طراحی و بهینه سازی چند موضوعی multidisciplinary design optimization
بهینه سازی طراحی چند موضوعیMDO
یک فرآیند مدرن طراحی است که تاثیرات متقابل چندین موضوع مهندسی را به طور همزمان لحاظ می نماید تا جواب های بهتر و اثربخش تری در حین طراحی یک سیستم پیچیده ارائه نماید.
با این کار جواب هایی مطابق نیاز مشتری و در عین حال بهینه در زمان بسیار کوتاه تری نسبت به روش های مرسوم به دست می آید. این روش به طراحان اجازه می دهد تا مطالعات گزینه سنجی را در یک طیف گسترده و با سرعت و عملکرد بسیار بالا انجام دهند. خروجی این روش نوین طراحی، طرح بهینه خواهد بود که برای کارشناسان همه موضوعات دخیل در طراحی سیستم مورد نظر قابل قبول است. این روش در طراحی سیستم های پیچیده هوافضایی نظیر هواپیما، ماهواره و همچنین وسایل حمل نقل نظیر کشتی، قطار، خودرو، طراحی مدارات الکترونیکی، طراحی لوازم خانگی و … نیز به کار گرفته می شود.
روش سنتی که در حل در طراحی سیستم های پیچیده به کار می رود از نوع تکرارهای متوالی می باشد. این روش دارای تعداد زیادی تکرارهای طراحی است و طرح نهایی به شدت به فرض های اولیه در نظر گرفته شده وابسته خواهد بود؛ بنابراین دارای ضمانت لازم برای رسیدن به یک طرح مناسب نیست. بهینه سازی طراحی چند موضوعی با لحاظ کردن اثرات میان موضوعی و همچنین تاکید بر اتوماسیون طراحی، به طراحان اجازه می دهد تا مطالعات طرح های گوناگون را در یک طیف گسترده و با سرعت و راندمان بسیار بالا انجام دهند. خروجی این روش نوین طراحی طرح بهینه ای خواهد بود که برای کارشناسان همه موضوعات قابل قبول است. روش بهینه سازی طراحی چند موضوعی ، چنان که از نام آن مشخص است از دو بخش مجزا تشکیل شده است. بخش اول یا همان بهینه سازی ناظر بر نتیجه طراحی و بخش دوم یعنی چند موضوعی ناظر بر فرآیند طراحی است. این روش طراحی زمان رسیدن به یک طرح قابل تولید مطابق با نیاز مشتری را به شدت کاهش می دهد اما در دنبای پر رقابت امروز اینکه سیستمی طراحی شود که عملکرد ان طابق با خواسته های مشتری باشذ کافی نیست؛ باکه لازم است آن سیستم بهترین باشد. بهترین برای سیستم های مختلف با توجه به ویژگی های آنها متفاوت است. این موضوع و اینکه فرآیند طراحی از یک سو و بهینه سازی یک الزام عددی از سوی دیگر سبب شده طراحی چند موضوعی جایگاه مناسبی در بین طراحان داشته باشد.به طور کلی بهترین سیستم یعنی سیستمی که هزینه کمتر با بازدهی بالاتر ، قابلیت اعتماد بالاتر و نگهداری راحت تر داشته باشد.
انواع ره نگاشت یا نقشه راه – قسمت سوم
انواع ره نگاشت ها
در کارگاه ره نگاشت فناوری ( ۱۹۹۸ ) حداقل یک دوجین از کاربردهای گوناگون ره نگاشت ها ارایه شد . این کاربردها، طیف گستردهای را پوشش میدهند که برخی از آنها عبارتند از:
۱-ره نگاشت های علوم تحقیقات (همانند نگاشت علوم)
۲-ره نگاشت های گذارصنعتی (همچون طرح صنعتی کانادا)
۳-ره نگاشت های صنعتی (ره نگاشت بین المللی فناوری نیمه رسانا “انجمن صنعت نیمه رسانا”)
۴-ره نگاشت های محصول (موتورولا، اینتل و دیگران)
۵-ره نگاشت های فناوری (هوافضا، آلومینیوم و غیره)
۶-ره نگاشت های فناوری محصول (شرکت فناوری های لون ، شرکت بین المللی فیلیپس)
۷-ره نگاشت های پروژه مساله (برای مدیریت پروژه)
از این کاربردهای متنوع، یک “گونه شناسی” قابل استخراج است که تلاش میکند تا ره نگاشت ها را بر اساس موقعیت شان در فضای کاربرد هدف دسته بندی کند.
این کاربردهای مستقل ره نگاشت را میتوان در سطح وسیعی دسته بندی کرد:
- نقشه ها یا ره نگاشت های علوم و فناوری
- ره نگاشت های فناوری صنعتی
- ره نگاشت های سازمانی (کلان) یا محصول فناوری
- ره نگاشت های مدیریت محصول/ سبدمحصولات یا پورتفولیو
به علاوه، در بعضی حوزه های علوم و فناوری، سلسله مراتب ره نگاشت ها در ادبیات موضوع در حال گسترش است. در جدیدترین فهرست کتب دردسترس، از ۴۰۰ مرجع مشخص مربوط به ره نگاشت ها، از نیمه رساناها گرفته تا آلومینیوم و چوب و محصولات کاغذی، حداقل ۲۵ مورد از آنان، ره نگاشت جامع فناوری صنعت هستند . در برخی از این ره نگاشت های صنعتی مرتبط با فناوری، میتوان ره نگاشت های محصول، و حتی اجزای محصول را ردگیری نمود. یک نمونه ی خوب از این یکپارچگی، صنایع الکترونیک ایالات متحده است که در ره نگاشت های فناوری : “طرح ملی ساخت و تولید الکترونیک” ، با مشارکت بیش از ۱۷۵ سازمان، ارایه شد :
“ره نگاشت های “طرح ملی ساخت و تولید الکترونیک” برای شناسایی شکاف های موجود بین فعالیت های تحقیقاتی و زیرساختی صنعت و دولت طراحی شدند. این ره نگاشت های “سیستم محور” در صورت امکان به ره نگاشت های موجود وصل میشوند (به عنوان نمونه انجمن صنعت نیمه رسانا، انجمن توسعه ی صنعت الکترونیک نوری ، موسسه ی پیوند دهی و بسته بندی مدارهای الکترونیکی ، کنسرسیوم صفحه نمایش ایالت متحده ، کنسرسیوم ملی صنعت ذخیره سازی ) . در اینجا هیچ قصدی برای دوباره کاری نیست…. در نتیجه، ره نگاشت های این طرح ملی، تمام بخشهای صنعت الکترونیک را پوشش میدهند و بر یکپارچگی تمام بنگاه های ساخت و تولید الکترونیک تأکید میکنند”.
ره نگاشت یا نقشه راه – قسمت دوم
یک دسته از تعریف ها و توصیف های متداول از ره نگاشت علوم و فناوری، شامل بازنمایی ابعاد قابل تصور از روابط ساختاری و زمانی میان عناصر علوم و فناوری است. در این دسته از تعاریف، یک ره نگاشت علوم و فناوری را می توان همانند نقشه ی بزرگراههای عمومی، یک طرح مفهومی منسجم (نه الزاماً فیزیکی) از گره ها و رابط ها در نظر گرفت. به طور کلی، گره ها و رابط های ره نگاشت میتوانند ویژگی های کمی و کیفی داشته باشند. برای مثال، در نقشه ی بزرگراه، یک رابط (جاده) از یک جهت، از طول، و در بعضی مواقع از پهنای موثر (دو مسیر و غیره) برخوردار میباشد. این موارد از جمله خواص کمی اساسی هستند. بعضی مواقع، نقشه ی بزرگراه یک خط نقطه چین بعد از جاده را نشان میدهد که نشانگر دورنمای جاده است. این خصوصیت کیفی نقشه بزرگراه است. به طور مشابه ، یک “رابط” در ره نگاشت علوم و فناوری، میتواند مبین ویژگی کِیفیِ “درجهی تأثیر یِک برنامه علمی باشد که به صورت بالقوه میتواند بر یک برنامه ی فناوری” اثر بگذارد، و یا این رابط میتواند بیانگر خصوصیت کمی “ِزمان تخمینیِ تبدیل یک برنامه ی علمی به برنامه ی فناوری” باشد.
معمولاً یک نقشه ی بزرگراه شامل گره ها و رابطه است. موقعیت های گره و رابط ها، بردار هستند، که باید اندازه و جهت آنها کاملاً تشریح شود. متناظراً، یک ره نگاشت کلی علوم و فناوری نیز از ابعاد فضایی و زمانی برخوردار میباشد.
گره و رابط ها در یک ره نگاشت کلی علوم و فناوری
بعد فضایی، مبین روابطی میان اصول، برنامه ها و پروژه های علوم و فناوری در یک لحظه از زمان است. در حالیکه بعد زمانی، بر روند تکامل توانمندی های واحد علوم و فناوری متمرکز میشود. همانند نقشه ی بزرگراه، گره ها و رابط های ره نگاشت علوم و فناوری بردارهایی هستند که به “اندازه و جهت” برای تشریح کامل فرآیند نیازمندند. با توجه به اینکه فرآیندهای تکامل فناوری معمولاً غیرخطی و غیرقابل پیش بینی است و نظر به اینکه ره نگاشت ها برای مطالعات گذشته نگر و آینده نگر در طول زمان استفاده میشوند، این بردارهای رابط میتوانند در طول زمان، جهتی رو به جلو و یا رو به عقب داشته باشند. بنابراین، به طور کلی ایجاد ره نگاشت نیازمند اقدامات ذیل است:
۱-شناسایی گره ها
۲-مشخص کردن ویژگی های گره
۳-اتصالات بین گره ها توسط رابط ها
۴-مشخص کردن ویژگی های رابط
پایان بخش دوم.
ره نگاشت یا نقشه راه – بخش اول
«ره نگاشت»های علوم و فناوری که گاهی با عنوان «کارراهه یا نقشه راه» علوم و فناوری نیز ترجمعه شده اند بیشتر در صنعت، دولت و دانشگاه برای به تصویر کشیدن ارتباطی ساختاری بین علوم، فناوری و کاربردهای آن ها استفاده میشود. ره نگاشت ها به عنوان تصمیم یار به منظور بهبود هماهنگی بین فعالیت ها و منابع در محیط های دارای پیچیدگی و عدم قطعیت روز افزون، مورد استفاده قرار می گیرند. کاربردهای مشخص ره نگاشت ها عبارتند از:
۱-مدیریت علوم و فناوری، که شامل راهبرد (استراتژی) ، برنامه ریزی، اجرا ، بازنگری و گذار می باشد.
۲-بازاریابی علوم و فناوری
۳-بهبود ارتباطات بین پژوهشگران، فناوران (تکنولوژیست ها)، مدیران تولید، تامین کنندگان، کاربران و سایز ذینفعان
۴-شناسایی شکاف ها (فاصله ها) و فرصت ها در برنامه های علوم و فناوری
۵-شناسایی موانع پیش روی توسعه تولید سریع و کم هزینه
همچنین ، مدیران علوم و فناوری از ره نگاشت ها برای شناسایی حوزه های علوم و فناوری نوید بخش نیز استفاده می کنند و از آن ها برای شتاب بخشی به روند تبدیل علوم و فناوری به محصولات نهایی بهره می برند.
معرفی ره نگاشت
پیشرفت سریع و جهانی شدن علوم و فناوری، پیچیدگی های مدیریتی علوم و فناوری را به طور اساسی افزایش داده است. اساسا رشد موازی علوم و فناوری اطلاعات، نوید بخش ظهور ابزارهای تصمیم یار پیشرفته ای است که در سازمان های علمی و فناورانه (که پیچیدگی آنان رو به افزایش است)، پشتیبان مدیریت هستند. شاخص ها، داده کاوی، بازیابی، اطلاعات، ره نگاشت ها و دیگر فناوری های اطلاعات محور، هم زمینه ی کاربردهای علمی و هم مستندسازی های ادبیات، روز به روز مورد توجه ی بیشتری قرار می گیرد. مطالعات نشان می دهد که به جای تلاش برای فهم چگونگی ارتقای توانمندی های این ابزارهای تصمیم یار، دقت و تلاش بیشتری برای توسعه و ارایه این ابزارهای تصمیم یار به بازار انجام شده استبه همین دلیل کیفیت تصمیمات و فناوری های مربوط در حال پیش گرفتن از کاربردهای آن ها است. در این مقاله که توسط گروه تحقق محصول تهیه شده بر روی یک دسته از این ابزارهای تصمیم یار متمرکز می شودکه مجموعه ای از فنون، تحت عنوان «ره نگاشت» را در بر می گیرد.
تعاریف:
عموما یک ره نگاشت مبین نحوه چیدمال مسیر ها و جاده های موجود (و یا ممکن) در یک موقعیت جغرافیایی خاص است. در زندگی روزمره، ره نگاشت ها مورد استفاده مسافرانی قرار می گیرد که می خواهند برای رسیدن به مقصد نهایی، از بین مسیرهای قابل انتخاب موجود یکی را برگزینند. بنابراین یک ره نگاشت، همچون ابزاری برای مسافر به منظور برنامه ریزی سفر است که امکان درک مسیر، میزان نزدیکی، جهت و تا اندازه ای قطعیت آن را فراهم می آورد.
بررسی ادبیات موضوع مشخص می کند واژه ره نگاشت یا نقشه راه به عنوان استعاره ای محبوب برای برنامه ریزی منابع علوم و فناوری بکار می رود. تعبیر ره نگاشت سازی فعل جدیدی است که فرآیند توسعه ی ره نگاشت را تشریح می کند. معمولا روش ره نگاشت سازی در بردارنده ی سازو کارهای تعامل اجتماعی ، یک تجربه ی یادگیری و ابزار ارتباطی برای مشارکت کنندگان در تدوین نقشه راه می باشد.
«رابرت گالوین» رییس سابق شرکت موتورولا در مقام دفاع از ره نگاشت های علوم و فناوری، تعریف ذیل را پیشنهاد می دهد:
“ره نگاشت، نگاهی گسترده به آنده ی حوزه های تحقیقاتی منتخب است که از دانش و تصور جمعی درباره ی روشن ترین پیشران های تغییر در آن زمینه تشکیل می شود….. ره نگاشت ها در مورد چشم اندازها آگاهی می دهند و منابع را از بخش خصوصی و دولتی جذب می کنند. ارزیابی ها را ترغیب نموده و بر پیشرفت کارها نظارت می کنند. آن ها فهرستی از امور ممکن در زمینه ای خاص هستند…….. در مهندسی، فرآیند ره نگاشت سازی، تاثیر مثبت فراوان بر مدیران دولتی و صنعتی ای دارد که پرسش هایشان در مورد نحوه ی حمایت از فناوری بنیادین بی پسخ مانده است.”
ره نگاشت فوق ره نگاشت ملی فناوری نیمه رسانا و نیازهای فناوری است.
بنابراین ، ره نگاشت علوم و فناوری، دیدگاه یا چشم اندازی مورد وفاق از دورنمای علوم و فناوری آینده برای تصمیم گیران فراهم می کند. فرآیند ره نگاشت سازی، راهکاری برای شناسایی، ارزیابی و انتخاب گزینه های راهبردی )استراتژیک* در راستای تحقق اهداف آرمانی علوم و فناوری ، ارائه می دهد.
پایان بخش اول
گروه تحقق محصول توانایی مشاوره در خصوص تدوین ره نگاشت در حوزه های استاندارد، علوم، فناوری ، محصول و … را دارد فقط کافیست تماس بگیرید.
اصول طراحی محصول
سه اصل در خصوص طراحی ابتکارانه و خلاقانه
۱-دیدن
۲-شنیدن
۳-گفتن
دیدن بدی که در ادبیات توسعه محصول جدید به معنای تشخیص محصولات جدید است که در نهایت شکست خواهند خورد اهمیت حیاتی در توسعه محصولات جدید خواهند داشت.
اولین گام برای طراح موفق به صورت ضمنی طراحی یک محصول است که شکست نخورد و دومین آن تشخیص علل شکست محصول جدید است. لازم است برای انجام این شرط از طراحی یک روش نظام مند پیش بینی شود و مطابق با آن دلایل شکست محصول جدید را شناسایی کرد.
تعیین چشم انداز مناسب برای محصولی که الزامات اولیه را برآورده می کند و به نوعی می توان گفت که در نهایت موفق خواهد بود مهم ترین هدفی است که می تواند مشتری و کارفرما را راضی نگه دارد. طراحانی که در تعیین اهداف شکست می خورند در دیدن کارهایی که برای موفقیت محصول جدیدشان باید انجام دهند نیز شکست خواهند خورد. به طور مثال می توان گفت وقتی نمیدانید کجا خواهی رفت هر راهی درست است.
اما هدفگذاری برای محصول به تنهایی دارای ارزش نخواهد بود مگر اینکه پیشرفت آن در مسیر فرآیند توسعه کنترل شود. به صدا در آوردن محصول در فواصل مختلف و مقایسه این صداها با اهداف تعیین شده تنها تشخیص انحراف از معیارهای اولیه محصول است و اگر بتوان مسیر جدیدی را شناسایی کرد تحقق محصول ادامه خواهد داشت و در غیر این صورت علی رغم بالا رفتن هزینه ها توسعه محصول پایان خواهد یافت و محصول نیز محقق نخواهد شد.
اگر برای تحقق هر محصول جدیدی، ۱۰ راه کار خلاقانه وجود داشته باشد، باید اجازه دهیم تمام راه کارهای نادرست نیز ارائه شود. این عمل با جمله معروف توماس ادیسون همراه خواهد شد. خلاقیت ۱% الهام و ۹۹% تلاش است. این تلاش از آماده سازی ذهن بر می خیزد و شالوده ای را فراهم می سازد که بلوک هاس سازنده خلاقیت بر آن قرار خواهند گرفت. بیان راه کارهای نادرست تا حدی از اهمیت برخوردار است گاهی نی توانند به عنوان معیار اصلی در تایید و صحه گاری ایده های درست و منطقی مورد استفاده قرار گیرند، تا حدی که می توان گفت که اگر شخصی فقطیک ایده ولو ایده صحیح را پیش گیرد احتمال نادرست بودن و یا به تحقق نرسیدن این ایده همانقدر که تحقق آن به اندازه صحیح بودن آن است.
کتاب روش‌ها و کاربردهای ماتریس ساختار طراحی (Design Structure Matrix Methods and Applications (Engineering Systems))
کتاب “روش‌ها و کاربردهای ماتریس ساختار طراحی” یک شرح شفاف و مختصر از روش‌های DSM برای شاغلان و محققان ارائه میدهد.
چهار بخش این کتاب به چهار نوع اولیه مدل‌های DSM ربط دارند و ارائه‌دنده ابزارهایی برای نمایش معماری محصول، معماری سازمان، معماری فرآیند و معماری چنددامنه (که انواع مدل‌های DSM را برای ارائه همزمان چندین دامنه ترکیب میکند) می‌باشند.
در هر بخش، یک فصل معرفی‌کننده تکنیک با یک فصل از نمونه‌هایی که انواع کاربردهای آن نوع DSM را توضیح میدهد.
در این کتاب، چهل و چهال کاربرد در طیف گستردهای از صنایع (ازجمله خودرو، هوافضا، الکترونیک، ساختمان و دارویی) در کشورهای مختلف (ازجمله استرالیا، آلمان، ژاپن، ترکیه و ایالات متحده) و مشکلات مورد بحث (پیمانه‌ای‌بودن، برون‌سپاری، مدیریت دانش و غیره) ارائه شده‌اند.
نام کتاب:
Design Structure Matrix Methods and Applications (Engineering Systems)
نویسنده:
Steven D. Eppinger,Tyson R. Browning
انتشارات:
The MIT Press
ISBN 10:
۰۲۶۲۰۱۷۵۲۰
ISBN 13:
۹۷۸۰۲۶۲۰۱۷۵۲۷
این کتاب توسط گروه تحقق محصول ترجمه شده است و در حال ویراستاری نهایی جهت چاپ می باشد.
انواع راهبرد های نوآوری محصول
کاتلر محصول را اینگونه تعریف می کند::« چیزی که بتواند برای ارضای یک خواسته یا نیاز به بازار ارائه شود. محصولاتی که بازاریابی می شوند شامل کالاهای فیزیکی، خدمات، تجربیات، وقایع، افراد،اماکن، دارایی ها، سازمانها، اطلاعات و ایده ها هستند»
در دستورالعمل اسلو هدف غایی از نوآوری محصول این نکته است که شرکت می تواند
با معرفی یک محصول جدید که به آن اجازه افزایش تقاضا و افزایش قیمت فروش را می دهد، یک مزیت رقابتی را حاصل نماید.
نوآوری محصول از نگاه دستورالعمل اسلو به معنای «معرفی یک محصول یا خدمت است که از لحاظ خصوصیات یا کاربردهای آگاهانه اش، جدید یا همراه بهبود قابل توجه باشد». این نوآوری شامل بهبودهای قابل توجه در مشخصات فنی، اجزا و مواد تشکیل دهنده، نرم افزارهای پیوسته به آن، راحتی کاربری آن و یا دیگر خصوصیات کارکردی آن است.
آدامز به هنگام بحث از نوآوری محصول، به نقل از آبرناثی و اوتربک معرفی محصولات یا خدمات جدید یا با اصلاح قابل توجه برای برآورده کردن نیاز یک کاربر یا بازار را به عنوان نوآوری محصول تعریف می کند که اثر آن چیزی است که مشتری آن را می بیند.
می توان نوآوری مربوط به محصول را در سه قالب فرآیند توسعه یک آیتم جدید، خود آن آیتم جدید، و فرایند دنباله روی از آیتم جدید تعریف کرد.
هندرسون-کلارک با تقسیم دانش مورد نیاز برای توسعه محصولات جدید، نوآوری هایی در راستای دو بعد معرفی نمودند: دانش اجزا و دانش پیوند بین اجزا که آنها این دانش را «دانش معماری» نامیدند.
به عنوان مثال می توان از محصول هارد دیسک نام برد. در این مثال، نوآوری تدریجی، یک بهبود در ظرفیت دیسک مغناطیسی، و سرعت گردش سریع تر است. نوآوری واحدی شامل جایگزینی نوک فریتی خواندن/ نوشتن هارد دیسک ها با نوکهای فلزی نازک؛ و نوآوری معماری شامل موجهای کوچک سازی هارد دیسک است، به این صورت که کامپیوترهای مین فریم اولیه با دیسکهای قطری ۱۴ اینچی بسته بندی می شد، اما بعد از چند سال صنعت دیسکهای ۸، ۵٫۲۵، ۳٫۵، ۱٫۸ اینچ را نیز به خود دید. مصداق نوآوری بنیادی را می توان گذر از فناوری مغناطیسی به فناوری اپتیکی یا نوری دانست.
فواید مهندسی سیستم بر اساس مدل
۱-به اشتراک گذاری درک خود از طراحی و الزامات سیستم
– اعتبار سنجی الزامات
– بنیان رایج برای تحلیل و طراحی
– سهولت تشخیص ریسک ها
۲-مشارکت در مدیریت ایجاد یک سستم پیچیده
* تفکیک جنبه های مهم با دیدگاه های مختلف از مدل مجتمع
* پشتیبانی از ردیابی از طریق مدل های سیستمی سلسله مراتبی
* سهولت در تحلیل تاثیر تغییرات در طراحی و الزامات آن
۳-بهبود کیفیت طراحی
+ کاهش خطا ها و ابهامات
+ نمایش کامل تر
۴-اعتبارسنجی (Validation) و تصدیق (Verification) به موقع، سریع و مداوم
۵-ایجاد ارزش افزوده در طول چرخه حیات سیستم (مانند آموزش)
۶-گسترش میزان دانش
به طور کلی modeling needed to improve communication
یا به عبارتی مدلسازی نیاز به بهبود ارتباطات دارد.
تعریف نوآوری و بررسی ابعاد مختلف آن (قسمت پنجم)
نوآوری را می توان در چهار گروه عمده تقسیم بندی نمود:
نوآوری محصول: عبارت است از تغییر در کالاها یا خدماتی که یک سازمان عرضه می کند؛ (مانند و ارائه تلفن های همراه جدید و پیشرفته).
نوآوری در فرآیند: عبارت است از تغییر در روش های خلق و عرضه محصولات / خدمات؛ (مانند تغییر در روش های تولید (فناورانه) و یا ارائه خدمات بیمه ای (سازمانی)).
نوآوری در موقعیت: عبارت است از تغییر در زمینه ای که کالا یا خدمت در آن عرضه می شود؛ (مانند تغییر بازار هدف بستنی از کودکان به بزرگسالان یا هر کودک یک لپ تاب / و تولید رایانه های ۱۰۰ دلاری).
نوآوری در پارادایم و مدل ذهنی: عبارت است از تغییر در مدل های ذهنی که منطق رفتار های سازمانی را تشکیل می دهد (مانند تغییر در مدل کسب و کار عینک سازی به کسب و کار محصولات مراقبت از بینایی ویا تغییر مدل کسب و کار از مسواک سازی به بهداشت دهان و دندان).
تعریف نوآوری و بررسی ابعاد مختلف آن (قسمت چهارم)
در جدول زیر الگوهای معرفی شده در قسمت سوم با هم مقایسه شده است.
| نام الگو | ویژگی ها | دوره تاریخی |
|---|---|---|
| الگوی فشار فناوری | *ساده خطی مرحله ای *تاکید بر تحقیق و توسعه *بازار مکانی برای به ثمر رسیدن تحقیق و توسعه است. | از ۱۹۵۰ تا اواسط دهه ۱۹۶۰ |
| الگوی کشش بازار | *ساده خطی مرحله ای *تاکید بر بازاریابی *بازار منشا پیدایش ایده ها برای جهت دهی به تحقیق و توسعه می باشد. *تحقیق و توسعه نقشی انفعالی دارد. | از اواسط دهه ۱۹۶۰ تا اوایل دهه ۱۹۷۰ |
| الگوی پیوندی | *مرحله ای اما با حلقه های بازخوردی *ترکیب کشش و فشار *توازن میان تحقیق و توسعه و بازاریابی *تاکید بر یکپارچه سازی میان تحقیق و توسعه و بازاریابی | از اواسط دهه ۱۹۷۰ تا اواسط دهه ۱۹۸۰ |
| الگوی یکپارچه | *توسعه موازی به وسیله تیم توسعه یکپارچه *پیوند های قوی با تامین کنندگان *ارتباط نزدیک با مشتریان پیشرو *تاکید بر یکپارچه سازی میان تحقیق و توسعه و ساخت *همکاری افقی | از اوایل دهه ۱۹۸۰ تا اواسط دهه ۱۹۹۰ |
| الگوی سیستمی و شبکه سازی | *توسعه موازی کاملاً یکپارچه *تمرکز نوک پیکان استراتژی بر مشتری *پیوند استراتژیک با تامین کنندگان رده اول *پیوند های افقی *تاکید بر انعطاف پذیری شرکت ها و سرعت توسعه *تمرکز بیشتر بر کیفیت و دیگر عوامل غیر قیمتی | از اوایل ۱۹۹۰ تاکنون |
مبانی مهندسی قابلیت اطمینان (Reliability)
۱- تئوری قابلیت اطمینان:
- بیان مفاهیم ریاضی اولیه برای تعریف قابلیت اطمینان
- توزیع های آماری بکار رفته در مدل های قابلیت اطمینان
- توزیع های پیوسته
- توزیع های گسسته
- مدل سازی خرابی
- منحنی عملی نرخ خرابی (منحنی وان)
- مدل سازی قابلیت اطمینان ساختارهای ساده
- ساختارهای سری R(t)=R1*R2*….*Rn
- ساختارهای موازی R(t)=1-(1-R1)*(1-R2)*…(1-Rn)
- ساختارهای مرکب
۲-مشخصات قابلیت اطمینان
مشخص کردن قابلیت اطمینان مورد نیاز که تجهیزات و سیستم ها باید جهت دستیابی به آن طراحی گردند. اجزای اصلی یک فعالیت مشخص کردن قابلیت اطمینان عبارتنداز:
الف)بیان کمی (نرخ خرابی ، MTBF و احتمال) الزامات قابلیت اطمینان
ب)شرح کاملی از محیطی که تجهیزات یا سیستم ها تحت شرایط آن انبار، حمل و نقل، کار، تعمیر و نگهداری می شوند.
پ)مقدار زمان یا پروفایل هدف و ماموریت انجام کار
ت)تعریف روشنی از آنچه که به عنوان خرابی تعیین می گردد.
ث)تشریح روش یا دستورالعمل تست معیارهای قبول و رد که برای نمایش یا اثبات قابلیت اطمینان مشخص شده بکار کار خواهد رفت.
۳-تقسیم بندی (سهمیه بندی)/تخصیص قابلیت اطمینان (Reliability/Apportionment/Allocation)
تخصیص یا تقسیم قابلیت اطمینان سیستم مستلزم حل معادله اساسی زیر است:
f(R1,R2,…,Rn)>R*J
Ri : قابلیت اطمینان تخصیص یافته برای i امین زیر سیستم
R*: مقدار الزامات قابلیت اطمینان سیستم
f: رابطه تابعی بین قابلیت اطمینان زیر سیستم ها و سیستم
در صورتیکه هر یک از قابلیت اطمینان های تخصیص یافته توسط زیر سیستمی برآورده نشود موارد زیر را بکار ببرید.
- قطعات با قابلیت اطمینان بالاتر را جهت استفاده پیدا کنید.
- طراحی را با استفاده از قطعات کمتر خلاصه کنید به شرطی که عملکرد شما افت نکند.
- تکنیک های Derating قطعات را جهت کاهش نرخ خرابی ها به زیر مقدار متوسط بکار برید.
- برای مواردی که بندهای فوق قابل اعمال نیست از افزونگی استفاده کنید.
۴-پیشگویی قابلیت اطمینان (Reliability Prediction)
پیشگویی قابلیت اطمینان ، فرآیند برآورد کمیتی که آیا یک طراحی دستگاه پیشنهاد شده یا واقعی، الزامات مشخص شده قابلیت اطمینان را برآورده خواهد ساخت یا نه، می باشد. مقدار واقعی این بیان کمی در اطلاعاتی نهفته است که در رابطه با انمقدار و استفاده مورد نظر می باشد. اصولا هدف از اجرای یک پیشگویی قابلیت اطمینان عبارت است از:
- ارزیابی امکانپذیر بودن
- مقایسه طرح های رقیب
- شناسایی مشکلات بالقوه قابلیت اطمینان
- ارائه ورودی قابلیت اطمینان به سایر وظایف R&M
۵-رهنمودهایی در خصوص طراحی مهندسی قابلیت اطمینان
- مدیریت قطعات (Part management)
- کاهش فشار (Derating)
- طراحی مدار قابل اطمینان (Reliable Circuit Design)
- طراحی تحمل پذیر در برابر اشکال (Fault Tolerant Design)
- افزونگی (Redundancy)
- طراحی محیطی(Environmental Design)
- فاکتورهای انسانی (Human Performance Reliability)
- تجزیه و تحلیل عوامل خرابی FMEA
- تحلیل درخت نقص Fault Tree Analysis
- تحلیل مدار پنهان Sneak Circuit Analysis (SCA)
- بازنگری طراحی Design Reviews
- طراحی تست پذیری Design for Testability
- برنامه ایمنی سیستم System Safety Program
۶-جمع آوری داده ها، تجزیه و تحلیل، اثبات و رشد قابلیت اطمینان
داده های قابلیت اطمینان به منظور ۳ هدف عمده بکار می رود.
- بررسی صحت و سقم اینکه دستگاه، الزامات قابلیت اطمینانش را برآورده می سازد.
- کشف نقایص در تجهیزات جهت ایجاد مبنایی برای اقدامات اصلاحی
- برقراری سوابق خرابی جهت مقایسه وجهت استفاده در پیشگویی
تجزیه و تحلیل عوامل خرابی و تاثیرات آن
FMEA یک روش قابلیت اطمینانی می باشد که تمام خرابی های ممکن را در طراحی سیستم مورد نظر در محدوده و چارچوب خود مستند می سازد. توسط تجزیه و تحلیل عوامل خرابی را بر عملکرد سیستم را تعیین می کند و نقاط تک خرابی (Point Single Failure) را شناسایی می کند.(به عبارت دیگر آن خرابی های که برای موفقیت هدف بسیار مهم و حساس است.)
همچنین ممکن است که هر خرابی را مطابق با میزان حساسیت تاثیرات خرابی و یا احتمال وقوع آن دسته بندی نماید.
فواید و مزایای FMEA
- مهندس طراح را با روش های انتخاب یکطراحی با احتمال بالای موفقیت عملکرد وایمنی مجهز می سازد.
- فرآیند مهندسی طراحی را با روش های مستند و مدونیکسان سازی نوع جهت برآورد عوامل خرابی و تاثیرات آن بر موفقیت عملکرد سیستم تجهیز می سازد.
- مشکلات اینترفیسی (ارتباطات و تعاملات) سیستم را در همان ابتدا قابل روئت می سازد.
- لیستی از خرابی های ممکن را می تواند بر اساس نوع تاثیرات آن ها و احتمال وقوع آن ها دسته بندی شوند را فراهم می سازد.
- شناسایی تک نقاط حساس خرابی برای موفقیت عملکرد و ایمنی پرسنل را فراهم می سازد.
- به منظور طرحریزی تست، معیارهای اولیه ای را فراهم می سازد.
- داده های قالب بندی شده کمی و مشابهی را جهت ورود به پیشگویی، برآورد قابلیت اطمینان و مدل های ایمنی فراهم می سازد.
- مبنایی را برای طراحی و محل یابی پایش عملکردی(نقاط پایش) و وسایل حس گر اشکال و سایر تجهیزات اتوماتیک توکار فراهم می سازد.
- وسیله ای را که در ارزیابی تعمیرات پیشنهادی طراحی، عملیاتی یا دستورالعملی و تاثیرات آن بر موفقیت هدف و یا ایمنی پرسنل کمک می کند را فراهم می سازد.
تعریف نوآوری و بررسی ابعاد مختلف آن (قسمت سوم)
فرآیند نوآوری مبتنی بر فشار فناوری:
در این الگو ، نوآوری در طی یک فرآیند خطی ایجاد شده و از مرحله پژوهش پایه، شروع شده و در نهایت به بازار ختممی شود. در این الگو فرصت های ناشی از تحقیق و توسعه است و بازار به عنوان دریافت کننده نتایج تحقیق و توسعه می باشد.
فرآیند نوآوری مبتنی بر کشش بازار:
در این الگو مانند فرآیند نوآوری مبتنی بر فشار فناوری، نوآوری در طی یک فرآیند خطی ایجاد شده و از مرحله پژوهش پایه شروع شده و به بازار ختم می شود. اما با این تفاوت که بازار و مشتری منبع خلق ایده برای جهت دهی به تحقیق وتوسعه محصول است. به عبارت دیگر در این الگو تحقیق و توسعه رویکرد انفعالی دارد.
فرآیند نوآوری مبتنی بر الگوی پیوندی:
در این فرآیند، نوآوری یک فرآیند خطی نیست اما بر مرحله ای بودن تاکید شده وبین فعالیت های تحقیق و توسعه و بازاریابی توازن و ارتباط بر قرار می گردد. این فرآیند، ترکیب فرآیند نوآوری مبتنی بر کشش بازار و فشار فناوری می باشد. در این فرآیند بین تحقیق و توسعه و بازاریابی توازن ایجاد شده و فعالیت های تحقیق و توسعه و بازاریابی یکپارچه می شوند.
فرآیند نوآوری مبتنی بر الگوی یکپارچه:
در این فرآیند، نوآوری به عنوان فرآیندی موازی تبیین شده که در آن فعالیت های تحقیق وتوسعه با دیگر فعالیت ها، مانند تولید وبازاریابی، به موازات همانجام می وند. در این فرآیند، نوآوری حاصل تیم یکپارچه و مشارکت قوی تامین کنندگان در ارتباط نزدیک با مشتریان می باشد.
فرآیند نوآوری مبتنی بر الگوی سیستمی و شبکه سازی:
در این فرآیند، به نوآوری به صورت یک کل نگاه شده و بر این موضوع تاکید می شود که دستیابی به نوآوری از طریق فعالیت های متقاطع و از تعامل چندین بنگاه بدست می آید و عوامل دیگری همچون سیستم های مالی و اعتباری، سیاست های دولتی و … را نیز مورد توجه قرار می دهد. همچنین در این فرآیند بر نوآوری شبکه ای مبتنی بر منابع نوآوری برون سازمانی تاکید می شود. یکی از تفاوت عمده در این فرآیند با دیگر فرآیندهای نوآوری، در استفاده از ابزارهای عملیاتی الکترونیکی در سرعت بخشیدن به فرآیند نوآوری می باشد.
نظام (دیسیپلین) تست و ارزیابی
نظام (دیسیپلین) تست و ارزیابی جهت مدیریت یک برنامه دستیابی ، وجود اطلاعات، حساس و حیاتی می باشد.
این اطلاعات شامل اطلاعاتی در خصوص قابلیت ها ومحدودیت های سیستم و ریسکهای تاثیرگذار بر هزینه آن، زمان بندی توسعه و عملکردمی باشد.
در حقیقت عمده ترین دستاوردهای تست و ارزیابی، داده هایی جهت مدیریت کاهش ریسک توسعه سیستم با استفاده از دسترسی به اطلاعات درست جهت استفاده تصمیم گیرندگان می باشد.
بر این اساس برنامه ها باید طوری پایه ریزی گردند که : اطلاعات اساسی و مهم را برای تصمیم گیرندگان فراهم سازند و میزان دستیابی به پارامترهای عملکردی فنی را ارزیابی نمایند و تعیین کنند که آیا سیستم از لحاظ عملکردی، اثربخش، شایسته و بقاپذیر است یا خیر.
همچنین تست باید:
داده هایی مبتنی بر آزمون و تجربه را جهت تایید اعتبار مدل ها و شبیه سازی فراهم نماید و نهایتا اینکه ارزیابی ای از میزان حصول به مشخصات عملکردی فنی و میزان بلوغ سیستم را امکان پذیر سازد.
فرآیند تست و ارزیابی
فرآیند تست و ارزیابی
تست و ارزیابی فرآیندی است که توسط آن یک سیستم یا زیرسیستم یا قطعات وبخش های یک دستگاه موردآزمایش قرار می گیرد وسپس داده و نتایج حاصله مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد تا اطلاعاتی راجع به عملکرد را فراهم سازد. به عبارت دقیق تر تست وارزیابی، توانایی گمانه زنی و تخمین در خصوص میزان حصول عملکرد فنی، مشخصات و تکمیل بودن سیستم را جهت تعیین اینکه آیا سیستم ها از لحاظ عملیاتی برای کاربرد مورد نظر می توانند اثر بخش ، شایسته و ماندگار باشند را فراهم می سازد.
فرآیند تست و ارزیابی یک فرآیند پنج مرحله ای تکرار پذیر می باشد که پاسخ هایی را به ابهامات و سئوالات موجود، جهت استفاده متولیان و تصمیم گیرندگان برنامه توسعه سیستم، در زمان ها و مقاطع مختلف دستیابی یک سیستم فراهم می سازد.
گام اول: شناسایی اطلاعات مورد نیاز تصمیم گیرندگان
گام دوم: تجزیه و تحلیل پیش تست اهداف ارزیابی شده حاصل از مرحله اول
گام سوم: تست و مدیریت کردن داده های حاصل از آن
گام چهارم: تلفیق بعد از تست
گام پنجم: بالانس کردن نتایج T&E با سایر اطلاعات برنامه
تعریف و هدف تست و ارزیابی (test and evaluation)
تعاریف تست و ارزیابی
تست عبارت است از هر برنامه ، روش یا دستورالعملی که به منظور بدست آوردن، تحقیق یا صحه گذاری، یا تهیه داده ها جهت ارزیابی هر یک از موارد زیر طراحی می گردد:
۱-پیشرفت در انجام رساندن اهداف توسعه ای
۲-عملکرد، قابلیت های عملیاتی و شایستگی سیستم ها، زیر سیستم ها، قطعات و بخش های مختلف یک دستگاه.
۳-میزان آسیب پذیری و قدرت تخریب سیستم ها، زیر سیستم ها ، قطعات و بخش های مختلف یک دستگاه.
ارزیابی اشاره به فرآیندی دارد که با استفاده از آن داده ها به طور صحیح جمع آوری شده و تجزیه وتحلیل می گردند وسپس جهت کمک در تصمیم گیری سیستماتیک، با عملکرد مورد انتظار مورد مقایسه قرار می گیرد.
هدف از انجام تست و ارزیابی
۱-شناسایی حوزه ها یا محدوده ریسک های مختلف
۲-نشان دادن امکان پذیزی دیدگاه های تئوری و ایده های فنی مختلف در طی مراحل آغازین توسعه
۳-شناسایی گزینه های مختلف طراحی
۴-تخمین میزان برآورده شدن الزامات عملیاتی
۵-تعیین سطوح عملکردی
۶-کمک به سازندگان در تصحیح نقایص و اشکالات موجود
۷-کمک به تصمیم گیری صحیح در مراحل مختلف برنامه
۸-تهیه داده هایی جهت استفاده در تحلیل های گوناگون از جمله تحلیل موازنه
۹-کاهش ریسک در سیستم
۱۰-تعالی بخشیدن الزامات تعریف و تعیین شده
۱۱-تخمین عمر سیستم
۱۲-ارزیابی قابلیت اطمینان سیستم در شرایط معین.
مهندسی قابلیت اطمینان
تعاریف:
ساده ترین تعریف قابلیت اطمینان عبارت است از:
Long life without failure
or
Absence of Failure
از منظر طراحی:
Reliability is concerned with avoiding failures of equipment and processes by proper design and careful operation of the equipment by trained personnel in a specified environment for a give time interval.
قابلیت اطمینان همان کیفیت در دراز مدت است. کیفیت عبارت است از شرایط محصول در هنگام تولید یا بلافاصله پس از تولید در صورتی که قابلیت اطمنان عبارتست از توانایی محصول در برآورده کردن انتظارات و اجرای وظایف خاص در طول یک دوره زمانی است.
مهندسی قابلیت اطمینان عبارت است از بکار بستن وظایفی خاص در طی طرحریزی، طراحی و توسعه، ساخت، استفاده و بهبود یک سیستم است. منظور از وظایف، وظایفی هستند که مطمئن می سازد سیستم مورد انتظارات کاربران را برآورده می سازد.
کاربران تکنولوژی همیشه به مهندسی قابلیت اطمینان نیاز داشته اند به صورت یک دیسیپلین متمایز تنها از دهه ۴۰ میلادی توسعه یافت. با تغییر سریع تکنولوژی، سیستم ها هم بزرگ و پیچیده شده ند. متعاقب آن شرکت های تولید کننده این سیستم ها هم باید بزرگ و پیچیده شوند. در این وضعت یسیاری از جزئیات مهمی که بر قابلیت اطمینان محصول اثر گذار بود به اولویت های پایین تر از تکمیل به موقع پروژه و یا یک هزینه معقول و کم، تنزل پیدا کرد.
افزایش قابلیت اطمینان، همراه با تحویل به موقع محصولات از طریق افزایش قابلیت تجهیزات تولیدی و کاهش مشکلات وارانتی از محصولاتی که زود خراب می شوند موجب رضایت مصرف کنندگان می شود. قابلیت اطمینان بالاتر، هزینه های مربوط به خرابی تجهیزات را کاهش می دهد. این خرابی ها، میزان تولید را کاهش می دهد و سود ناخالص را برای کارخانه هایی که در حداکثر ظرفیت کار می کنند محدود می سازد. بالا رفتن قابلیت اطمینان باعث بهبود عملکرد و کار می شود.
دلیل واضح برای بهبود قابلیت اطمینان تنها در یک کلمه خلاصه می شود:
پول
ما در باره قابلیت اطمینان صحبت می کنیم اما خرابی ها را اندازه می گیریم. خرابی ها نشان دهنده فقدان قابلیت اطمینان می باشد.
معرفی گروه تحقق محصول
گروه تحقق محصول به عنوان یک کارگزار و یا واسطه در جنبه های مختلف نوآوری بین دو یا چند سازمان/شرکت فعالیت می نماید. فعالیت های آن شامل طراحی، تحقق محصول،کمک به جمع آوری اطلاعات در مورد همکاران بالقوه، واسطه گری برای تعامل بین طرفین، فعالیت به عنوان میانجی یا رابط بین سازمان هایی که همکاری را آغاز کردند کمک به آنها برای اخذ مشاوره، حمایت مالی و پشتیبانی برای تحقق خروجی نوآوری است.