گردآوري و ترجمه: مهندس نسرین وفایی؛دانشجوی DBA دانشکده فنی دانشگاه تهران وعضو هیئت مدیره انجمن مدیریت کیفیت ایران
خلاصه
صنعت خودرو فقط حاصل كار توليد كنندگان نهايي (OEM[1] ها) نيست، بلكه شامل كل شبكه تامين كنندگان قطعات و مواد (بزرگ و كوچكي) مي شود كه به صورت اختصاصي قطعاتي را براي چندين توليد كننده خودرو تامين مي كنند.
براي توليد و تامين قطعات اختصاصي مورد نيازOEM ها، متناسب با نياز مشتري، لازم است اين شبكه با روش و زباني قابل درك با يكديگر ارتباط برقرار كنند. منظور يك ارتباط تخصصي شامل ابزارها و روش هاي استانداردي است كه كيفيت مطمئني را در سراسر زنجيره توليد، از پردازش مواد اوليه تا مونتاژ نهايي خودرو، تست و تحويل به مشتري تامين كند.
پیش شرط بنيادي استراتژی Industry 4.0 ارتباطاتي است كه مي بايست در يك سطح گسترده در شبكه ايجاد شود، ارتباطاتي كه بر اساس استانداردهاي عمومي و كاربردي پذيرفته شده ، طراحي شده باشد. بخشي از اين ارتباط روي سيستم هاي مديريت يكپارچه متمركز است. در واقع رسالت و فلسفه Industry 4.0 بعنوان بخشي از سيستم مديريت عملكرد، به حداقل رساندن خطرات و ريسك ها از طریق ایجاد ارتباط صحيح، به موقع و به جا و ایجاد شرايط لازم براي توليد محصول با كيفيت، در انتهاي توليد و در تمامي زنجيره تامين است.
مقدمه
صنعت خودرو يكي از صنايعي است كه آمادگي رعايت يكپارچه اصول استراتژي industry 4.0 يا صنعت هوشمند را دارا است. اين صنعت داراي فناوري هايي است كه هم در سيستم هاي اتومات توليدكنندگان و هم در زنجيره تامين مورد استفاده قرار مي گيرد. فن آوری های ساختي كه به صورت سنتي در تولید خودرو استفاده می شود نيز روي بكارگيري موثر اصول مديريت كيفيت بر اساس استانداردها ي مديريت كيفيت و با استفاده از يك متدولوژي اثربخش براي تضمين كيفيت در توليد، مورد استفاده قرار مي گيرند.
در صنعت هوشمند پاسخگويي به نيازهاي مشتريان حين فرآيند خريد، بخشي از يك سيستم اطلاعاتي جامع است كه با دريافت سفارش آغاز مي شود، با درخواست توليد در قسمت هاي مختلف جهان طي يك ارتباط اينترنتي ادامه مي يابد و درآن گيرنده نهايي، محصول را در زمان تعيين شده و با كيفيت توافق شده دريافت مي كند.
ساختار تولید کنندگان در صنعت خودرو
در حال حاضر تضمین کیفیت در صنعت خودرو، از دو ساختار آمریکایی يا آلمانی پيروي مي كند. . رویکرد آمریکایی توسط انجمن کیفیت آمریکا (ASQ[2]) منتشر شده است. رویکرد آلمانی ، متدولوژي منتشر شده توسط انجمن صنايع خودروسازي آلمان (VDA[3]) است.
علي رغم تلاش هاي انجام شده براي يكپارچه كردن نيازمندي هاي صنعت خودروسازي، كه در قالب مشخصات فنی IATF[4] 16949[5]نيز مصوب و پذيرفته شده است، ولي هنوز برخي از توليد كنندگان اتومبيل معتقداند كه برتر از اين سيستم ها عمل مي كنند.
آنچه مسلم است اينكه تمامي اين متدولوژي ها و استانداردها، سیستم ارتباطي متقابلي را درون سیستم تأمین کننده مشتری، از توليد كننده مواد اوليه گرفته تا توليد كننده نهايي (OEM ) ايجاد مي كنند. در صنعت خودروسازي ، براي رده بندي تامين كنندگان از نظر درجه ارتباط مشتري- تامين كننده، از علامت گذاري هاي ثابت و مشخصي به شرح مندرج در شکل ۱ استفاده مي شود.
از آنجايي که امروزه هیچ تولیدکننده نهایی اتومبیل قادر به تولید کل خودرو نیست، از تامين کنندگان خارج از سازمان برای تولید و عرضه اجزای مختلف خودرو استفاده مي كنند، که به شرح زیر طبقه بندي می شوند:
- ردیف اول يا Tier 1 – گروهی از تأمین کنندگان خارجی (خارج از OEM) هستند که محصولات خود را مستقیماً به كارخانه توليد كننده خودرو عرضه مي كنند. نياز اساسي اين گروه از تامين كنندگان، تهيه و تحويل محصول با استفاده از سيستم JIT[6] يا JIS[7] است. يعني تحويل در زمان مورد نياز و در مكان مناسب در خط مونتاژ. در اين مسير موقعيت جغرافيايي ( فاصله ) توليد كننده عامل كليدي محسوب مي گردد.
- ردیف 2 يا Tier 2 – گروهی از تأمین کنندگان خارجی (خارج از OEM) هستند که محصولات مورد نياز تامين كنندگان رديف اول (Tier 1) را تامين مي كنند (تامين كنندگان فرعي). بنابراين ، مشتريان اين گروه OEM ها نيستند بلكه تامين كنندگان رديف اول اند (Tier 1).
- ردیف 3 يا Tier 3 – گروهی از تأمین کنندگان اند که اجزای اساسی را تحویل می دهند ،
- ردیف 4 يا Tier 4 – گروهی از تأمین کنندگان که مواد اولیه (مانند فولاد ، شیشه و غیره) را تأمین می کنند.
بعنوان مثالی برای درک بهتر روابط تامین کننده و مشتری :
- OEM – سازنده نهایی خودرو ،
- Tier 1 – تولید کننده صندلی / تامین کننده صندلی برای OEM ،
- Tier 2 – شرکت XYZ (تولید کننده پوشش چرمی و پارچه ای) / تأمین کننده Tier 1 ،
- Tier 3 – (شرکتABC تأمین کننده چرم و منسوجات) / تأمین کننده Tier 2
تامین کنندگان Tier 2 و Tier 3 ممکن است نزدیک OEM ها نباشند ، اما ممکن است در محدوده (استان يا كشور) قرار داشته باشند. یک خدمت خارجی ممکن است برای یک مشتری (OEM) به عنوان Tier 1 طبقه بندی شود ، و براي يك مشتري ديگر به عنوان Tier 2 طبقه بندی گردد.
صنعت هوشمند یا Industry 4
بر اساس ساختار فن آوری های تولید موجود در صنعت خودروسازي، شرایط استفاده از استراتژي Industry 4 به عنوان یک فلسفه جامع ، به نوعي تحقق یافته است ، به عنوان نمونه مي توان به ارائه نهایی محصول (خودرو) به مشتری نهایی با توجه به نیاز آنها اشاره كرد. لزوم برآوردن اين نيازها، موجب گسترش سطح ارتباطات در تمامي سطوح اجرايي زنجيره تامين شده است. محصول با كيفيت فقط وقتي حاصل مي گردد كه ابزاري مشابه با مديريت كيفيت در همه سطوح افقي داراي ارتباط در ساختار تامين و توليد اجرايي گردد.
مبناي استراتژي Industry 4 ، درك اين نظريه است كه همه حلقه هاي زنجيره، مي بايست در جريان اطلاعات مرتبط با كارخانه ساخت يا مونتاژ مشخص درگير باشند.
تحويل محصول نهايي مطابق با نيازمندي هاي مشتري به چند حوزه يا ناحيه وابسته است. اين حوزه ها ، نواحي هستند كه از طريق آنها نظريه استراتژي Industry 4 ، مي تواند در توليد واقعي بكار گرفته شود. ( شكل 2) . پيش شرط بكارگيري استراتژي Industry 4 ، لينك بين اين نواحي جدا از هم و عملکرد آن است.
نواحي نمايش داده شده در شكل زير، شامل همه بخش های درگیر نيست. اين نظريه در اجرا حوزه هاي ديگري را نيز درگير مي كند كه پيش نياز تحقق اهداف هستند. اما كليدي ترين نواحي در شكل زير نمايش داده شده است:
Research 4.0 (توسعه ، نوآوري) ، ناحيه اي است كه هر شركتی جهت حفظ خط توليد رقابتي و پايداري سازمان خود، لازم است متناسب با آن توسعه يابد. بنابراين اين حوزه ، قسمت بسيار مهمي از استراتژي است.
محصولات كارخانه هاي توليد كننده عمر مشخص دارند، چه از نظر كارايي و چه از نظر طراحي. عمر يك طرح نوين خودرو حدود 6 تا 8 سال است. بنابراين OEM ها بايد به طور مستمر محصولات خود را توسعه دهند و اين امر شرايط بسيار سختي را به توليد كنندگان زنجيره تامين تحميل مي كند. براي پاسخگويي به تقاضاي بازار، تحقيقات كاربردي درزمينه فناوري هاي جديد توليد به منظور ارائه محصولات نوآورانه، همچنين با رويكرد حفظ طولاني مدت توجه مشتريان و افزايش كارايي محصولات مي بايست توسعه يابد.
Quality 4.0 روي تحويل محصول منطبق متمركز است. اين حوزه نمايانگر ابزارها و روشهاي مختلفي است كه به خوبي در صنعت خودروسازي اجرا شده و به نوعي مباني استانداردهاي اين صنعت شده است مثلا انطباق محصول در طول فرايند توليد و زمان خروج از اين فرآيند، از طریق سنجش عملكرد آن قابل صحه گذاري است.
Logistics 4.0 بر حصول اطمينان از تامين به موقع مواد اوليه با كيفيت و كميت مناسب و در زمان درست براي فرايندهاي مختلف توليدي متمركز است. و در ادامه بر توزيع محصولات نهايي به مشتري ( با در نظر گرفتن الزامات وی )، به ميزان مقرر شده و در زمان تعيين شده متمركز خواهد بود.
استراتژي Industry 4.0 در اين ناحيه شامل بكارگيري فناوري هاي اطلاعاتي و ارتباطاتي است كه وجود ارتباطات موثر را تضمين كند ( تبادل اطلاعات در زمان مناسب، براساس نيازهاي ورودي مشخص شده، به تعداد كافي ، با كيفيت مناسب و با قيمت قابل قبول، همچنين تحويل محصولات نهايي به مشتري، در زمان مناسب و در جاي درست). داشتن ارتباط مطمئن با تكيه بر اطلاعات كافي و فن آوري ارتباطي مناسب، يك چالش عمده در برقراري ارتباطات اثربخش بين زنجيره مشتري – تامين كننده محسوب مي گردد. شايد جهت تحويل بموقع و به صرفه محصول مطابق با نيازهاي مشتري، اجراي تغييراتي از نظر عملياتي براي ساده سازي توليد لازم باشد .
Security 4.0 ناحيه اي است كه در آن به «ايمني و امنيت» توجه شده است. در مضمون « ايمني » ( مثلا ايمني شغلي ) تمركز روي كار بي عيب و نقص اپراتوراست – درجايي كه احتمال حذف عامل انساني از روند وجود ندارد- چرا كه هر حادثه اي مي تواند زمان تحويل محصول را طولاني كند يا تحويل آن را به حالت تعليق در آورد. در مضمون « امنيت »، حفاظت از دارايي (نيروي انساني و اطلاعات) نهفته است. ماشين الات و تجهيزات توليدي در بسياري از موارد فن آوري هاي بغرنج و پيچيده اي هستند كه در آن هر گونه آسيب ( بعنوان مثال خرابكاري) مي تواند يك اثر مخرب بر محصولات توليدي داشته باشد. استراتژي هاي Industry 4.0 در ارتباط با اينترنت اشياء (Internet of Things) ، فناوري هاي پردازش داده هاي بزرگ (big data) و استفاده از فناوري ابر (cloud technology) فعاليت مي كنند. از اين نظر، امنيت اطلاعات يك نقش استراتژيك محسوب مي گردد كه شكست يا عدم موفقيت در آن ممكن است موجب ايجاد نويز اطلاعاتي و يا جاسوسي صنعتي گردد.
رويكرد جديد مديريت كيفيت ، مبتني بر تجزيه و تحليل ريسك است. هر سازماني ( توليد كننده) مي بايست تجزيه و تحليل ريسك را روي فرآيندهاي خود انجام دهد تا قادر باشد اقدامات پيشگيرانه موثر را شناسايي كند و از بروز آثار منفي جلوگيري كند، يا آنها را كاهش دهد، همچنين زمينه را براي فرصت هاي احتمالي مهيا نمايد. تجزيه و تحليل ريسك يك سلاح استراتژيك در جنگ رقابتي است، چرا كه سازمان (توليد كننده) مي تواند زمينه رقابت را با آسيب شناسي فرايندها يا اطلاعات خود شناسايي كند و متوجه شود كه چقدر فرصت هاي خود را درك كرده است.
Education 4.0 ناحيه اي است كه در آن آماده سازي كاركنان شايسته براي انجام فعاليت هاي سازمان، بعنوان بخشي از استراتژي Industry 4.0 در نظر گرفته می شود. بيشتر سازمان ها با چالش عدم اطمينان از شايستگي نيروي كار خود مواجه هستند. دليل اصلي آن اين واقعيت است كه الگوي موفقيت آميز آموزش حرفه اي/كاربردي به تدريح از سيستم آموزش محو شده است. بنابراين، حوزه آموزش به عنوان بخشي جدايي ناپذير از فلسفه Industry 4.0 محسوب مي گردد و يكي از اوليت هاي اين فرآيند، آموزش افراد جديد، جوان، واجد شرايط و نسل شايسته اي است كه بايد الزامات بازار كار را برآورده كنند. در شرايط صنعت هوشمند، آموزش يك فعاليت كوتاه مدت نيست. بلكه مدل جامع استراتژيك آموزش به عنوان يك نهاد آموزشي و علمي مي بايست از شروع پيش دبستاني تا پايان دانشگاه، كاركند. اين كار بايد به صورت مشترك انجام شود چرا كه تحقيق و توسعه در صنعت خوردو يك ابزار موثر براي رقابت در بازار آن است.
همانطور كه در شكل فوق قابل ملاحظه است، مناطق عنوان شده تنها نواحی تحت پوشش استراتژي Industry 4.0 نيستند. بلكه تعداد بسيار بيشتري از اين مناطق وجود دارد از جمله مي توان به اتوماسيون، رباتيك، مديريت منابع انساني، محيط زيست و غيره اشاره كرد.
معرفي ابزارهايي براي اجراي Quality 4.0 در صنعت خودرو
یکی از پیش شرط های اساسی كارايي استراتژی Industry 4.0 ، اینترنت اشیا (IoT) و پويايي داده ها در آن است. (شکل 3 ( دامنه و حجم داده ها، ارتباط بین دپارتمانهايي كه در فرايند پیچیده توليد و سيستم هاي تدارکات و همچنین ماشین های منحصر به فرد ( از جمله ربات های دارای اپراتورهايي در سطوح مختلف) را مشخص مي كند.
داده ها از نظر حجم و سطح كیفیت اطلاعات ، به گونه ای است كه پردازش آن به صورت دیجیتال فقط توسط فناوری های Big Data قابل انجام است. این داده ها توسط فناوری ابر[8] به طور موثري پردازش می شوند و یکی از جنبه های متمایز فرآیندهای تولید مدرن را (بر اساس توسعه گستره استقرار ربات ها ، سیستم های اتوماسیون در عملیات لجستيك – انباشتن در منابع ذخيره جديد) در بر دارد. سيستم هاي مديريت كيفيت ، در اين حالت بايد به گونه اي اجرايي شود كه با رويه هاي دستي قبلي مورد استفاده در سازمان سازگار باشد. اين فرايندها حاصل استفاده از اطلاعات ديجيتال هستند و براي كسب آنها انتخاب موقعيت جمع آوري ، بكارگيري تجهيزات مدرن اسكن كه امكان ديجيتالي شدن را فراهم مي كند و تكنولوژي هاي متعاقب آن از طريق اينترنت بايد فراهم گردد . این روند برای تمامی عملیات زنجیره تولید یک خودرو، در زمينه پیاده سازی سيستم هاي مديريت ريسك و سيستم هاي مديريت كيفيت با مفهوم جديدي كه هنوز استفاده نشده است نیز صادق است.
اجراي فعاليت هاي سيستمي در يك سيستم مديريت كيفيت يكپارچه، استفاده مشترك از ابزارهاي سنتي و نوين تضمين كيفيت را مي طلبد. سيستم هاي صنعت خودروسازي ، سيستم هاي توليدي دشوار و پيچيده اي هستند ، يك محصول نهايي در طول عمر فني خود از برنامه ريزي گرفته تا خريد مواد ، فرايندها ، مونتاژ ، تست ها و تحويل به مشتري ، تماما به صورت افقي به هم پيوند خورده اند. یکی از نقش های مهم تامین کنندگان در JIT[9] ( یا JIS[10] ) نمود پیدا می کند. این نقش نیاز زیادی به یک جریان ارتباطی با کیفیت دارد (مجموعه ای از اطلاعات مرتبط که بوسیله ی ارتباط ماشین با سیستم ها و افراد ایجاد می شود ) . با این مفهوم، ابزارهای مختلفی (روش ها و متدولوژی هایی برای اجرای آنها) بعتوان قسمتی از سیستم مدیریت کیفیت جامع یا گسترش روش های توسعه ابزارها و روش های جدید، باید مورد استفاده قرار گیرد.
نتیجه
دیجیتال سازی، ارتباطات، اطلاعات و به اشتراک گذاری آن ها ارکان اصلی استراتژی Industry 4.0 در صنعت خودروسازي و همچنین عوامل کلیدی در تحویل محصول نهایی به مشتری مطابق نیاز وی هستند. برای بهره ور کردن فرآیندهای تولید و لجستیک صنعت خودرو، توجه مدیریت باید روی کاهش زمان تولید ، به حداقل رساندن حجم ضایعات تولیدی (بعنوان مثال ورودی های نامناسب به فرآیند تولید، حوادث صنعتی، توقف خطوط به دلیل خرابی تجهیزات، یا خروج محصول نامنطبق از سازمان) است .
تولید کنندگان اتومبیل در اجرای استراتژی Industry 4.0 ، تنها بر تولید و محصول متمرکز نیستند بلکه بر بهبود کارایی، همچنین تامین نیازهای مشتریان برای راحتی هنگام استفاده از خودرو نیز متمرکزند. بعنوان نمونه ای از آن می توان به برنامه استفاده از تلفن همراه (با رویکرد افزایش تعداد برنامه های کاربردی مختلف) اشاره کرد ، مثلا شرکت Daimler AG تصمیم گرفت یک برنامه تلفن همراه تحت عنوان “Mercedes me” برای دارندگان وسایل نقلیه مرسدس بنز طراحی کند. این برنامه نه تنها ارتباط بین مالک و وسیله نقلیه را برقرار می کند (مواردی مثل کنترل قفل، فشار تایر، سطح روغن، بسته شدن شیشه ها و غیره ) بلکه می تواند اطلاعات مربوط به شرایط فنی خودرو را با مرکز خدمات به اشتراک بگذارد. مركز خدمات از طریق نظارت بر وسیله نقلیه می تواند خطای پنهان آن را به راننده هشدار دهد و آنها را به بازرسی خدمات دعوت کند. تعمیر دیجیتالی، ديگر یک پدیده دست نیافتنی نیست، بلکه واقعیتی است که بطور کلی باید در کار و زندگی به بشریت کمک کند .
منابع:
- مقاله ای به نام : Quality as a part of modern technology in the automotive industry، مقاله اي در خصوص نتایج حاصل از اجرای پروژه توسعه و مدل مدیریت ریسک در چارچوب سیستم های تکنولوژی سازگار با Industry 4.0 در اسلواکی . کار مشترک صنعت و دانشگاه . نوشته: Juraj Sinay[11], Štefan Markulik[12], Hana Pačaiová [13]
- Deloitte insights (Automotive News) – Industry 4.0 in Automotive- 2020 – deloitte.com
[1] Original Equipment Manufacturer
[2] American Society for Quality
[3] Verband der Automobilindustrie
[4] International Automotive Task Force
[5] استاندارد IATF 16949 به جای استاندارد نسخه قبلی خود یعنی ISO/TS 16949 با تغییرات نسبتا زیاد در سال ۲۰۱۶ منتشر شد. الزامات استاندارد IATF 16949 بر پایه الزامات استاندارد ۲۰۱۵:ISO 9001 تدوین شده است و در اکتبر سال ۲۰۱۶ مورد بازنگری قرار گرفت.
[6] Just In Time سیستمی جامع برای کنترل موجودی ها ی تولید است. در این سیستم هیچ موجودی مواد اولیه خریداری و هیچ محصولی ساخته نمی شود مگر هنگامی که ضرورت ایجاب کند. این سیستم اساسا بر کاهش هزینه ها از طریق حذف موجودی های انبار تمرکز دارد. به عبارت دیگر ، سیستم تولید به موقع، تفکر و نگرش نوین در اداره سازمان های صنعتی است که با اصول، تکنیک ها و روش های خاصی، به دنبال حذف کامل اتلاف و افزایش بهره وری در تمامی فعالیت های داخل و خارج سازمان است.
[7] Just In Sequence یعنی تحویل قطعات مختلف به ترتیب مونتاژ –Just In Time اغلب در چرخه های تولید با پیچیدگی کم قابلیت استفاده دارد ، در حالی که Just In Sequence در محیط های پیچیده تولید دارای برتری است زیرا قطعات مختلف به ترتیب مونتاژ تحویل داده می شوند. Just In Sequence امکان انعطاف پذیری بسیار بیشتری نسبت به Just In Time و روشهای سنتی تولید را فراهم می کند
[8] cloud technology
[9] Just In Time سیستمی جامع برای کنترل موجودی ها ی تولید است. در این سیستم هیچ موجودی مواد اولیه خریداری و هیچ محصولی ساخته نمی شود مگر هنگامی که ضرورت ایجاب کند. این سیستم اساسا بر کاهش هزینه ها از طریق حذف موجودی های انبار تمرکز دارد. به عبارت دیگر ، سیستم تولید به موقع، تفکر و نگرش نوین در اداره سازمان های صنعتی است که با اصول، تکنیک ها و روش های خاصی، به دنبال حذف کامل اتلاف و افزایش بهره وری در تمامی فعالیت های داخل و خارج سازمان است.
[10] Just In Sequence یعنی تحویل قطعات مختلف به ترتیب مونتاژ –Just In Time اغلب در چرخه های تولید با پیچیدگی کم قابلیت استفاده دارد ، در حالی که Just In Sequence در محیط های پیچیده تولید دارای برتری است زیرا قطعات مختلف به ترتیب مونتاژ تحویل داده می شوند. Just In Sequence امکان انعطاف پذیری بسیار بیشتری نسبت به Just In Time و روشهای سنتی تولید را فراهم می کند
[11] Automotive Industry Association of the Slovak Republic, Slo-vak Republic,
[12] Technical University of Košice, Department of Safety and Quality Production, Faculty of Me-chanical Engineering, Slovak Republic,
[13] Technical University of Košice, Department of Safety and Quality Production, Faculty of Me-chanical Engineering, Slovak Republic,