دورة حياة المنتج

📅 آخر تحديث: ٢١ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢١ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 4 صور
الموسوعة الحرة

دورة حياة عامة للمنتجات

في الصناعة ، تُعرف إدارة دورة حياة المنتج ( PLM ) بأنها عملية إدارة دورة حياة المنتج بأكملها، بدءًا من فكرته الأولية مرورًا بالهندسة والتصميم والتصنيع ، وصولًا إلى خدمة المنتجات المصنعة والتخلص منها. [ 1 ] [ 2 ] تُدمج إدارة دورة حياة المنتج الأفراد والبيانات والعمليات وأنظمة الأعمال ، وتوفر بنية تحتية معلوماتية للمنتجات للشركات وفروعها. [ 3 ]

تاريخ

استُلهمت عملية إدارة دورة حياة المنتج (PLM)، وهي عملية تجارية ناشئة، من شركة أمريكان موتورز (AMC). [ 4 ] [ 5 ] كانت الشركة المصنعة للسيارات تبحث عن طريقة لتسريع عملية تطوير منتجاتها لتعزيز قدرتها التنافسية مع منافسيها الأكبر حجمًا في عام 1985، وفقًا لفرانسوا كاستينغ ، نائب الرئيس لهندسة وتطوير المنتجات. [ 6 ] ركزت AMC جهودها في البحث والتطوير على إطالة دورة حياة منتجاتها الرائدة، وخاصة سيارات جيب، نظرًا لافتقارها إلى "الميزانيات الضخمة التي تتمتع بها جنرال موتورز وفورد والمنافسون الأجانب". [ 7 ] بعد طرح سيارتها جيب شيروكي (XJ) المدمجة، التي أطلقت سوق سيارات الدفع الرباعي الحديثة (SUV)، بدأت AMC بتطوير طراز جديد، ظهر لاحقًا باسم جيب جراند شيروكي . كانت الخطوة الأولى في سعيها لتطوير منتجات أسرع هي نظام برمجيات التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) الذي زاد من إنتاجية المهندسين. [ 6 ] تمثل الجزء الثاني من هذا الجهد في نظام الاتصالات الجديد الذي سمح بحل النزاعات بشكل أسرع، بالإضافة إلى تقليل التغييرات الهندسية المكلفة نظرًا لوجود جميع الرسومات والوثائق في قاعدة بيانات مركزية. [ 6 ] كانت إدارة بيانات المنتج فعالة للغاية لدرجة أنه بعد استحواذ كرايسلر على شركة AMC، تم توسيع النظام ليشمل جميع أقسام الشركة، ما ربط جميع المشاركين في تصميم المنتجات وتصنيعها. [ 6 ] على الرغم من كونها من أوائل الشركات التي تبنت تقنية إدارة دورة حياة المنتج (PLM)، إلا أن كرايسلر تمكنت من أن تصبح أقل منتج تكلفة في صناعة السيارات، حيث سجلت تكاليف تطوير بلغت نصف متوسط ​​الصناعة بحلول منتصف التسعينيات. [ 6 ]

النماذج

تساعد أنظمة إدارة دورة حياة المنتج (PLM) المؤسسات على مواجهة التعقيد المتزايد والتحديات الهندسية لتطوير منتجات جديدة للأسواق التنافسية العالمية. [ 8 ]

يجب التمييز بين إدارة دورة حياة المنتج (PLM) وإدارة دورة حياة المنتج (التسويق) (PLCM). تُعنى إدارة دورة حياة المنتج بالجوانب الهندسية للمنتج، بدءًا من إدارة مواصفاته وخصائصه مرورًا بتطويره وحتى نهاية عمره الإنتاجي. في المقابل، تُعنى إدارة دورة حياة المنتج (التسويق) بالجوانب التجارية لإدارة دورة حياة المنتج في السوق، بما في ذلك التكاليف ومقاييس المبيعات.

يمكن اعتبار إدارة دورة حياة المنتج إحدى الركائز الأربع الأساسية لهيكل تكنولوجيا المعلومات في الشركات الصناعية . [ 9 ] تحتاج جميع الشركات إلى إدارة الاتصالات والمعلومات مع عملائها ( إدارة علاقات العملاء - CRM )، ومورديها وعمليات التنفيذ ( إدارة سلسلة التوريد - SCM )، ومواردها داخل المؤسسة ( تخطيط موارد المؤسسة - ERP )، وتخطيط منتجاتها وتطويرها (PLM).

يُطلق على أحد أشكال إدارة دورة حياة المنتج اسم إدارة دورة حياة المنتج التي تركز على المستخدم. فبينما كانت أدوات إدارة دورة حياة المنتج التقليدية تُستخدم فقط في مرحلة الإصدار أو خلالها، فإن إدارة دورة حياة المنتج التي تركز على المستخدم تستهدف مرحلة التصميم.

منذ عام 2009، سمح تطوير تكنولوجيا المعلومات والاتصالات (مشروع PROMISE الممول من الاتحاد الأوروبي للفترة 2004-2008) بتوسيع نطاق إدارة دورة حياة المنتج (PLM) لتتجاوز مفهوم إدارة دورة حياة المنتج التقليدي، ودمج بيانات المستشعرات وبيانات أحداث دورة الحياة في الوقت الفعلي ضمن نظام إدارة دورة حياة المنتج، بالإضافة إلى إتاحة هذه المعلومات لمختلف الجهات الفاعلة في دورة حياة المنتج (إغلاق حلقة المعلومات). وقد أدى هذا التوسع إلى تطوير إدارة دورة حياة المنتج لتشمل إدارة دورة الحياة ذات الحلقة المغلقة (CL2M ) .

فوائد

تشمل الفوائد الموثقة لإدارة دورة حياة المنتج ما يلي: [ 10 ] [ 11 ]

  • تقليل وقت الوصول إلى السوق
  • زيادة المبيعات بالسعر الكامل
  • تحسين جودة المنتج وموثوقيته
  • انخفاض تكاليف النماذج الأولية
  • طلبات أكثر دقة وفي الوقت المناسب لإنشاء عروض الأسعار
  • القدرة على تحديد فرص المبيعات المحتملة ومساهمات الإيرادات بسرعة
  • تحقيق وفورات من خلال إعادة استخدام البيانات الأصلية
  • إطار عمل لتحسين المنتج
  • تقليل النفايات
  • تحقيق وفورات من خلال التكامل الكامل لسير العمل الهندسي
  • إدارة مشاريع أكثر فعالية – تخطيط وتتبع وإدارة المهام والجداول الزمنية والمعالم الرئيسية
  • الوثائق التي يمكن أن تساعد في إثبات الامتثال لتوجيهات RoHS أو الجزء 11 من الباب 21 من قانون اللوائح الفيدرالية
  • القدرة على تزويد مصنعي العقود بإمكانية الوصول إلى سجل منتجات مركزي
  • إدارة التقلبات الموسمية
  • تحسين التنبؤ لتقليل تكاليف المواد
  • تعزيز التعاون في سلسلة التوريد

نظرة عامة على إدارة دورة حياة المنتج

يوجد ضمن إدارة دورة حياة المنتج خمسة مجالات رئيسية؛

  1. يركز هندسة النظم على تلبية جميع المتطلبات، ولا سيما احتياجات العملاء، وتنسيق عملية تصميم النظم من خلال إشراك جميع التخصصات ذات الصلة. ومن الجوانب المهمة لإدارة دورة حياة النظام، فرعٌ من هندسة النظم يُسمى هندسة الموثوقية .
  2. يركز نظام إدارة المنتجات والمحافظ ( PPM ) على إدارة تخصيص الموارد، وتتبع التقدم المحرز، والتخطيط لمشاريع تطوير المنتجات الجديدة الجارية (أو المعلقة). تُعد إدارة المحافظ أداةً تُساعد الإدارة في تتبع التقدم المُحرز في المنتجات الجديدة واتخاذ قرارات المفاضلة عند تخصيص الموارد المحدودة.
  3. تصميم المنتج (CAx) هو عملية إنشاء منتج جديد ليتم بيعه من قبل شركة لعملائها.
  4. إدارة عمليات التصنيع (MPM) هي مجموعة من التقنيات والأساليب المستخدمة لتحديد كيفية تصنيع المنتجات.
  5. تركز إدارة بيانات المنتج (PDM) على جمع المعلومات المتعلقة بالمنتجات و/أو الخدمات والحفاظ عليها طوال فترة تطويرها ودورة حياتها. وتُعد إدارة التغيير جزءًا أساسيًا من إدارة بيانات المنتج/إدارة دورة حياة المنتج (PDM/PLM).

ملاحظة: على الرغم من أن برامج التطبيقات ليست مطلوبة لعمليات إدارة دورة حياة المنتج، إلا أن تعقيد الأعمال وسرعة التغيير تتطلب من المؤسسات التنفيذ بأسرع ما يمكن.

مقدمة في عملية التطوير

جوهر إدارة دورة حياة المنتج (PLM) هو إنشاء وإدارة جميع بيانات المنتج مركزياً، بالإضافة إلى التقنيات المستخدمة للوصول إلى هذه المعلومات والمعرفة. نشأت إدارة دورة حياة المنتج كمنهجية من أدوات مثل التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) والتصنيع بمساعدة الحاسوب ( CAM) وإدارة بيانات المنتج (PDM) ، ولكن يمكن النظر إليها على أنها دمج هذه الأدوات مع الأساليب والأفراد والعمليات خلال جميع مراحل دورة حياة المنتج. [ 12 ] [ 13 ] وهي لا تقتصر على تكنولوجيا البرمجيات فحسب، بل هي أيضاً استراتيجية عمل. [ 14 ]

إدارة دورة حياة المنتج

لتبسيط الأمر، تُعرض المراحل الموصوفة وفقًا لسير عمل هندسي تسلسلي تقليدي. سيختلف الترتيب الدقيق للأحداث والمهام باختلاف المنتج والصناعة المعنية، ولكن العمليات الرئيسية هي: [ 15 ]

  • تصور
  • تصميم
    • تصميم مفصل
    • التحقق والتحليل (المحاكاة)
    • تصميم الأدوات
  • يدرك
  • خدمة
    • بيع وتوصيل
    • يستخدم
    • الصيانة والدعم
    • التخلص منه

أهم الأحداث الرئيسية هي:

لكن الواقع أكثر تعقيدًا، فلا يمكن للأفراد والأقسام أداء مهامهم بمعزل عن بعضهم، ولا يمكن ببساطة إنهاء نشاط ما وبدء النشاط التالي. التصميم عملية تكرارية، وغالبًا ما يتطلب تعديل التصاميم بسبب قيود التصنيع أو تضارب المتطلبات. ويعتمد توافق طلب العميل مع الجدول الزمني على نوع الصناعة، وما إذا كانت المنتجات، على سبيل المثال، تُصنع حسب الطلب، أو تُهندس حسب الطلب، أو تُجمع حسب الطلب.

مراحل دورة حياة المنتج والتقنيات المقابلة لها

طُوّرت العديد من حلول البرمجيات لتنظيم ودمج مختلف مراحل دورة حياة المنتج. لا ينبغي النظر إلى إدارة دورة حياة المنتج (PLM) كمنتج برمجي واحد، بل كمجموعة من أدوات البرمجيات وأساليب العمل المتكاملة لمعالجة مراحل محددة من دورة الحياة، وربط المهام المختلفة، أو إدارة العملية برمتها. يغطي بعض مزودي البرمجيات نطاق إدارة دورة حياة المنتج بالكامل، بينما يختص آخرون بتطبيق واحد. قد تغطي بعض التطبيقات مجالات متعددة من إدارة دورة حياة المنتج بوحدات مختلفة ضمن نموذج البيانات نفسه. نقدم هنا نظرة عامة على مجالات إدارة دورة حياة المنتج. لا تُناسب التصنيفات البسيطة دائمًا بشكل كامل؛ إذ تتداخل العديد من المجالات، وتغطي العديد من منتجات البرمجيات أكثر من مجال واحد أو لا تندرج بسهولة ضمن فئة واحدة.

يتمثل أحد الأهداف الرئيسية لإدارة دورة حياة المنتج (PLM) في جمع المعرفة التي يمكن إعادة استخدامها في مشاريع أخرى، وتنسيق التطوير المتزامن للعديد من المنتجات. وهي تشمل العمليات التجارية، والأفراد، والأساليب، بالإضافة إلى حلول تطبيقات البرمجيات. ورغم أن إدارة دورة حياة المنتج ترتبط أساسًا بالمهام الهندسية، إلا أنها تشمل أيضًا أنشطة التسويق ، مثل إدارة محفظة المنتجات (PPM)، لا سيما فيما يتعلق بتطوير المنتجات الجديدة (NPD). ولكل قطاع صناعي نماذج متعددة لدورة حياة المنتج، إلا أن معظمها متشابه نسبيًا.

فيما يلي نموذج محتمل لدورة الحياة؛ على الرغم من أنه يركز على المنتجات الموجهة نحو الأجهزة، إلا أن المراحل المماثلة ستصف أي شكل من أشكال المنتج أو الخدمة، بما في ذلك المنتجات غير التقنية أو القائمة على البرامج: [ 16 ]

المرحلة الأولى: الحمل

تخيّل، حدّد، خطّط، ابتكر

تتمثل المرحلة الأولى في تحديد متطلبات المنتج بناءً على وجهات نظر العميل والشركة والسوق والهيئات التنظيمية. ومن خلال هذه المواصفات، يمكن تحديد المعايير الفنية الرئيسية للمنتج. بالتوازي مع ذلك، يتم تنفيذ أعمال التصميم المفاهيمي الأولي، والتي تحدد الجوانب الجمالية للمنتج إلى جانب جوانبه الوظيفية الرئيسية. وتُستخدم في هذه العمليات وسائط متعددة، بدءًا من القلم والورق وصولًا إلى النماذج الطينية وبرامج التصميم الصناعي ثلاثية الأبعاد بمساعدة الحاسوب .

في بعض المفاهيم، قد يُدرج استثمار الموارد في البحث أو تحليل الخيارات ضمن مرحلة التصميم، مثلاً، تطوير التقنية إلى مستوى نضج كافٍ للانتقال إلى المرحلة التالية. مع ذلك، فإن هندسة دورة الحياة عملية تكرارية، إذ من الوارد دائماً ألا يعمل شيء ما بكفاءة في أي مرحلة بما يكفي للعودة إلى مرحلة سابقة، ربما إلى مرحلة التصميم أو البحث. وهناك أمثلة عديدة يمكن الاستناد إليها.

تقوم مرحلة عملية تطوير المنتج الجديد بجمع وتقييم المخاطر السوقية والتقنية من خلال قياس مؤشرات الأداء الرئيسية ونموذج التقييم.

المرحلة الثانية: التصميم

وصف، تعريف، تطوير، اختبار، تحليل، والتحقق من الصحة

تبدأ في هذه المرحلة عملية التصميم والتطوير التفصيلية لشكل المنتج، مرورًا باختبار النموذج الأولي، وصولًا إلى إطلاق المنتج النهائي. وقد تشمل أيضًا إعادة التصميم والتطوير التدريجي لتحسين المنتجات الحالية ومراعاة التقادم المخطط له . [ 17 ] يُعدّ التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) الأداة الأساسية المستخدمة في التصميم والتطوير. ويمكن أن يكون ذلك من خلال الرسم/التخطيط ثنائي الأبعاد البسيط أو نمذجة الأسطح/الأجسام الصلبة ثلاثية الأبعاد القائمة على الخصائص البارامترية. وقد تتضمن هذه البرامج النمذجة الهجينة، والهندسة العكسية ، والهندسة القائمة على المعرفة (KBE )، والاختبارات غير المتلفة (NDT )، وتجميع المنتجات.

تشمل هذه الخطوة العديد من التخصصات الهندسية، بما في ذلك الهندسة الميكانيكية والكهربائية والإلكترونية والبرمجية ( المدمجة )، بالإضافة إلى التخصصات الدقيقة مثل الهندسة المعمارية والفضاء والسيارات. إلى جانب إنشاء التصميم الهندسي، يتم تحليل المكونات وتجميعات المنتجات. تُنفذ مهام المحاكاة والتحقق والتحسين باستخدام برامج الهندسة بمساعدة الحاسوب (CAE )، سواء كانت مدمجة في حزمة التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) أو مستقلة. تُستخدم هذه البرامج لأداء مهام مثل تحليل الإجهاد، وتحليل العناصر المحدودة (FEA )، وعلم الحركة ، وديناميكيات الموائع الحسابية (CFD)، ومحاكاة الأحداث الميكانيكية (MES). يُستخدم نظام مراقبة الجودة بمساعدة الحاسوب (CAQ ) لمهام مثل تحليل التفاوتات البُعدية . ومن المهام الأخرى التي تُنفذ في هذه المرحلة البحث عن مكونات جاهزة، ربما بمساعدة أنظمة الشراء .

المرحلة الثالثة: الإدراك

التصنيع، والبناء، والتوريد، والإنتاج، والبيع، والتسليم

بمجرد اكتمال تصميم مكونات المنتج، يتم تحديد طريقة التصنيع. يشمل ذلك مهام التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) مثل تصميم الأدوات؛ بما في ذلك إنشاء تعليمات تشغيل آلات CNC لأجزاء المنتج، بالإضافة إلى إنشاء أدوات محددة لتصنيع تلك الأجزاء، باستخدام برامج التصنيع بمساعدة الحاسوب (CAM ) المتكاملة أو المنفصلة. كما يشمل ذلك أدوات تحليل لمحاكاة عمليات مثل الصب والقولبة والتشكيل بالضغط.

بمجرد تحديد أسلوب التصنيع، يبدأ تطبيق منهجية إدارة الإنتاج الحاسوبية (CPM). ويشمل ذلك استخدام أدوات هندسة الإنتاج بمساعدة الحاسوب (CAPE) أو تخطيط الإنتاج بمساعدة الحاسوب (CAP/CAPP ) لتنفيذ تخطيط المصنع والمنشآت والمرافق، ومحاكاة الإنتاج مثل محاكاة خطوط الضغط، وبيئة العمل الصناعية، بالإضافة إلى إدارة اختيار الأدوات.

بعد تصنيع المكونات، يمكن التحقق من شكلها الهندسي وحجمها مقارنةً ببيانات التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) الأصلية باستخدام معدات وبرامج الفحص بمساعدة الحاسوب. بالتوازي مع المهام الهندسية، يتم إعداد تهيئة المنتج للمبيعات وتوثيق التسويق. قد يشمل ذلك نقل البيانات الهندسية (بيانات الشكل الهندسي وقائمة الأجزاء) إلى مُهيئ مبيعات عبر الإنترنت وأنظمة نشر مكتبية أخرى .

المرحلة الرابعة: الخدمة

الاستخدام، والتشغيل، والصيانة، والدعم، والاستدامة، والتخلص التدريجي، والتقاعد، وإعادة التدوير، والتخلص النهائي

تتضمن مرحلة أخرى من دورة حياة المنتج إدارة المعلومات أثناء الخدمة. ويشمل ذلك تزويد العملاء ومهندسي الصيانة بالدعم والمعلومات اللازمة للإصلاح والصيانة ، بالإضافة إلى إدارة النفايات أو إعادة التدوير . وقد يشمل ذلك استخدام أدوات مثل برامج إدارة الصيانة والإصلاح والتجديد ( MRO ).

يبدأ الاهتمام الفعال بالخدمة أثناء تصميم المنتج، بل وحتى قبله، كجزء لا يتجزأ من إدارة دورة حياة المنتج. وتتضمن إدارة دورة حياة الخدمة (SLM) نقاط اتصال حاسمة في جميع مراحل دورة حياة المنتج، والتي يجب أخذها في الاعتبار. وسيؤدي ربط وإثراء سلسلة بيانات رقمية مشتركة إلى تعزيز الرؤية الشاملة بين الوظائف، وتحسين جودة البيانات، وتقليل التأخيرات المكلفة وإعادة العمل.

لكل منتج نهاية عمر. سواء كان ذلك التخلص من الأشياء المادية أو المعلومات أو إتلافها، يجب دراسة هذا الأمر بعناية لأنه قد يكون خاضعاً للتشريعات وبالتالي لن يكون خالياً من التداعيات.

تحسينات تشغيلية

خلال المرحلة التشغيلية، قد يكتشف مالك المنتج مكونات ومواد استهلاكية وصلت إلى نهاية عمرها الافتراضي، والتي تعاني من نقص في مصادر التصنيع أو المواد الخام، أو أن المنتج الحالي يمكن تطويره ليناسب سوق مستخدمين أوسع أو ناشئة بسهولة أكبر أو بتكلفة أقل من إعادة تصميمه بالكامل. غالبًا ما يُطيل هذا النهج التحديثي دورة حياة المنتج ويؤخر التخلص منه في نهاية عمره الافتراضي.

جميع المراحل: دورة حياة المنتج

التواصل والإدارة والتعاون

لا ينبغي اعتبار أي من المراحل المذكورة أعلاه معزولة. في الواقع، لا يسير المشروع بشكل تسلسلي أو منفصل عن مشاريع تطوير المنتجات الأخرى، إذ تتدفق المعلومات بين مختلف الأشخاص والأنظمة. ويُعدّ تنسيق وإدارة بيانات تعريف المنتج جزءًا أساسيًا من إدارة دورة حياة المنتج (PLM). ويشمل ذلك إدارة التغييرات الهندسية وحالة إصدار المكونات؛ وتكوين اختلافات المنتج؛ وإدارة الوثائق؛ وتخطيط موارد المشروع، بالإضافة إلى الجدول الزمني وتقييم المخاطر.

تتطلب هذه المهام إدارة البيانات ذات الطبيعة الرسومية والنصية والوصفية، مثل قوائم مكونات المنتج. على مستوى الأقسام الهندسية، يقع هذا ضمن اختصاص برامج إدارة بيانات المنتج ، بينما على مستوى الشركة، تقع ضمن اختصاص برامج إدارة بيانات المؤسسة. قد لا تُستخدم هذه التصنيفات الصارمة باستمرار، إلا أنه من الشائع وجود نظامين أو أكثر لإدارة البيانات داخل المؤسسة الواحدة. قد ترتبط هذه الأنظمة أيضًا بأنظمة مؤسسية أخرى مثل إدارة سلسلة التوريد ، وإدارة علاقات العملاء ، وتخطيط موارد المؤسسة . وترتبط بهذه الأنظمة أنظمة إدارة المشاريع لتخطيط المشاريع والبرامج.

يُغطى هذا الدور المحوري بواسطة العديد من أدوات تطوير المنتجات التعاونية التي تعمل طوال دورة حياة المنتج وعبر مختلف المؤسسات. ويتطلب ذلك العديد من الأدوات التقنية في مجالات المؤتمرات ومشاركة البيانات وترجمتها. يُشار إلى هذا المجال المتخصص باسم تصور المنتج ، والذي يشمل تقنيات مثل النموذج الرقمي الأولي (DMU )، والنمذجة الرقمية الافتراضية الغامرة ( الواقع الافتراضي )، والتصوير الفوتوغرافي الواقعي .

مهارات المستخدم

The broad array of solutions that make up the tools used within a PLM solution-set (e.g., CAD, CAM, CAx) were initially used by dedicated practitioners who invested time and effort to gain the required skills. Designers and engineers produced excellent results with CAD systems, manufacturing engineers became highly skilled CAM users, while analysts, administrators, and managers fully mastered their support technologies. However, achieving the full advantages of PLM requires the participation of many people of various skills from throughout an extended enterprise, each requiring the ability to access and operate on the inputs and output of other participants.

Despite the increased ease of use of PLM tools, cross-training all personnel on the entire PLM tool-set has not proven to be practical. Now, however, advances are being made to address ease of use for all participants within the PLM arena. One such advance is the availability of "role" specific user interfaces. Through tailorable user interfaces (UIs), the commands that are presented to users are appropriate to their function and expertise.

These techniques include:

Concurrent engineering workflow

Concurrent engineering (British English: simultaneous engineering) is a workflow that, instead of working sequentially through stages, carries out a number of tasks in parallel. For example: starting tool design as soon as the detailed design has started, and before the detailed designs of the product are finished; or starting on detailed design solid models before the concept design surfaces models are complete. Although this does not necessarily reduce the amount of manpower required for a project, as more changes are required due to incomplete and changing information, it does drastically reduce lead times and thus time to market.[18]

Feature-based CAD systems have allowed simultaneous work on the 3D solid model and the 2D drawing by means of two separate files, with the drawing looking at the data in the model; when the model changes the drawing will associatively update. Some CAD packages also allow associative copying of geometry between files. This allows, for example, the copying of a part design into the files used by the tooling designer. The manufacturing engineer can then start work on tools before the final design freeze; when a design changes size or shape the tool geometry will then update.

تتميز الهندسة المتزامنة بميزة إضافية تتمثل في توفير تواصل أفضل وأسرع بين الأقسام، مما يقلل من احتمالية حدوث تغييرات تصميمية مكلفة ومتأخرة. وهي تعتمد أسلوبًا وقائيًا للمشاكل مقارنةً بأسلوب حل المشاكل وإعادة التصميم في الهندسة التسلسلية التقليدية.

التصميم من الأسفل إلى الأعلى

يُعتمد في التصميم التصاعدي (الذي يتمحور حول التصميم بمساعدة الحاسوب) على تعريف النماذج ثلاثية الأبعاد للمنتج بدءًا من بناء مكوناته الفردية. ثم تُجمع هذه المكونات افتراضيًا في تجميعات فرعية متعددة المستويات حتى يتم تحديد المنتج بالكامل رقميًا. يُعرف هذا أحيانًا باسم "هيكل المراجعة" الذي يُظهر الشكل النهائي للمنتج. تحتوي قائمة المواد على جميع المكونات المادية (الصلبة) للمنتج من نظام التصميم بمساعدة الحاسوب؛ وقد تحتوي أيضًا (ولكن ليس دائمًا) على "عناصر أخرى" مطلوبة للمنتج النهائي، والتي (على الرغم من امتلاكها كتلة وحجمًا ماديين محددين) لا ترتبط عادةً بهندسة التصميم بمساعدة الحاسوب، مثل الطلاء والغراء والزيت والشريط اللاصق وغيرها من المواد.

يركز التصميم من الأسفل إلى الأعلى عادةً على إمكانيات التكنولوجيا المادية المتاحة في العالم الحقيقي، وينفذ الحلول التي تناسب هذه التكنولوجيا على أفضل وجه. عندما تكون لهذه الحلول قيمة عملية، يكون التصميم من الأسفل إلى الأعلى أكثر كفاءة من التصميم من الأعلى إلى الأسفل. تكمن مخاطرة التصميم من الأسفل إلى الأعلى في أنه يوفر حلولاً فعالة للغاية لمشاكل ذات قيمة منخفضة. ينصب تركيز التصميم من الأسفل إلى الأعلى على "ما الذي يمكننا فعله بأقصى كفاءة باستخدام هذه التكنولوجيا؟" بدلاً من تركيز التصميم من الأعلى إلى الأسفل الذي ينصب على "ما هو الشيء الأكثر قيمة الذي يمكن فعله؟".

التصميم من أعلى إلى أسفل

يركز التصميم من أعلى إلى أسفل على المتطلبات الوظيفية عالية المستوى، مع تركيز أقل نسبيًا على تقنيات التنفيذ الحالية. تُقسّم المواصفات عالية المستوى بشكل متكرر إلى هياكل ومواصفات أدنى مستوى حتى الوصول إلى طبقة التنفيذ المادي. يكمن خطر التصميم من أعلى إلى أسفل في أنه قد لا يستفيد من التطبيقات الأكثر كفاءة للتقنيات المادية الحالية، وذلك بسبب طبقات التجريد المفرطة منخفضة المستوى نتيجة اتباع مسار تجريد لا يتناسب بكفاءة مع المكونات المتاحة؛ على سبيل المثال، تحديد عناصر الاستشعار والمعالجة والاتصالات اللاسلكية بشكل منفصل على الرغم من توفر مكون مناسب يجمع بينها. أما القيمة الإيجابية للتصميم من أعلى إلى أسفل فتكمن في أنه يحافظ على التركيز على متطلبات الحل الأمثل.

قد يُسهم التصميم التنازلي المُركّز على الأجزاء في التخلص من بعض مخاطر التصميم التنازلي التقليدي. يبدأ هذا التصميم بنموذج تخطيطي، غالبًا ما يكون رسمًا ثنائي الأبعاد بسيطًا يُحدد الأحجام الأساسية وبعض المعايير الرئيسية، والتي قد تتضمن بعض عناصر التصميم الصناعي . تُنسخ الهندسة من هذا النموذج بشكل ترابطي إلى المستوى التالي، الذي يُمثل الأنظمة الفرعية المختلفة للمنتج. ثم تُستخدم الهندسة في الأنظمة الفرعية لتحديد المزيد من التفاصيل في المستويات الأدنى. اعتمادًا على مدى تعقيد المنتج، يتم إنشاء عدد من مستويات هذا التجميع حتى يُمكن تحديد التعريف الأساسي للمكونات، مثل الموقع والأبعاد الرئيسية. تُنسخ هذه المعلومات بعد ذلك بشكل ترابطي إلى ملفات المكونات. في هذه الملفات، يتم تفصيل المكونات؛ وهنا يبدأ التجميع التصاعدي التقليدي.

يُعرف التجميع من أعلى إلى أسفل أحيانًا باسم "هيكل التحكم". وإذا تم استخدام ملف واحد لتحديد تخطيط ومعايير هيكل المراجعة، فإنه يُعرف غالبًا باسم ملف الهيكل الأساسي.

تعتمد هندسة الدفاع تقليديًا على تطوير بنية المنتج من أعلى إلى أسفل. وتحدد عملية هندسة النظم [ 19 ] تجزئة وظيفية للمتطلبات، ثم التوزيع المادي لبنية المنتج على هذه الوظائف. وعادةً ما تتضمن هذه المقاربة من أعلى إلى أسفل تطوير المستويات الأدنى من بنية المنتج انطلاقًا من بيانات التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)، وذلك كهيكل أو تصميم من أسفل إلى أعلى.

تصميم يجمع بين الطرفين في مواجهة الوسط

تصميم "الطرفان ضد الوسط" (BEATM) هو عملية تصميم تسعى إلى دمج أفضل ميزات التصميم من أعلى إلى أسفل والتصميم من أسفل إلى أعلى في عملية واحدة. قد تبدأ عملية تصميم BEATM بتقنية ناشئة تقترح حلولًا قيّمة، أو قد تبدأ بنظرة من أعلى إلى أسفل لمشكلة مهمة تحتاج إلى حل. في كلتا الحالتين، تتمثل السمة الرئيسية لمنهجية تصميم BEATM في التركيز الفوري على طرفي عملية التصميم: نظرة من أعلى إلى أسفل لمتطلبات الحل، ونظرة من أسفل إلى أعلى للتقنية المتاحة التي قد تُبشّر بحل فعّال. تنطلق عملية تصميم BEATM من كلا الطرفين بحثًا عن نقطة الدمج الأمثل بين متطلبات التصميم من أعلى إلى أسفل والتنفيذ الفعّال من أسفل إلى أعلى. وبهذه الطريقة، أثبت تصميم BEATM أنه يُقدّم بالفعل أفضل ما في كلا المنهجيتين. في الواقع، يعود نجاح بعض أفضل قصص النجاح، سواء من أعلى إلى أسفل أو من أسفل إلى أعلى، إلى الاستخدام البديهي، وإن كان غير واعٍ، لمنهجية BEATM . عند استخدام تقنية BEATM بوعي، فإنها توفر مزايا أقوى.

تصميم وتدفق العمل للتحميل الأمامي

يُمثل التحميل المُسبق نقلة نوعية في تصميم المنتجات من أعلى إلى أسفل. إذ يتم إنشاء هيكل التحكم والمراجعة بالكامل، بالإضافة إلى البيانات اللاحقة كالرسومات وتطوير الأدوات ونماذج التصنيع بمساعدة الحاسوب (CAM)، قبل تحديد المنتج أو الموافقة على بدء المشروع. تُشكل هذه الملفات المُجمعة قالبًا يُمكن من خلاله بناء مجموعة من المنتجات. عند اتخاذ قرار إنتاج منتج جديد، تُدخل معايير المنتج في نموذج القالب، ويتم تحديث جميع البيانات المرتبطة به. من البديهي أن النماذج الترابطية المُحددة مُسبقًا لن تتمكن من التنبؤ بجميع الاحتمالات، وستتطلب جهدًا إضافيًا. يكمن المبدأ الأساسي في أن جزءًا كبيرًا من العمل التجريبي/البحثي قد أُنجز بالفعل. تُدمج هذه القوالب كمًا هائلًا من المعرفة لإعادة استخدامها في منتجات جديدة. يتطلب هذا موارد إضافية مُسبقًا، ولكنه يُمكن أن يُقلل بشكل كبير من الوقت بين بدء المشروع وإطلاقه. مع ذلك، تتطلب هذه الأساليب تغييرات تنظيمية، حيث يتم نقل جهود هندسية كبيرة إلى أقسام التطوير غير المتصلة بالإنترنت. يمكن اعتبار ذلك بمثابة تشبيه لإنشاء سيارة نموذجية لاختبار التكنولوجيا الجديدة للمنتجات المستقبلية، ولكن في هذه الحالة، يتم استخدام العمل مباشرة لجيل المنتج التالي.

التصميم في سياقه

لا يمكن بناء المكونات بشكل منفصل. تُنشأ نماذج التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) والتصميم بمساعدة الحاسوب بمساعدة الحاسوب (CAID) للمكونات ضمن سياق بعض أو كل المكونات الأخرى في المنتج قيد التطوير. ويتحقق ذلك باستخدام تقنيات نمذجة التجميع . يمكن رؤية هندسة المكونات الأخرى والرجوع إليها ضمن أداة التصميم بمساعدة الحاسوب المستخدمة. قد تكون المكونات الأخرى المرجعية قد أُنشئت باستخدام نفس أداة التصميم بمساعدة الحاسوب، أو قد لا تكون كذلك، حيث تُترجم هندستها من تنسيقات أخرى لتطوير المنتجات التعاوني (CPD). كما تُجرى بعض عمليات فحص التجميع، مثل فحص وحدة إدارة البيانات (DMU) ، باستخدام برامج عرض المنتجات .

إدارة دورة حياة المنتج والعملية (PPLM)

إدارة دورة حياة المنتج والعملية (PPLM) هي نمط بديل لإدارة دورة حياة المنتج (PLM)، حيث تُعتبر عملية تصنيع المنتج بنفس أهمية المنتج نفسه. ويُلاحظ هذا النمط عادةً في أسواق علوم الحياة والمواد الكيميائية المتخصصة المتقدمة . تُعدّ عملية تصنيع مركب معين عنصرًا أساسيًا في ملف التسجيل التنظيمي لطلب دواء جديد. ولذلك، تسعى إدارة دورة حياة المنتج والعملية إلى إدارة المعلومات المتعلقة بتطوير العملية، على غرار إدارة دورة حياة المنتج الأساسية التي تُعنى بإدارة المعلومات المتعلقة بتطوير المنتج.

أحد أشكال تطبيقات إدارة دورة حياة المنتج (PPLM) هو نظام تنفيذ تطوير العمليات (PDES). وهو يُنفذ عادةً دورة التطوير الكاملة لتطوير تقنيات التصنيع عالية التقنية، بدءًا من الفكرة الأولية، مرورًا بالتطوير، وصولًا إلى التصنيع. ويدمج نظام تنفيذ تطوير العمليات (PDES) أفرادًا من خلفيات متنوعة، ينتمون إلى كيانات قانونية مختلفة، بالإضافة إلى البيانات والمعلومات والمعرفة، وعمليات الأعمال.

حجم السوق

بعد الركود الكبير ، أظهرت استثمارات إدارة دورة حياة المنتج (PLM) منذ عام 2010 فصاعدًا معدل نمو أعلى من معظم الإنفاق العام على تكنولوجيا المعلومات. [ 20 ]

قُدّر إجمالي الإنفاق على برامج وخدمات إدارة دورة حياة المنتج (PLM) في عام 2020 بنحو 26 مليار دولار أمريكي سنويًا، مع معدل نمو سنوي مركب مُقدّر بنسبة 7.2% خلال الفترة من 2021 إلى 2028. [ 21 ] وكان من المتوقع أن يكون هذا مدفوعًا بالطلب على حلول برمجية لوظائف الإدارة، مثل إدارة التغيير، والتكاليف، والامتثال، والبيانات، والحوكمة. [ 21 ]

هرم أنظمة الإنتاج

هرم أنظمة الإنتاج

وفقًا لمالاكوتي (2013)، [ 22 ] هناك خمسة أهداف طويلة الأجل يجب مراعاتها في أنظمة الإنتاج:

  • التكلفة: والتي يمكن قياسها من حيث الوحدات النقدية وتتكون عادة من تكاليف ثابتة ومتغيرة.
  • الإنتاجية: والتي يمكن قياسها من حيث عدد المنتجات المنتجة خلال فترة زمنية محددة.
  • الجودة: والتي يمكن قياسها من حيث مستويات رضا العملاء على سبيل المثال.
  • المرونة: والتي يمكن اعتبارها قدرة النظام على إنتاج مجموعة متنوعة من المنتجات على سبيل المثال.
  • الاستدامة: والتي يمكن قياسها من حيث السلامة البيئية؛ أي التأثيرات البيولوجية والبيئية لنظام الإنتاج.

يمكن تمثيل العلاقة بين هذه العناصر الخمسة على شكل هرم، حيث تمثل قمته أقل تكلفة، وأعلى إنتاجية، وأعلى جودة، وأكبر قدر من المرونة، وأعلى مستوى من الاستدامة. أما النقاط داخل هذا الهرم فتمثل توليفات مختلفة من هذه المعايير الخمسة. تمثل قمة الهرم نظامًا مثاليًا (وإن كان من غير المرجح تحقيقه عمليًا)، بينما تمثل قاعدة الهرم أسوأ نظام ممكن.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ كوركين، أوندريج؛ يانوشكا، مارلين (2010). "دورة حياة المنتج في المصنع الرقمي". إدارة المعرفة والابتكار: منظور الميزة التنافسية للأعمال . القاهرة: الرابطة الدولية لإدارة معلومات الأعمال (IBIMA): 1881-1886 . ISBN 978-0-9821489-4-5.
  2. ↑ "حول إدارة دورة حياة المنتج" . CIMdata . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 فبراير 2012 .
  3. ↑ "ما هو نظام إدارة دورة حياة المنتج (PLM)؟" . دليل تقنية نظام إدارة دورة حياة المنتج. مؤرشف من الأصل بتاريخ 18 يونيو 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 فبراير 2012 .
  4. ↑ كونها، لوتشيانو (20 يوليو 2010). "رواد التصنيع يخفضون التكاليف من خلال دمج إدارة دورة حياة المنتج وتخطيط موارد المؤسسة" . onwindows.com . مؤرشف من الأصل في 11 فبراير 2017. تم الاطلاع عليه في 7 فبراير 2017 .
  5. ↑ وونغ، كينيث (29 يوليو 2009). "ما يمكن أن يتعلمه نظام إدارة دورة حياة المنتج من وسائل التواصل الاجتماعي" . سطح المكتب الافتراضي . مؤرشف من الأصل في 13 مايو 2016. تم الاطلاع عليه في 7 فبراير 2017 .
  6. 1 2 3 4 5 هيل الابن، سيدني (مايو 2003). "كيف تكون رائدًا في مجالك: عملاء داسو وآي بي إم لأنظمة إدارة دورة حياة المنتج يتبادلون الخبرات من جبهة إدارة دورة حياة المنتج" . شبكة أخبار مركز التميز. مؤرشف من الأصل في 13 فبراير 2009. تم الاطلاع عليه في 16 فبراير 2023 .
  7. ↑ بيرس، جون أ.؛ روبنسون، ريتشارد ب. (1991). صياغة وتنفيذ ومراقبة الاستراتيجية التنافسية ( الطبعة الرابعة). إيروين. ص 315. ISBN   978-0-256-08324-8أُرشف من الأصل بتاريخ 17 فبراير 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 فبراير 2023 .
  8. ↑ كارنيل، آري؛ رايش، يورام (2011). إدارة ديناميكية عمليات تطوير المنتجات الجديدة: نموذج جديد لإدارة دورة حياة المنتج . سبرينغر. ص 13. ISBN  978-0-85729-569-9تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 فبراير 2012 .
  9. ↑ إيفانز، مايك (أبريل 2001). "نقاش إدارة دورة حياة المنتج" (ملف PDF) . كامباشي. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 23 أبريل 2012. تم الاطلاع عليه في 4 يوليو 2017 .
  10. ↑ داي، مارتن (15 أبريل 2002). "ما هو نظام إدارة دورة حياة المنتج (PLM)؟" . مجلة كاد دايجست . مؤرشف من الأصل في 22 أكتوبر 2015. تم الاطلاع عليه في 25 فبراير 2012 .
  11. ↑ هيل، سيدني (سبتمبر 2006). "استراتيجية رابحة" (ملف PDF) . تكنولوجيا أعمال التصنيع . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 فبراير 2012 .
  12. ↑ كوبي، فولوديمير؛ أونيسكو، أوليه؛ بارز، كريستيان؛ داسيتش، بريدراج؛ بانشوك، فيتالي (فبراير 2023). "تصميم نظام إدارة دورة حياة المنتج متعدد العوامل للوصلات المترابطة باستخدام مبدأ تماثل انتظام الأنظمة المعقدة" . الآلات . 11 (2): 263. doi : 10.3390/machines11020263 .
  13. ↑ تيريسكو، جون (21 ديسمبر 2004). "ثورة إدارة دورة حياة المنتج" . مجلة إندستري ويك . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 سبتمبر 2012 .
  14. ↑ ستاكبول، بيث (11 يونيو 2003). "تطبيق جديد في السوق" . مجلة CIO . مؤرشف من الأصل في 15 سبتمبر 2019. تم الاطلاع عليه في 25 فبراير 2012 .
  15. ↑ غولد، لورانس (12 يناير 2005). "مبادئ إضافية حول إدارة دورة حياة المنتج" . تصميم وإنتاج السيارات. مؤرشف من الأصل في 7 يونيو 2010. تم الاطلاع عليه في 25 فبراير 2012 .
  16. ↑ "دورة حياة المنتج" . استراتيجية الشراء . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 يوليو 2017 .
  17. ↑ كوبر، تيم، محرر. (2010). منتجات تدوم لفترة أطول: بدائل لمجتمع الاستهلاك المفرط . فارنهام، المملكة المتحدة: جوير. ISBN 978-0-566-08808-7.
  18. ↑ تم تعريف CE على هذا النحو من قبل اتحاد PACE (Walker، 1997)
  19. ↑ دليل هندسة أنظمة الدخل، الإصدار 2.0 . يوليو 2000. ص 358. مؤرشف من الأصل في 18 مارس 2015. تم الاطلاع عليه في 20 يونيو 2012 . 
  20. ↑ "إنفاق إدارة دورة حياة المنتج: فترة "هضم" بعد عامين من النمو المتسارع" . engineering.com . 27 أغسطس 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 ديسمبر 2017 .
  21. 1 2 "تقرير حجم سوق إدارة دورة حياة المنتج 2021-2028" . grandviewresearch.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 نوفمبر 2021 .
  22. ↑ مالاكوتي، بهنام (2013). أنظمة العمليات والإنتاج ذات الأهداف المتعددة . جون وايلي وأولاده. ISBN 978-1-118-58537-5.

[ 1 ]

للمزيد من القراءة

  • بيرجسجو، داغ (2009). إدارة دورة حياة المنتج - منظورات معمارية وتنظيمية (ملف PDF) . جامعة تشالمرز للتكنولوجيا. ISBN 978-91-7385-257-9.
  • غريفز، مايكل (2005). إدارة دورة حياة المنتج: قيادة الجيل القادم من التفكير الرشيق . ماكجرو هيل. ISBN 978-0-07-145230-4.
  • ساكسفوري، أنتي (2008). إدارة دورة حياة المنتج . سبرينغر. ISBN 978-3-540-78173-8.
  • شعار ويكيميديا ​​كومنزالوسائط المتعلقة بإدارة دورة حياة المنتج على ويكيميديا ​​كومنز
  1. ↑ سييرا-فونتالفو، ليسلي؛ غونزاليس-كيروغا، أرتورو؛ ميسا، خايمي أ. (1 نوفمبر 2023). " دراسة معمقة لمعالجة التقادم في تصميم المنتجات: مراجعة" . هيليون . 9 (11) e21856. Bibcode : 2023Heliy...921856S . doi : 10.1016/j.heliyon.2023.e21856 . ISSN 2405-8440 . PMC 10665736. PMID 38027930 .