نقش سيستم‌ هاي اطلاعات کيفيت بهنگام در توليد الکترونيکي

مولف/مترجم:دکتر مهرداد اله قلي زاده آذري
موضوع: کیفیت
سال انتشار(میلادی):2008
وضعیت: تمام متن
منبع: ماهنامه تدبیر- سال نوزدهم- شماره 194

چكيده
در شرايط توليد الکترونيکي، به دست آوردن داده ها و اطلاعات کيفيت بهنگام براي توليد کنندگان به منظور انجام اقدامات سريع و مناسب در مقابل مشکلات کيفيت در فرايند توليد، يک مسئله مهم به حساب مي آيد. اين مقاله، يک سيستم اطلاعات کيفيت بهنگام (OQIS) را به منظور کنترل کيفيت در يک محيط توليد الکترونيکي معرفي مي کند. بدين منظور طراحي OQIS و زير ساختهاي آن مورد بررسي قرار مي گيرد. درنهايت نتايج مقاله نشان دهنده مزيتهاي OQIS براي شرکتها در به دست آوردن داده ها و اطلاعات کيفيت بهنگام و ارتقاي بيشتر توليد الکترونيکي است.

مقدمه
در يک محيط توليد الکترونيکي (e-manufacturing) کنترل کيفيت کارآمد به خاطر مواردي، مانند: چون فاصله جغرافيايي، ناهمخواني استانداردهاي کيفيت و ناهمگني فرهنگي تحقق نمي‌يابد. از طرفي روشهاي متداول بازرسي هاي کيفيت چند نقطه اي و نمونه گيري تصادفي از کل زنجيره تأمين، هزينه هاي محصول را افزايش مي دهد در حالي که دستيابي به کيفيت بالا را نيز تضمين نمي کند.
از آنجا که تشخيص کيفيت و معيارهاي بهينه سازي به ميزان زيادي به تجربه و دانش فرد متخصص بستگي دارد، پيامدهايي مانند: ناهماهنگي و عدم انسجام در فرايندهاي گزارش دهي و تصميم گيري مي تواند مباحث نويي در کيفيت را مطرح کند. علاوه بر اين، چنين اطلاعاتي ممکن است در اختيار و يا قابل دسترسي تمامي طرف هاي درگير در فرايندهاي توليد نباشد.
در چنين شرايطي توليد الکترونيکي که به واسطه فناوري اطلاعات مبتني بر شبکه ايجاد شده است، به عنوان يک الگوي جديد در صنايع ظهور کرده است. در يک محيط الکترونيکي اطلاعات کيفيت بهنگام، اهميت بسياري پيدا مي کند. اطلاعات کيفيت بهنگام مي توانند اقدامات اصلاحي آني براي يک عدم انطباق شناسايي شده را تسهيل کنند. اين مسئله نيازمند يک مکانيزم کنترل کيفيت الکترونيکي است که در آن شفافيت و وضوح اطلاعات کيفيت بهنگام در طول زنجيره تأمين لازم است.

1 – طراحي و تجزيه و تحليل سيستم اطلاعات کيفيت بهنگام (OQIS)
توسعه يک (OQIS=ONLINE INFORMATION SYSTEM QUALITY) به فعاليت‌هاي مشترکي نياز دارد. چنين فعاليت هايي، شبکه هايي با ظرفيت بالا و سطح بالايي از قابليت ارتباط را ايجاب مي‌کند. يک پايگاه داده OQIS بايستي داراي يک مخزن داده کيفيت متمرکز بوده که از طرفي امکان اطلاع دهي بهنگام را فراهم کرده و از طرف ديگر نقشها و مسئوليتهاي هر يک از فرايندها، نتايج آزمايشها، و ديگر اطلاعات کيفيت و همچنين سوابق اطلاعات براي استفاده مجدد از دانش را در بر گيرد. اين پايگاه داده، بايستي امکاناتي از قبيل يکپارچگي داده ها، دسترسي به داده هاي زمان واقعي، در دسترس بودن وضعيت بازرسي و آزمايشها، مشخصات و استانداردها، توليد اطلاعات دقيق، و همکاري با پايگاه هاي داده ديگر توليد را فراهم سازد.
شکل (1) وظايف پايگاه داده ها و جريان اطلاعات کيفيت در يک سيستم توليد را نشان مي دهد. دسترسي بموقع به اطلاعات کيفيت، باز خورد سريع براي کنترل کيفيت هر يک از بخشهاي توليد را تسهيل مي کند. در ادامه بخشهاي مختلف يک OQIS بررسي مي شود.
1-1 . مدل اطلاعات OQIS
يک OQIS بايستي کاربران را در تهيه گزارشها و نمودارهاي کيفيت استاندارد پشتيباني کرده، اين نمودارها و گزارشها را مطابق با الزامات محيط توليد به شکل پويا، تنظيم کند. بنابراين شامل چهار بخش است که معمولاً در سيستم هاي توليد سنتي ارائه مي شوند، همان‌گونه که در شکل (2) نيز نشان داده شده است. در ادامه، هر يک از اين بخشها مورد بررسي قرار مي گيرد:

1-1-1 . بخش طراحي محصول: اين بخش بايستي يک همکاري و مشارکت را بين مهندسان رشته هاي مختلف در سطح سيستم برقرار کند. همچنين بايستي داده‌ها در مورد الزامات محصول، استاندارد‌سازي محصول و برنامه ريزي طراحي براي تمامي بخشها به منظور ارزيابي شرايط توليد را ارائه کند. علاوه بر اين، بايستي داراي کنترل فرايند آماري (SPC) مرتبط با پايگاه داده ها، تجزيه و تحليل اثرات و حالات خرابي (FMEA) و ديگر فرم ها و جدولهاي کيفيت استاندارد باشد. براي مثال: داده هاي مربوط به معيارهاي عملکرد توليد يا عملکرد فني محصول (مانند: قدرت خروجي، وزن، مصرف انرژي، حساسيت، سر و صدا و غيره) بايستي در بخش طراحي محصول مورد نظر قرار گيرند.

1-1-2 . بخش طرح ريزي فرايند: اين بخش بايستي شامل تمامي اطلاعات در مورد ماشين آلات و ابزاري باشد که طي فرايند توليد و بازرسي به کار گرفته مي‌شوند. اين اطلاعات بايستي امکان جمع‌آوري داده هاي زمان واقعي به منظور به دست آوردن معيارهاي عملکرد در قالب اعتماد پذيري، در دسترس بودن و قابليت تعمير پذيري را فراهم آورد. اين داده ها شامل: زمان جاري، زمان متوسط چرخه توليد، زمان متوسط بين خرابي‌ها، زمان متوسط بين تعميرها، نرخ ساخت بهينه، زمان متوسط هر تعمير و...است. هدف از طرح ريزي فرايند به کمک کامپيوتر بايستي دستيابي به طراحي بهتر، هزينه‌هاي توليد پايين تر، انعطاف پذيري بيشتر، کيفيت بهتر و بهره وري بالاتر باشد.

1-1-3 . بخش کنترل کيفيت: اين بخش بايستي جدولهاي آماري بهنگام را براي فعال سازي اقدامات اصلاحي روي ماشين ها و فرايندها در طول توليد، ارائه کند. اين جدولهاي آماري بايستي بر مبناي داده هاي ماشين و فرايند، که ممکن است از راه مکانيزم‌هاي نمونه گيري مبتني بر زمان ، مبتني بر رويداد و يا مبتني بر واحد محصول باشند، ايجاد شوند.

1-1-4. بخش ورودي داده ها: اين بخش بايستي وروديهاي خودکار و دستي داده را دريافت کند.
به اين منظور، امکاناتي براي جمع آوري خودکار داده بايستي موجود باشد. اين کار از راه نرم افزارها و سخت افزارهاي هوشمند امکان پذير است و مي توانند داده هاي بخشهاي متعددي را در كمترين زمان جمع آوري کنند. اين داده ها از راه يک فرايند فيزيکي توسط حسگرها به دست مي آيند. تحليل داده ها هنگام شروع فرايندهاي جديد يا توقف فرايندهاي قديمي، آغازگر الگوريتمهاي کنترلي براي اتخاذ تصميم است. اين اقدامات مي توانند از راه سيگنالها به فرايندهاي فيزيکي منتقل شوند.
براي کاربرد موثر سيستم، تلفيق يک سيستم مديريت اخطار (AMS) با يک OQIS به منظور ارائه مديريت مناسب و اخطار بهنگام براي شناسايي و اعلام خطا پيشنهاد مي شود. به اين ترتيب تلفيقي از اطلاعات مربوط به اخطارها، پيغام ها و پست الکترونيکي مي تواند در اختيار کاربران (به ويژه مهندسان) قرار بگيرد تا آنها بتوانند دلايل ريشه اي مشکلات را تعيين کرده، سپس آنها را اصلاح کنند. يک سيستم مديريت اخطار (AMS) مي‌تواند بسياري از استانداردهاي کيفيت را برآورده کرده، برخي از الزامات 9000 ISO را پشتيباني کند و به آساني مي‌تواند به منظور ارسال پست الکترونيکي يا پيغام به يک کاربر يا مجموعه اي از کاربران تنظيم شود. از اين راه هنگامي که نمودارهاي کنترل، از کنترل خارج مي شوند، سيستم به اپراتور اطلاع مي دهد تا اقدامات لازم را انجام دهد.

 

1-2 . ذخيره داده ها و مديريت دانش
در يک OQIS تمامي سوابق کيفيت بايستي در يک محيط مناسب ذخيره شوند تا از زوال و گم شدن آنها جلوگيري شود. بنابراين پايگاه داده ها در سيستم بايستي به شکل يک پايگاه داده، يکپارچه عمل کند. به اين منظور چهار جزء براي پايگاه داده‌ها در نظر گرفته مي شود: شامل يک اصلاح کننده، يک موتور استنتاج، يک سيستم مديريت و يک ساختار ذخيره فيزيکي. جريان داده ها به واسطة کاربران مربوطه و يا از راه موتور استنتاج از راه نتيجه گيري در بخشهاي مربوطه در پايگاه دانش کنترل مي شود.

1-2-1 . مديريت داده و دانش: شکل (3) ابزارهاي تحليلي بهنگام OLAP (Online Processing-Analytical) را که در يک OQIS براي مديريت داده هاي کيفيت مي تواند مورد استفاده قرار گيرد نشان مي‌دهد. اين ابزارها جهت دهي را تسهيل کرده، قابليت مدلسازي، شبيه سازي ، باز گرداندن داده هاي پايه اوليه به سيستم و تقسيم فعاليتها از راه ارتباطها را فراهم مي‌آورد. ساختار مديريت داده و دانش يک OQIS شامل اجزاء زير است:
1. فرمهاي ورودي اطلاعات، در کنار زير مجموعه هايي از مدل داده براي ورود اطلاعات.
2. يک سيستم پردازش داده که امکان ثبت و پردازش داده را فراهم کند.
3. داده هاي ذخيره شده بر مبناي دانش مرتبط.
4. يک ابزار جستجو و انتخاب که قابليت مشاهده محتواي پايگاه دانش و انجام جستجو در مجموعه هايي از داده ها را مي دهد.
5. واسطه هاي استاندارد که امکان ارتباط ديگر برنامه هاي کاربردي با OQIS را فراهم آورده، کار با ديگر منابع شبکه را تسهيل مي کند.

1-2-2 . مکانيزم استنتاج: با در نظر گرفتن پراکندگي دانش غير ملموس و تنوع شکلهاي نمايش آن، مکانيزم استنتاج در اين سيستم، بايستي روشهاي متعددي، مانند: زنجيره رو به جلو، زنجيره رو به عقب، استنتاج و نتيجه گيري دقيق، استنتاج غير دقيق، و ترکيبهاي آنها را به‌کار گيرد. علاوه بر اين، بايستي اقدامات متعددي را مبتني بر نتايج استنباط ها انجام دهد.

1-2-3 . پشتيباني از کنترل کيفيت: در يک محيط توليد الکترونيکي، تشخيص عيب داراي اهميت خاصي است. براي اين منظور بايستي برنامه هاي کنترل کيفيت به‌گونه‌اي که بتواند قابليت اطمينان سيستم را افزايش دهد، مورد حمايت قرار گيرد. در اين راستا برنامه هاي کاربردي اصلي عبارتند از:
_ ايجاد مشخصات عملکرد براي تشخيص اشتباه و عدم دقت، يا انتخاب يک روش اندازه گيري در آزمايشگاه کنترل کيفيت،
_ برقراري مشخصات کنترل کيفيت، يا انتخاب قواعد کنترل و معيارهاي کنترلي لازم براي تضمين کيفيت.
2. زير ساختارهاي OQIS
زيرساختارهاي OQIS از اجزاء زير تشکيل شده است:
2-1 . بخش هدايت کننده سيستم هاي اطلاعات کيفيت: اين بخش يک واسطه براي تعامل بين کاربر و OQIS است. هر يک از طرفين زنجيره تأمين از راه اين بخش به سيستم متصل مي‌شوند. اين بخش دسترسي به طيف وسيعي از اطلاعات در مورد موضوعي خاص را به دست مي‌دهد. همچنين اين بخش مي تواند با فيلتر کردن اطلاعات، برخي از اطلاعات ويژه را شخصي سازي کند.

2-2 . بخش مرکزي کيفيت: اين بخش نگهدارنده فيزيکي سيستم OQIS است و شامل تمامي افراد و تيمهايي مي شود که در سيستم توليد، فعاليت دارند. سيستم به دنبال يکپارچه کردن تمامي کاربردهاي مهندسي، توليدي و تجاري مجزا در قالب يک سيستم اطلاعاتي جامع بر مبناي کيفيت است. OQIS فناوريهاي توليد پيشرفته و ديگر وظايف پشتيبان را يکپارچه سازي مي کند. اين روش يک پايگاه داده مشترک، يک قابليت مديريت پايگاه داده ها و يک شبکه ارتباطات براي ارتباط فعاليتهاي توسعه محصول، طراحي و مهندسي، اجرا، توليد و کنترل کيفيت ارائه مي کند.
2-3. بخش سيستم مديريت پايگاه داده‌ها (DBMS): تأکيد اين بخش بر دسترسي به داده‌ها به منظور ايجاد يک مکانيزم بازخورد سريع با هدف تضمين کنترل کيفيت است. متدولوژي ارائه داده ها، بايستي قابليت شامل بودن تمامي اطلاعات مرتبط با کنترل کيفيت در يک پايگاه داده يکپارچه را داشته باشد. در اکثر شرکتهاي توليدي، پايگاه داده اصلي را مي‌توان در يک دياگرام سلسله مراتبي سازماندهي کرد.
2-4 . تجزيه و تحليل اثرات خرابي، مبتني بر شبکه: به عنوان ابزار اصلي OQIS، نرم افزار آنلاين FMEA (تجزيه و تحليل اثرات و حالات خرابي) و SPC (کنترل فرايند آماري) نقش مهمي را در رويارويي و تقابل با داده هاي خام و پردازش شده ايفا مي کنند. سه بخش مختلف از FMEA وجود دارد که در OQIS مورد استفاده قرار مي گيرد . بخش اول: توانايي FMEA در کنترل، مشاهده و ويرايش داده ها است. بخش دوم: توسعه FMEA براي نشان دادن عدد تمايل ريسک و خطر براي حالات خرابي و اصلاح علل است. و بخش سوم: جدولها و نمودارهاي خروجي سيستم است.
از آنجا که FMEA يک ابزار تيمي است، همکاري همزمان کاربران مختلف در اين بخش مورد نياز مي باشد. براي مثال، مهندسان طراح مي توانند از سيستم براي ايجاد ساختار محصول و وظايف مورد نياز در FMEA استفاده کنند. مهندسان کنترل کيفيت از سيستم براي ثبت کردن خرابي هاي شناسايي شده براي يک محصول ويژه استفاده کنند. مهندسان محصول و فرايند مي توانند از سيستم براي شناسايي دلايل و اثرات خرابي هاي ويژه استفاده کنند. همچنين مديران ممکن است از سيستم براي شناسايي نواحي‌اي که داراي اولويت براي تخصيص منابع است، استفاده کنند. بين اين فعاليتها وابستگي هايي وجود دارد. از طرف ديگر، سيستم امکان دسترسي همزمان را فراهم مي سازد.
2-5 . کنترل فرايند آماري (SPC): رسم نمودارهاي کنترل و داده هاي اصلاحي کيفيت بهنگام که از راه SPC آنلاين کامپيوتري حاصل مي شود، مي تواند فرايند تصميم گيري را تسريع کرده، خطاهاي انساني را کاهش دهد. در هر فرايند توليدي، از وقوع خرابي جلوگيري شده، کيفيت از راه کنترل شرايط فرايند و عملکرد محصول مبتني بر SPC حفظ و بهبود مي يابد. علاوه بر اين، اين زير بخش به ثبت دلايل ريشه اي و اقدامات کمک مي‌کند.

نتيجه گيري
رقابت وسيع و پيشرفتهاي فني در توليد، شرکتها را با چالشهاي جديدي روبه‌رو مي کند. در اين راستا، شرکتها به دنبال اين هستند که محصولات جديد را با كمترين زمان و با کيفيت تضمين شده، به بازار ارائه دهند. اين مسئله نياز به يک سيستم تضمين کيفيت با اطلاعات کيفيت بهنگام را ايجاب مي کند.
سيستمهاي اطلاعات کيفيت بهنگام (OQIS) يک ابزار استراتژيک براي رقابت است. اين سيستمها اولاً به عنوان ابزار مفيد براي مديريت جريان اطلاعات کيفيت در طول سازمان عمل کرده، يکپارچه سازي اطلاعاتي را که در آينده موجب ارتقاي توليد الکترونيکي است باعث مي شود . ثانياً اين سيستم‌ها به مديران و کارکنان کنترل کيفيت در هر سطحي کمک مي‌کند تا فعاليتها را به عنوان مجموعه‌اي از فرايندها درک کنند. اين مسئله نيازمند آن است که تمامي اعضاي کنترل کيفيت با معيارهاي فرايند موجود و روشهاي ارائه اطلاعات کيفيت جمع آوري شده به‌طور سيستماتيک آشنا شوند. همچنين اين سيستمها باعث بهبود و ارتقاي بيشتر در کيفيت از راه دسترسي يکپارچه به اطلاعات کيفيت مربوطه مي شوند. به‌طور کلي تکامل و توسعه مداوم اين سيستم‌ها، ويژگي‌هاي آن را تقويت کرده، درنهايت موجب ارتقاي بيشتر توليد الکترونيکي مي‌شود.

منابع

1. Browne, J. (1992), "Future integrated manufacturing systems, a business driven approach", in kidd, P.T. (Ed.) , Organizations, people and Technology in European Manufacturing, Commission of the EEC, Luxembourg, pp. 17-30.
2. Coates, J.F. (2000), " Manufacturing in the 21st century", International Journal of Manufacturing Technology and management , Vol. 1 No. 1, pp. 42-59.
3. King, W.R. and Teo, T.S.H (1997), "Integration between business planning and information systems planning: Validating a stage hypothesis", Decision sciences, Vol. 28 No. 2, pp. 279-308.
4. koc, M. , Ni, J. , Lee, J. and Bandyopadhyay, p. (2003), "Introduction of e- manufacturing", NAMRC 2003 E- Manufacturing panel , MC Master university, Ontario , May.
5. Law, H.W. and Woo, T.M. (2003), "Quality control information representation using object-oriented data models", International Journal of computer Integrated Manufacturing, Vol. 16 No. 3, pp. 192-209.
6. Schnelle, K.O. and Mah, R.S.H. (1992), "A real-time expert system for quality control", Intelligent systems, Vol. 7 No. 5, pp. 36-42.