آرنو کوچ 22 ژوئن 2021
حل مشکلات پیچیده با راه حل‌های پیچیده تر، تضمینی برای مشکلات بیشتر است.
اکنون که حتی یخچال من باید هوشمند باشد و با یک سنسور ساده «4.0» نامیده می‌شود، از این موضوع تعجب می‌کنم. آیا همه در مورد تعریف Industry 4.0 ایده یکسانی دارند و اینکه ما واقعاً چقدر در این روند با وضعیت مطلوب فاصله داریم؟ و واقعاً 4.0 چیست؟ من دوست دارم واقعیت را از داستان متمایز کنم و در اینجا نتیجه گیری می‌کنم.
هنری فورد جریان تولیدی را ایجاد کرد که اجازه داد مقادیر زیادی از همان محصول با هزینه‌های مقرون به صرفه تولید شود. او این را در تعدادی کتاب (هنوز هم بسیار خواندنی) توصیف کرده است. در آن سوی دنیا، پس از جنگ جهانی دوم، این کتاب‌ها توسط یکی از رقبای او از نزدیک مورد مطالعه قرار گرفت: تویوتا.
تویوتا، در اصل سازنده ماشین آلات بافندگی، اصول فورد را به طور کامل اجرا کرد. با این حال، دو تفاوت وجود داشت:
1. در حالی که در ایالات متحده همه چیز وجود داشت در جزیره ژاپن تقریباً هیچ منبع طبیعی وجود ندارد، به طور سنتی کمبود همه چیز غالب است و باعث ایجاد تمرکز باورنکردنی در حذف زباله‌ها می‌شود.
2. ژاپنی‌ها آموخته‌اند که تنها با هماهنگی نزدیک با محیط زندگی و همکاری با افراد می‌توانند به اندازه کافی تولید کنند تا با هم زنده بمانند.
دقیقاً این دو ویژگی بودند که در سیستم تولید تویوتا تعیین کننده بودند: با همکاری مشترک در مبارزه مداوم با ضرر و زیان، TPS معروف پس از جنگ جهانی دوم در طی یک مرحله از مشکلات مرگبار نقدینگی توسعه یافت.
در یک زمان خاص، تویوتا هنوز سفارشات و سهامی را داشت، اما برای سهام جدید پول بیشتری نداشت. و بنابراین شروع به ساخت اتومبیل‌هایی با مواد موجود در انبار که قبلاً فروخته شده بود کرد و به دلیل همکاری خوب، استاندارد سازی و تفکر زنجیره ای، و چیزهای دیگر، اکنون سیستم «کششی» در تولید برای همه آشنا شده است که به موجب آن وسایل نقلیه مختلف در یک توالی درست می‌شوند، دقیقاً همانطور که مشتری درخواست می‌کند. در واقع این تولید انبوه تقاضا محور بر اساس جریان یک قطعه است.
ژاپنی‌ها همچنین دریافتند که فرایندهای کنترل کیفیت بسیار ضروری است. بنابراین، در ژاپن پس از جنگ، صنعت به سرعت کنترل فرآیند آماری دکتر دمینگ را در پیش گرفت تا زمینه تولید جریان را فراهم کند: قابلیت اطمینان.
یک انقلاب! قابلیت‌های مجتمع شده انعطاف پذیر محصول در فرآیند و زنجیره ارزش تعبیه شده است. نکته اساسی در این رویکرد این است که کف کارگاه به شدت درگیر بهبود مستمر است. بنابراین، به نوعی، کاملاً مخالف کاری بود که فورد انجام می‌داد.
زیبایی سیستم کشش این است که به ویژه در شرایط بسیار پیچیده به خوبی کار می‌کند. صنایع غربی شروع به اتخاذ ایده‌های یک قطعه کردند و غالباً یک ابزار کنترل جدید برای بهینه سازی فرآیند تولید حتی بیشتر اضافه می‌کنند ERP را ابداع کردند.
ایده وعده داده شده در پشت برنامه ریزی مورد نیاز ERP این بود که آینده را پیش بینی می‌کند – استفاده از قوانین پیشرفته تجارت تحقیق در نرم افزار حداکثر نتیجه را فراهم می‌کند.
از نظر تئوری، این کاملاً جواب می‌دهد: تا زمانی که همه پارامترها درست باشند و در واقعیت هیچ مشکلی پیش نیاید، محاسبه درست است و هر قسمت در زمان مناسب در مکان مناسب است و پازل کنار هم قرار می‌گیرد. در عمل، تعدادی از موقعیت‌های کنترل نشده (مشکلات کیفیت، خرابی ماشین، انحراف لجستیک و غیره) اغلب نتایج کمتری از حد انتظار را دارند.
به عنوان مثال، یک تولید کننده بزرگ هواپیما آن‌قدر شرایط کنترل نشده داشته است که هرگز به طور کامل عملکرد ERP را عملی نکرده و تولید تنها زمانی شروع به جریان می‌کند که تصمیم گرفته با استفاده از یک سیستم کشش کامل برنامه ریزی تولید را انجام و تمام محاسبات ERP را کنار بگذارد.
مفهوم 4.0 مبتنی بر این ایده قابل پیش بینی است: «اگر اکنون اطلاعات اساسی بیشتری را وارد کامپیوتر کنیم و اجازه دهیم همه اجزا با یکدیگر در ارتباط باشند، می‌توانیم منطق تجاری پیشرفته‌تری داشته باشیم و حتی بیشتر بهینه‌سازی کنیم.»
صنعت 4.0 ابتکاری بود که توسط دولت آلمان آغاز شد. این نخستین بار در آوریل 2011 در هانوفر مسی توسط تعدادی از تأثیرگذاران (اینفلوئنسر) آلمانی که علاقه زیادی به فروش فناوری بیشتر (آلمانی!) داشتند، ارایه شد.
آقای کاگرمن مدیر عامل سابق SAP
آقای لوک (اتحادیه تحقیقات علوم و تجارت).
آقای والستر DFKI: مرکز تحقیقات آلمان برای هوش مصنوعی
انقلاب چهارمی که آنها تصور کردند بر اساس دو رکن بود:
1. هر محصول دارای یک دوقلوی دیجیتال است، که در آن تمام جنبه‌های محصول و روند تولید به طور دقیق تعریف می‌شود.
2. این محصول، براساس اطلاعات دوقلوی دیجیتال خود، می‌داند برای دریافت چه درمانی باید به کجا مراجعه کند.
برای فعال کردن این امر، ماشین آلات، حمل و نقل و محصول با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند. این انقلاب بصورت درخشان توصیف شد که اگر همه چیز به طور خودکار پیش برود، همه چیز می‌تواند زیبا باشد. اتوماسیون کامل پاسخی برای افزایش بهره‌وری برای ادامه تولید در آلمان و رقابت با کشورهای تولید کننده دستمزد پایین است.
طبق اظهار موسسه Fraunhofer آلمان (2014)، این امر منجر به افزایش بهره وری 2.2٪ در سال می‌شود. دو سال بعد (در سال 2013) این انستیتو اعلام کرد، «انقلاب سوم با موفقیت به پایان رسید.»
من از چندین کارخانه در ژاپن – و همچنین کارخانه‌هایی از آفریقای جنوبی تا ایالات متحده – که 3.0 را اجرا کرده اند بازدید کرده‌ام و نتایج باورنکردنی که به دست آوردند را دیده‌ام. در ژاپن، من کارخانه‌های با انتشار الودگی صفر را دیدم که سال‌ها نقص صفر داشتند، جایی که تمام منابع وارد کارخانه می‌شدند یا در محصول یا قابل استفاده مجدد بودند.
در طول 25 سال گذشته، تیم من تأثیر کلی تجهیزات را در بیش از 5000 فرآیند در تمام قاره‌ها در هر شاخه پیاده سازی کرده است. اکثریت قریب به اتفاق ماشین‌ها قادر نیستند حتی یک روز بدون خرابی کار کنند. آنها به دلیل انواع مسائل سازمانی به طور منظم متوقف می‌شوند و محصولات دچار افت کیفیت می‌شوند. با این درصد بالای شرایط کنترل نشده، جرات می‌کنم بگویم که انقلاب سوم قطعاً در سراسر صنعت به پایان نرسیده است.
بیایید این ایده را از نزدیک بررسی کنیم. ماهیت Industry 4.0 این است که از هر محصول یک دوقلوی دیجیتال ساخته می‌شود: این تصویر شامل اطلاعات کاملی در مورد محصول، فرآیند تبدیل و اطلاعات تولید است. این محصول خود ماشینکاری، ابزارآلات و حمل و نقل را از طریق مفهوم دیجیتال کنترل می‌کند: این محصول مرحله به مرحله حرکت می‌کند ، در آنجا پردازش‌های لازم را انجام می‌دهد تا محصول نهایی آماده شود.
برای ایجاد این امکان، ماشین آلات و حمل و نقل از طریق اینترنت اشیا با یکدیگر و با محصول ارتباط برقرار می‌کنند.
در یک جریان 3.0، محصول با یک حرکت سیال از طریق فرایند، از یک مرحله تولید ارزش به مرحله دیگر، جریان مییابد. دانش انجام صحیح این کار در فرآیند نهفته است. از طریق درجه بالایی از استاندارد سازی و مدولار بودن، درجه بالایی از انعطاف پذیری بدست می‌آید. از آنجا که آب به وسیله نیروی جاذبه از طریق رودخانه‌ها به دریا منتقل می‌شود، در یک فرآیند جریان، محصولات با تقاضای مشتری به مشتری «کشیده می‌شوند»، از این رو سیستم کشش انجام می‌شود.
تفاوت؟
در حالی که در 3.0 ما در مورد جریان‌های ارزشی صحبت می‌کردیم که درک آن برای یک فرد عادی مناسب است، در مفهوم 4.0 ما شبکه‌هایی را مشاهده می‌کنیم که محصولات مختلف به طور متقاطع از طریق یکدیگر عبور می‌کنند، همه براساس اطلاعات دوقلوی دیجیتال.
مزیت؟
اکنون می‌توانیم محصولات کاملاً شخصی را تولید کنیم که هرکدام به تقاضای مشتری پیکربندی شده‌اند.
به راحتی، اول از همه این، اطلاعات دوقلوی دیجیتال کامل و صحیح را فرض می‌کند و به فرایندهای کاملاً کنترل شده در همه سطوح نیاز دارد.
سوال من این است: آیا این دقیقاً نقطه 3.0 نبود؟
اگر یک جفت کفش کاملاً سفارشی برای مشتری درست کنیم، آیا این فقط یک جریان ارزش عادی نیست، و با استفاده از برخی تکنیک‌های جدید در مراحل ارزش مانند چاپ سه بعدی؟ مزیت دوقلوی دیجیتال پیچیده و حساس به شکست کجاست؟
تولید مبتنی بر دوقلوهای دیجیتالی اکنون کاملاً به فناوری پیچیده وابسته است. به عنوان یک تولید کننده، چالش‌های سیستم ERP خود را می‌دانید. آیا من بدبین هستم وقتی می‌گویم تنظیم همه پارامترهای یک دوقلوی دیجیتال چیزی نیست که بتوان منتظر آن بود؟
با داشتن مدرک IT، از فناوری جدید نمی‌ترسم. من در مورد کار با پیچیدگی اطلاعات دارم. اما من همچنین می‌دانم که چگونه حل مشکلات پیچیده با راه حل‌های پیچیده‌تر، تضمینی برای مشکلات بیشتر است.
صنعت اتومبیل سازی این خطر را شناسایی کرده است – و در کتابچه راهنمای AIAG VDA FMEA که به تازگی منتشر شده است، تجزیه و تحلیل خطر جداگانه‌ای را که باید در مورد تمام اجزای نرم افزار در خودرو انجام شود، شناسایی کرده‌اند.
مشکلات نرم افزاری موجود در بوئینگ 737 مکس به وضوح نشان می‌دهد که اجرای فناوری پیشرفته نرم افزار برای حل یک مسئله اساسی در طراحی چقدر خطرناک است.
اگر به زنجیره تأمین نگاه کنیم، دوقلوی دیجیتال توسط OEM ایجاد می‌شود، اما OEM نه از نحوه تولید یک محصول خاص در تأمین کننده اطلاع دارد و تأمین کننده حاضر نیست که آن اطلاعات اختصاصی را با OEM به اشتراک بگذارد. بنابراین چگونه می‌توانید یک دوقلوی دیجیتال در این مورد ایجاد کنید؟
برای تحقق مفهوم دوقلوی دیجیتال صنعت 4.0، بسیاری از پیش نیازها باید در دسترس باشد. در حال حاضر به راحتی می‌توان گفت که اکثریت قریب به اتفاق محصولات و خدماتی که برچسب 4.0 دارند چیزی بیش از ابزارهای بالقوه یا مفروض برای دستیابی به جریان بیشتر نیستند و از این ابزارها می‌توان در محیط‌های 3.0 به طور بسیار موثری استفاده کرد.
