ها، مسئولیت‌های مختلفی دارند و این یعنی همان تیم‌های چند تخصصی. برخی نیازهای اولیه برای اجرای ce عبارتند از:

۱) ایجاد حركت‌های بزرگ

حركت‌های بزرگ، محرك فكرهای جدید و عملكردهای نوین است. ایجاد تغییر در طرز تفكر كاركنان نسبت به توسعه محصول، كلید موفقیت است. فرهنگ مشاركت باید بین كاركنان ایجاد شود. زیرا تغییر فرهنگ‌های كاری، بسیار مشكل است. مفهوم ce بسیار ساده ولی اجرای آن بسیار مشكل است. تغییرات فرهنگی به دو صورت محقق می‌شوند:

الف) تغییر در نگرش تمامی كاركنان به كیفیت و پیش نیازهای كسب و كار.

ب) تغییر در فرهنگ كاری به نحوی كه قدرت كافی به تیم‌های كاری تفویض شود.

در مشاركت‌ها، كاركنان باید بدانند آنچه از كیفیت درك می‌كنند ممكن است با درك مشتریان متفاوت باشد. كاركنان باید به طرز تفكر خود هنگام خرید اجناس و محصولات از بازار توجه بیشتری كنند. مثلاً، زمانی كه یك مهندس پروژه برای خریدهای شخصی خود به بازار می‌رود و می‌خواهد یك میز ناهارخوری بخرد، دقت می‌كند كه قطعات میز مقاوم باشد و نیز به شكل و اندازه آن توجه می‌كند، اما هنگامی كه در حال ساخت یك میز است، علاوه‌بر توجه به شكل و اندازه و مقاومت میز، باید به كوچكترین خراش و خط موجود در این محصول توجه كرده و از خرید آن خودداری كند. این طرز توجه، مثالی از اختلاف كیفیت بین مشتری و فروشنده است.

۲) اخذ نقطه نظرات مشتری

۳) برنامه‌ریزی برای ایجاد تغییر

۴) تفویض قدرت به تیم‌های كاری

۵) ارائه آموزش‌های لازم (امری حیاتی است)

شركت باید اعضای تیم‌های ce را از طریق ارائه دوره‌های آموزشی: Qfd، dfma و آموزش تاگوچی، آموزش دهد.

مهندسان طراح محصول، نیاز به آموزش در زمینه فرایندهای تولید دارند كه تعیین جزئیات آن منوط به اندازه شركت است. كاركنان باید با توجه به نقش‌های جدیدشان در تیم‌های كاری، به فرایندهای تولید و محصولات، توجه بیشتری كنند. آنها باید بدانند محصولات از آنچه كه قبلاً فكر می‌كرده‌اند، بسیار پیچیده‌ترند.

مهندسان ساخت و تولید، باید در زمینه بهبود بازده تجهیزات و كاربرد آنها در زمینه‌های dfma، fmea آموزش ببینند. هر عضو تیم‌های كاری و واحدهای ستادی، باید بداند كه هدر رفتن زمان، فاقد ارزش افزوده است و فقط با ارزش افزوده در هر عملیات شركت می‌تواند سود تولید كند كه این نیز به بهبود محصول و حفظ رقابت در بازار بستگی دارد.

● راهكارهای مدیریت ce

تعهد به ce و تغییر روش‌های قدیمی، مهم‌ترین عامل مدیریت دیدگاه‌های جدید در ce است. راهكارهای مهم در مدیریت ce كه بعضاً به مدیریت و متدولوژی‌ها مربوط می‌شوند، عبارتند از:

۱) مدیریت ارشد، نیازمند ایجاد تیم‌های كاری و حمایت از آنهاست. او باید از آمادگی تغییرات و ایجاد بهبود و اثربخشی در ce برخوردار باشد. به سرمایه‌گذاری در امر آموزش و تأمین تجهیزات جدید نیز نیاز است. مدیریت، به برنامه‌ریزی بلندمدت نیاز دارد به‌طوری كه براساس آن، زمان‌های آماده‌سازی كاهش یابند و برنامه محصولات جدید با سرعت بیشتری نسبت به قبل اجرایی شوند.

۲) مهندسان طراح محصول، باید در زمینه تكنیك‌های محصول آموزش ببینند. آنها باید ارزش افزوده محصول را بدانند و به جزئیات محصول آگاه شوند.

۳) به ساختاری رسمی برای تیم‌های كاری نیاز است تا اعضای تیم دریابند عملكرد شغل‌هایشان می‌تواند با یكدیگر مرتبط باشد. آنها نباید در بخش‌های خود بمانند بلكه باید در جلسات هفتگی و ماهانه شركت كنند. ایده‌آل این است كه اعضای تیم در كنار یكدیگر و در یك دفتر كار كنند تا روحیه تیمی قوی‌تری حاكم شود.

۴) برای اعضای تیم باید سند كاری مشتركی تدوین شود تا بیانگر اهداف تیم باشد. اعضای تیم با اهداف موافق بوده و برای تحقق آنها متعهد خواهند شد.

۵) اعضای تیم‌ها باید جلساتی منظم داشته باشند. در شركت‌های بزرگتر، تیم‌های كاری شامل تعدادی تیم‌های كوچكترند كه معمولاً به صورت بسیار نزدیك با هم، كار كنند.

۶) اعضای تیم باید زمان قابل توجهی را با مشتریان بگذرانند. البته طبیعی است كه تمام اعضا نمی‌توانند جلساتی را با مشتریان برگزار كنند، اما در دوره‌های زمانی مختلف می‌توانند با مشتریان مختلف، جلساتی بگذارند.

۷) مدیران خرید باید با دیدی بازتر نسبت به هزینه محصول و عملكرد آن بنگرند. آنها باید فرایند سازمان خود را بشناسند، پیمانكاران را زیر نظر داشته باشند و رابطه كاری طولانی با آنها برقرار كنند.

۸) تأمین‌كنندگان عمده محصول، باید بسیار زودتر در پروژه درگیر شوند. فرایند انتخاب آنها باید كوتاه‌تر شود تا به سرعت درگیر پروژه‌های بهبود مستمر محصول شوند.

۹) تأمین‌كنندگان منتخب باید نمونه‌سازی محصول را انجام دهند. با این كار، شبیه‌سازی محصول قبل از مواجهه با مشكلات، انجام می‌شود و مشكلات آن قبل از رسیدن به بحران، براساس نمونه ساخته شده بررسی می‌شود.

۱۰) طرح اولیه محصول نباید تا زمانی كه آنالیز فرایندهای محصول و قیمت آن انجام نشده است، منتشر شود. باید از تكنیك‌هایی نظیر dfma استفاده شود.

۱۱) یكی از مشكلاتی كه می‌تواند به محصول آسیب برساند، تغییرات ناگهانی در بازار یا رقباست. تیم‌های كاری باید عملكردهای مناسبی در این گونه موارد از خود نشان دهند.

۱۲) موقعیت‌های شغلی اعضای تیم باید حفظ شود زیرا آنها زمان زیادی را در تیم‌ها می‌گذرانند و باید مطمئن باشند كه شغل‌شان پس از بازگشت به بخش‌های اصلی خود، حفظ شده است.

[spow 44197]

● اصل كار تیمی

هدف ما از تیم كاری در مهندسی همزمان، تیمی متشكل از اعضای یك یا چند بخش نیست بلكه منظور تیمی متشكل از تمامی واحدهای درگیر از ابتدا تا انتهای پروژه است. این تیم می‌تواند شامل افراد زیر باشد:

۱) مهندسین بخش طراحی

۲) مهندسین بخش ساخت

۳) مهندسین بخش بازاریابی

۴) مهندسین بخش خرید

۵) متخصصین مالی

۶) فروشندگان عمده محصول

این تیم، كار خود را از اولین مراحل تعریف نیاز شروع كرده و حیات خود را تا پایان پروژه حفظ می‌كند. به‌تدریج كه پروژه به پیش می‌رود، افرادی از تیم خارج و افراد دیگری جایگزین آنها می‌شوند. از سوی دیگر، شركت در چند تیم، به معنای اختصاص تمام وقت كاركنان به این كار نیست. مثلاً یك یا دو روز از وقت كاركنان در هفته براساس نیاز تیم به پروژه اختصاص می‌یابد و اعضا در مواقع دیگر به كارهای اصلی خود می‌پردازند.

نحوه كار تیم‌ها به این صورت است كه از زمانی كه محصول تنها یك نقاشی یا طرح روی كاغذ است، مهندسین بخش ساخت، به‌تدریج كار خود را آغاز كرده و به فكر امكانات و ماشین‌آلات مورد نیاز می‌افتند. این كار، به‌تدریج كه مراحل طراحی عمیق‌تر می‌شود و شكل جدی‌تر و واقعی‌تری می‌یابد، تا جایی كه با اتمام طراحی و محصول تقریباً تمام امكانات مورد نیاز ساخت نیز به موازات پیش‌بینی شده است.

از سوی دیگر، سایر اعضای تیم مثلاً بازاریابان هم در مورد بهینه‌سازی طرح برای موفقیت بیشتر آن در فروش نظر می‌دهند. بدیهی است كه هرگونه تغییر درخواستی بازاریابان در مراحل ابتدایی پروژه هزینه كمتری نسبت به مراحل بعدی در بر خواهد داشت.

ممكن است این تلقی پدید آید كه در این روش، زمان بیشتری صرف محصول می‌شود، در حالی كه در روش‌های سنتی گرچه در ابتدا وقت كمتری برای شروع اختصاص می‌یابد، اما با پیشرفت پروژه وقت بیشتری صرف دوباره‌كاری و تغییرات می‌شود كه به گرانتر شدن محصول و دیر به بازار آمدن آن می‌انجامد.

● محرك‌های مهندسی همزمان

با توجه به فشاری كه از سوی بازار جهانی درخصوص معرفی سریعتر محصولات وجود دارد، جای تعجب نیست كه راهی برای كوتاه‌تر كردن این چرخه با انجام فعالیت‌ها به شیوه موازی و نه سری، كشف شده است. این روش، همان مهندسی همزمان است.

یك مهندس طراح مكانیك، معمولاً در مورد ویژگی‌های تولید از تجربه و تخصص لازم برخوردار است. مهندس تولید نیز معمولاً با تمامی مشكلات موجود در طراحی، آشنایی كافی ندارد. بنابراین، مهندسی همزمان به دلیل عدم اشتراكی كه بین مهندسان تولید، طراحان تجهیزات فرایند و مهندسان طراح محصول وجود دارد، اهمیت ویژه‌ای دارد. در واقع تا چند سال اخیر، مهندسان طراح امریكایی احساس نمی‌كردند كه لازم است در مورد مسائل مربوط به ساخت نیز فكر كنند، در حالی كه امروزه این امر برای حفظ بقای سازمان، امری كاملاً ضروری است. البته در تعداد زیادی از سازمان‌های صنعتی كشورهای دیگر كه اختلاف كمتری بین عوامل طراحی و تولید وجود دارد، مهندسان طراح با عوامل داخلی كارخانه بسیار نزدیكتر و آشناتر هستند و در بیشتر مواقع طراحی آنها برای تولید، مناسبتر است.

در سازمان‌ها و كارخانه‌های سنتی امریكا، طراحی و تولید نه تنها توسط دیوارهای سازمانی از یكدیگر جدا می‌شوند بلكه از نظر زمان و موقعیت جغرافیایی نیز با هم فاصله دارند. در بسیاری مواقع، مهندسان ساخت تا ماه‌ها بعد از تكمیل طراحی، به آن نگاه نمی‌كنند. بنابراین، طراحی‌های انجام شده توسط مهندسان طراح، ممكن است صدها مایل دورتر از محل ساخت باشند. تمامی این جدایی‌های سازمانی، جغرافیایی و زمانی، در پروژه‌های مهندسی همزمان حذف می‌شوند.

● موفقیت‌های مهندسی همزمان

یكی از كلیدهای موفقیت مهندسی همزمان، ارتباطات مؤثر در آن است كه ارتباطات انسانی مؤثر و ارتباطات كامپیوتری مؤثر را در برمی‌گیرد. اتصال به ارتباطات كامپیوتری با سرعت بالا، باعث جریان مؤثر اطلاعات بین ایستگاه‌های كاری شده و از طریق دستیابی مؤثر به اطلاعات موجود در ایستگاه‌های كاری دوردست، همزمانی نیرومندی بین فعالیت‌های موجود ایجاد می‌شود.

طراحی همزمان، نه تنها در مهندسی و ساخت بلكه در برنامه‌های بازاریابی و فروش نیز به زمان تولید كوتاه و تغییر سریع محصول، با پروتوتایپ فیزیكی جزئی و یا بدون آن، منجر می‌شود.

موفقیت مهندسی همزمان به تلاش مدیران ارشد سازمان برای موفقیت آن بستگی دارد. مدیریت ارشد به هر قیمتی كه شده، نباید محدودیتی برای تیم كاری ایجاد كند و اعضای تیم باید بدون دخالت دیگران تصمیم بگیرند. به این ترتیب، مدیران ارشد شاهد وقوع اتفاقات زیر خواهند بود:

۱) محصولات، مطابق با نیازهای مشتری طراحی و ساخته می‌شوند

۲) محصولات، زودتر از معمول روانه بازار خواهند شد

۳) طی مراحل طراحی تا ساخت، تغییرات كمتری صورت می‌گیرد و هزینه‌های كمتری به پروژه تحمیل می‌شود

۴) عملیات ساخت، ارزان‌تر و آسان‌تر صورت می‌گیرد

۵) مسائل كیفی از ابتدا لحاظ می‌شوند

۶) هزینه‌های تعمیرات و نگهداری در طول عمر محصول كمتر است

۷) احتمال خرابی كمتر است

[spow 44197]

● تغییرات سازمانی در مهندسی همزمان

یك شركت، هنگامی می‌تواند با مهندسی همزمان تطابق یابد كه فرهنگ خود را تغییر دهد. نیروی انسانی درگیر پروژه‌ها، باید انگیزه بیشتری نسبت به قبل داشته باشد. گروه‌هایی جدید در سازمان تعریف می‌شوند و مسئولیت‌های كاری برعهده نیروی انسانی است. پایگاه اطلاعات مشترك باید بین همه بخش‌های سازمان تشكیل شود و پایه‌های ساختاری جدیدی تشكیل یابند.

هر اتفاقی كه در ce بیفتد، به نحوه نگرش مدیریت در شركت بستگی دارد. به بینش و نگرش جدیدی نیاز است زیرا با اجرای سیستم ce و كار تیمی، برخی از مدیران میانی اختیارات خود را از دست می‌دهند و نیروهای خود را باید در تیم‌ها مشاركت دهند. مدیران ارشد نیز از اینكه نیروهای انسانی را دور از خود و ساختار منظم قبلی شركت را در حال تغییر و تبدیل به تیم‌های كاری می‌بینند، نگران می‌شوند.

در اغلب شركت‌ها، باید ساختار مجدد طراحی و مهندسی محصول، تحت نظر مدیریت به وجود آید. وقتی طراحی و مهندسی و ساخت محصول تحت نظر مدیرعامل قرار می‌گیرد، بخش‌های جدید و دارای مسئولیت‌های جدید، با یكدیگر ادغام می‌شوند. مثلاً در تولید خودرو، طراحی قوای محركه و ساخت به یك قسمت و بدنه و تزئینات به قسمتی دیگر تبدیل می‌شوند.

در صنعت الكترونیك نیز یك قسمت كاربردهای مدار چاپی و مونتاژ آنها را انجام می‌دهد و دیگری icها و اجزای دیگر را مونتاژ می‌كند. مهم این است كه هر بخش، كاملاً مسئول تمام فعالیت‌هاست. مثلاً بخش‌های شاسی، برق، تزئینات و بدنه باید در كنار یكدیگر باشند زیرا تمامی آنها روی خودرو مونتاژ می‌شوند. اگر این بخش‌ها جدا از هم باشند، روند پیشرفت به كندی صورت می‌گیرد.

در تغییر ارتباطات، بسیاری از شركت‌ها ممكن است منابع سود جدیدی پیدا كنند. اداره‌های مربوط به نیروهای انسانی و تیم‌های كاری در مركز سازمان قرار می‌گیرند و بقیه بخش‌ها در اطراف آن قرار می‌گیرند. این بخش‌ها می‌توانند پلی بین بخش‌های تحقیق و توسعه و دیگر بخش‌ها باشند.

● نتیجه‌گیری

وقتی شركت‌ها تصمیم می‌گیرند به منظور سریعتر رساندن محصول به بازار از مهندسی همزمان استفاده كنند، موضوعات زیادی وجود دارد كه یا باید یاد بگیرند و یا آنها را فراموش كنند. در این روش، تأكید زیادی بر عوامل انسانی، شبكه انسانی و نسل جدید مدیریت می‌شود. روابط انسانی و رویكردهای منابع انسانی قدیمی در محیط كاملاً همزمان، كارایی ندارند. از آنجا كه سازمان‌ها و بخش‌های مختلف با هم تركیب شده و یك تیم را تشكیل می‌دهند هرم سلسله مراتب قدرت به كناری می‌رود و به جای آن، نظامی جدید به صورت شبكه‌ای سازمانی كه توسط علم و دانش كنترل می‌شود، جایگزین آن خواهد شد. اگر چه نیل به این هدف ساده نیست، ولی برای حفظ بقای سازمان ضروری است.

در مهندسی همزمان، تصمیم‌گیری در مورد فعالیت‌ها، ویژگی‌های محصول، روش‌های ساخت و مونتاژ و حتی هزینه‌ها، سریعاً و با اتفاق نظر اعضای تیم صورت می‌گیرد. این موضوع، تغییرات را به حداقل می‌رساند، باعث كاهش چشمگیر زمان و هزینه صرف شده در توسعه محصولات جدید می‌شود و تا حد زیادی محصولات را سریع‌تر به بازار می‌رساند.

با اجرای مهندسی همزمان، مراكز سوددهی ce در سازمان‌ها مورد توجه قرار گرفته و پایگاه اطلاعات مشترك در سراسر سازمان تشكیل می‌شود. مثلاً قدرت ایستگاه‌های cad افزایش یافته و شبیه‌سازی بیشتر می‌شود. در بخش ساخت، اطلاعات مورد نیاز برای ساخت قالب و فیكسچرها ایجاد شده و هر بخش می‌تواند از آخرین اطلاعات و طراحی‌های اولیه و نهایی مطلع شود.

[chame 1435]

با تشکر فراوان از دوست بزرگوارم. تقاضا دارم این مبحث زیبا رو با بحث و بررسی های پژوهانه ادامه بدیم.