نقش فناوري اطلاعات در توليد و ساخت
در جهان صنعتي امروز، به توليد به عنوان يك سلاح رقابتي نگريسته مي شود و سازمانهاي توليدي در محيطي قرار گرفته اند كه از ويژگيهاي آن مي توان به افزايش فشارهاي رقابتي، تنوع در محصولات، تغيير در انتظارات اجتماعي و افزايش سطح توقع مشتريان اشاره كرد. محصولات در حالي كه بايد بسيار كيفي باشند، تنها زمان كوتاهي در بازار مي مانند و بايد جاي خود را به محصولاتي بدهند كه با آخرين ذائقه، سليقه و يا نياز مشتريان سازگار هستند. بي توجهي به خواست مشتري و يا قصور در تحويل به موقع ممكن است بسيار گران تمام شود. شرايط فوق سبب گرديده تا موضوع اطلاعات براي سازمانهاي توليدي از اهميت زيادي برخوردار شود. از طرف ديگر، آخرين بررسيها حاكي از آن است كه استراتژي رقابتي مبتني بر بازار خود نيز به تدريج در حال گذر است وچشم انداز استراتژيك رقابت در آينده مبتني بر منابع خواهد بود. به عبارت ديگر در حالي كه شركتها امروزه موفقيت را در تبعيت و استفاده درست از قوانين، فرصتها و شرايط ديكته شده توسط بازار مي دانند، استراتژي مبتني بر منابع بر اين موضوع تاكيد دارد كه منفعت و موفقيت بيشتر با اتكا بر مزيتها و منابع منحصر به فرد و قابل اطمينان شركت و سرمايه گذاري به منظور توسعه و حفاظت از آنها حاصل خواهد شد.
البته منابع توليدي مورد نظر تنها شامل سرمايه، زمين، ماشين آلات و تجهيزات نمي شوند، بلكه بناي توليد نسل آينده بر تاكيد و توجه به اطلاعات، مديريت دانش و توجه ويژه به مسئله آموزش افراد خواهد بود.
وضعيت به وجود آمده و تحولات صورت گرفته مذكور در حوزه فعاليتهاي توليدي، اگرچه خود حاصل به كارگيري گسترده و همه جانبه فناوريهاي اطلاعاتي در اين حوزه است، ولي در عين حال باعث توجه مضاعف سازمانها و شركتهاي توليدي به مقوله اطلاعات و فناوريهاي مرتبط با آن شده است. اين تحقيق با هدف تبيين موضوع فوق صورت گرفته است و سعي دارد تا نقش و تاثير فناوري اطلاعات در وضعيت كنوني توليد و ساخت كالاها را به تصوير بكشد. اهميت اين بررسي از آنجا ناشي مي شود كه چند سالي است در كشور، افزايش تعداد واحدهاي توليدي و به تبع آن تحقق نسبي فضاي رقابتي باعث گرديده تا توجه توليدكنندگان و شركتهاي صنعتي به كيفيت محصولات، افزايش سهم بازار و مسئله صادرات معطوف گردد. از همين رو به نظر مــي رسد دانستن تحولات صورت گرفته در بخشهاي توليدي جوامع پيشرفته مي تواند در تعيين و شناخت بهتر مسيري كه سازمانهاي توليدي و صنعتي كشور براي ارتقاي توان رقابتي خود بايد طي كنند موثر واقع شود. در اين مقاله شرح داده خواهد شد كه چگونه توسعــه هاي اخير در حوزه فناوري اطلاعات به ويژه هوش مصنوعي و سيستم هاي خبره، وضعيت توليد در جوامع صنعتي را دگرگون ساخته است.
فناوري اطلاعات
عصر فعلي را برخي عصر اطلاعات لقب داده اند. اين نامگذاري شايد به اين دليل باشد كه امروزه اطلاعات به جزء تفكيك ناپذير زندگي بشر تبديل شده است. اگرچه اطلاعات از ديرباز در زندگي بشر تاثير بسزايي داشته و انسان براي تصميم گيريها و طي طريق همواره محتاج به آن بوده است ولي آنچه كه امروزه اهميت آن را صدچندان كرده، شرايط نوين زندگي و افزايش سهم اطلاعات در آن است.
اختراع رايانه، امكان پردازش سريع و ذخيره حجم انبوهي از داده ها را فراهم آورد و پيشرفتهاي بعدي در زمينه ارتباط بين رايانه ها و امكان تبادل داده بين آنها، تبادل و انتقال اطلاعات را در سطح وسيعي ممكن ساخت. اين رويدادها به همراه ساير پيشرفتهاي صورت گرفته در زمينه الكترونيك و ارتباطات اعم از ميكروالكترونيك، نيمه هاديها، ماهواره و روباتيك به وقوع انقلابي در زمينه نحوه جمع آوري، پردازش، ذخيره سازي، فراخواني و ارائه اطلاعات منجر گرديد كه شكل گيري فناوري اطلاعات حاصل اين رويداد بود.
براساس تعريف، فناوريهاي اطلاعاتي مجموعه اي از ابزارها، تجهيزات، دانش و مهارتهاست كه از آنها در گردآوري، ذخيـــــره سازي، پردازش و انتقال اطلاعات (اعم از متن، تصوير، صوت و...) استفاده مي شود.
در اين ميان نقش ابزارهاي رايانه اي و مخابراتي به وضوح مشخص است. اين فناوري به سرعت در حال رشد است و فعاليتها و سرمايه گذاريهاي انجام شده در اين زمينه به ويژه پس از ظهور پديده اينترنت، بسيار چشمگير است. دامنه علوم مرتبط با آن بسيار گسترده و وسيع بوده و مباحثي نظير علوم رايانه و مهندسي نرم افزار، مخابرات، هوش مصنوعي، سيستم هاي اطلاعاتي مديريتي، سيستم هاي پشتيباني تصميم، مهندسي دانش، فناوري چندرسانه اي، مديريت اطلاعات، امنيت داده و اطلاعات، داد و ستد و ارتباطات انسان - رايانه، ارتباطات گروهي مبتني بر رايانه، روباتيك و پايگاههاي اطلاعاتي اينترنتي را شامل مي شود.
پرتوهاي اين فناوري نوين بسياري از زواياي زندگي انسان را فرا گرفته است و بسياري از علوم و موضوعها را تحت تاثير خود قرار داده است.
امروزه موارد استفاده فناوري اطلاعات را مي توان در آموزش، مديريت و سازمان، پزشكي، تجارت، امور نظامي، توليد و صنعت، تحقيقات، حمل و نقل، كنترل ترافيك و صنعت نشر به وضوح مشاهده كرد.
اتوماسيون
جستجو به منظور يافتن راهي بهتر براي توليد قطعات، همواره عامل محرك و اساسي در خودكارسازي يا اتوماسيون بوده است. تعويض نيروي كار انساني با ماشين را مي توان ابتدايي ترين مرحله خودكارسازي توليد دانست كه حدوداً در سال 1775 ميلادي به وقوع پيوست و انقلاب صنعتي نقش موثري در رابطه با آن داشت. دستگاه تراش و نقاله ها نمونه هايي از مكانيزاسيون ايجاد شده بودند. روند اتوماسيون، در سال 1952 با ساخت اولين ماشين NC در دانشگاهMIT وارد مرحله جديدي شد كه مشخصه بارز آن عبارت بود از جايگزيني كنترل انساني با كنترل خودكار ماشين. نوعي از اتوماسيون قابل برنامه ريزي بود كه عمليات آن به وسيله اعداد و نشانه ها كنترل مي شد.
مجموعه اي از اعداد، يك برنامه را شكل مي دادند كه ماشين را براي توليد قطعه هدايت مي كرد. در نتيجه، در اين نوع ماشين ها براي توليد محصول جديد، به جاي اينكه ماشين تعويض گردد، تنها برنامه آن تعويض مي شد كه اين موضوع به بالارفتن سطح انعطاف پذيري منجر گرديد. با ورود اين فناوري به كارخانجات در دهه هاي 1950 و 1960، كنترل دستي جاي خود را به كنترل عددي داد و به دنبال آن با ورود رايانه به عرصه توليد، اين نوع كنترل نيز با كنترل كامپيوتري (CNC) جايگزين گرديد و به تدريج استفاده از اتوماسيون نرم متداول گشت(1). البته خودكارسازي، تنها محدود به فرايند توليدي نمي شد و بخشهاي اداري و مالي كارخانجات را نيز در بر مي گرفت. درحقيقت سيستم هايي مانند پرداخت حقوق و دستمزد و صدور فاكتور از جمله نخستين كاربردهاي رايانه در صنايع هستند. نمونه مهم ديگر در اين زمينه، سيستم برنامه ريزي احتياجات مواد (MATERIAL REQUIREMENT PLANNING) بود كه به منظور خودكارسازي عمليات برنامــه ريزي احتياجات مواد طراحي گرديد. از آنجا كه تمامي پيشرفتهاي يادشده در اين مرحله از اتوماسيون، تنها حول يك ماشين يا عمليات خاص صورت پذيرفت، واژهاتوماسيون نقطه ايبراي آن در نظر گرفته شد. در اين نوع اتوماسيون، مواردي از كاربردهاي ابتدايي فناوري اطلاعات به چشم مي خورد.
در دهه 70، با ظهور رايانه هاي ارزانتر و كارآتر و پيشرفتهاي الكترونيكي و مخابراتي، اتوماسيون هاي نقطه اي نيز به تدريج گسترش يافته و با پيوستن به يكديگر تبديل به اتوماسيون هاي گسترده تري به نام جزاير اتوماسيون شدند. جزاير اتوماسيون نشانگر مجموعه اي از زيرسيستم هاي يكپارچه خودكار شده در كارخانه هستند. سيستم هاي توليد انعطاف پذير، سيستم مديريت توليد، سيستم هاي يكپارچه جابجايي و انبارسازي مواد و سيستم هاي CAM وCAD نمونه هايي از جزاير اتوماسيون ايجاد شده هستند. انگيزه غايي، همانا خواست انسان براي افزايش هرچه بيشتر اتوماسيون در سيستم توليدي به منظور دستيابي به بهره وري بالاتر است.
باادامه فعاليت و تحقيق بر روي جزاير اتوماسيون، اين جزاير نيز به مرور توسعه پيدا كرده و شروع به همپوشاني و رقابت با يكديگر كردند.
اين مسئله به همراه جايگزيني تدريجي انديشه سيستمـي و كل نگر به جاي انديشه جزء نگرانه، همچنين پيشرفتهـاي صورت گرفته در زمينه فناوري اطلاعات باعث شد تا برخي به فكر يكپارچه سازي كليـه عمليات توليدي با يكديگر بيفتند و به اين ترتيب موضـوع «توليد يكپارچه رايانه اي» COMPUTER INTEGRATED MANUFACTURING = CIM) مطرح گرديد.
توليد يكپارچه رايانه اي اگرچه پايان تلاشهاي محققان در خودكارسازي امور توليدي و صنعتي نيست اما از آنجا كه نمايانگر خودكارسازي و يكپارچه سازي كليه فعاليتهاي مرتبط با توليد به وسيله به كارگيري رايانه ها، روبات ها و شبكه هاي ارتباطي در درون يك كارخانه است داراي اهميت بسيار زيادي است.
توليد يكپارچه رايانه اي
توليديكپارچه رايانه اي نوعي فناوري است كه مي تواند به هر صنعت وابسته شده و توسط آن صنعت هدايت شود، بدين معني كه هر صنعت برحسب مجموعه تجارب، نيازمنديها و موقعيتهاي خاص خود، شرايطي ويژه براي توليد يكپارچه رايانه اي فراهم مي آورد. از اين رو، تعاريف و توصيفهاي متفاوتي براي آن وجود دارد. در زير نمونه هايي از توصيف هاي صورت گرفته ارائه شده است.
سيستم يكپارچه رايانه اي شامل رايانه اي كردن فراگير و سيستماتيك فرايند توليدي است. چنين سيستم هايي بااستفاده از پايگاه داده هاي مشترك، فعاليتهايي همچون طراحي به كمك رايانه، ساخت به كمك رايانه، مهندسي به كمك رايانه، انجام تست ها، تعميرات و مونتاژ را يكپارچه مي سازند.
(اسپريت، كميسيون انجمن هاي اروپايي 1982) سيستم توليد يكپارچه رايانه اي عبارتست از به كارگيري يكپارچه اتوماسيون بر پايه رايانه و سيستم هاي پشتيباني تصميم گيري به منظور مديريت فعاليتهاي سيستم توليدي، از طراحي محصول تا فرايند توليدي و نهايتاً توزيع به انضمام مديريت توليد و موجودي و مديريت منابع مالي.
(هارن و براون 1984) سيستـم توليد يكپارچه رايانـه اي، پردازنـده هاي مواد و اطلاعات است كه سه زير سيستم اصلي آنها عبارتند از: سيستم فيزيكي كارخانه، سيستم تصميم و سيستم اطلاعاتي.
(ماير 1990) توليد يكپارچه رايانه اي عبارت است از علم و هنر خودكارسازي بااستفاده از يكپارچگي حاصل از فناوري اطلاعات در فرآيندهاي توليدي. (يومانز و همكاران 1986)
با كمي دقت در توصيفها و ديدگاههاي مذكـور در مورد توليـد يكپارچه رايانـه اي مـــي توان به نقش و اهميت اطلاعـات و فناوريهاي اطلاعاتي در تحقق سيستم توليد يكپارچـه رايانه اي پي برد. به بيان ديگر، مي توان گفت كه اين سيستم در طي روند توسعه فناوري اطلاعات به مانند فعاليت مهمي در كنار آن ظاهر گرديده و گسترش يافته است.
براي بررسي نقش فناوري اطلاعات در اين سيستم بهتر است كه ابتدا ديدگاه مذكور كمي شفاف تر شود. همانگونه كه هارن، براون و شيونان در كتابشان اشاره مي كنند، درك مسئله اين سيستم بستگي به زمينه تجربي و ديدگاه اشخاص نسبت به آن دارد. از اين رو است كه نگرشها و ديدگاههاي متفاوتي در رابطه با آن وجود دارد كه آنها در اثر خود به برخي از آنها اشاره كرده اند. آنچه در اينجا به عنوان ملاك در نظر گرفته مي شود، ديدگاهي است كه خودهارن و همكارانش در مورد اين سيستم ارائه كرده اند. اين ديدگاه كه در شكل يك نشان داده شده است به لحاظ جامعيت و نگرش سيستمي، مناسبترين ديدگاه از بين ديدگاههاي موجود به نظر مي رسد .
طوط ارتباطي نشانگر يكپارچگي مجموعه عمليات و نيز نشاندهنده مدار بسته بازخورد اطلاعات هستند. به طور خلاصـه، مـي توان گفت كه توليد يكپارچه رايانه اي به معني يكپارچگي جزاير اتوماسيون مرتبط با عمليات اداري - مالي، پشتيباني مهندسي، مديريت توليد و عمليات مربوط به سطح اجرايي است. اين فرايند به وسيله ارتباطات رايانه اي و تسهيلات ذخيره سازي داده ها انجام مي شود.
CAD و فناوري اطلاعات
در گذشته طراحي قطعات و محصولات به صورت دستي و بااستفـاده از ميزهاي بزرگ و ابزارهاي نقشــــه كشي انجام مي گرفت و نقشه ها غالباً برروي كاغذ ترسيم مي شدند. به همين سبب طراحيها عموماً وقت گير و پردردسر بودند. همچنين در صورت ترسيم اشتباه و يا تغيير طرح، اصلاح و رسم مجدد نقشه ها زمان زيادي را به خود اختصاص مي داد. اين مسئله در مواردي كه محصول از قطعات متعدد و پيچيده برخوردار بود نمود بيشتري داشت. نگهداري نقشه ها و مراقبت از آنها نيز مسئله ديگري بود كه هم فضاي زيادي را مي طلبيد و هم زمان قابل توجهي را براي كدگذاريبايگاني و بازيابي مجدد به خود اختصاص مي داد. بااين همه اين نقشه ها تنها نمايانگر شكل و وضعيت هندسي و مكاني قطعات نسبت به يكديگر آن هم به صورت دو بعدي بودند.
به تدريج با بكارگيري رايانـه در امر نقشــه كشي و ايجاد و توسعه نرم افزارهاي CAD ، تحولي در امور طراحي به قوع پيوست. كاهش خطاهاي طراحي و توليد، ايجاد تناسب ميان نقشه و روشهاي توليد، تشخيص آسان روابط اجزاي قطعه در مرحله تحليل، تسهيل در آمــاده سازي مستندات و بهبود يا افزايش استانداردهاي طراحي از مزاياي طراحي به كمك رايانه بودند.
امروزه باافزايش توان رايانه ها در ذخيره و پردازش داده و همچنين پيشرفتهاي صورت گرفته در زمينه فناوريهاي اطلاعاتي به ويژه هوش مصنوعي، امكانات و قابليتهاي سيستـــم هاي CAD به طور چشمگيري افزايش يافته است. نرم افزارهاي پيشرفتهCAD امروزي، امكان ايجاد مدلهاي توپر سه بعدي را براي طراح فراهم آورده اند. اين نرم افزارها با بهره برداري وسيع از تكنيــك هاي هوش مصنوعي و به لطف سيستم هاي خبره تعبيه شده در آنها، قابليت تجزيه و تحليل طرحها را نيز دارا هستند. به عنوان مثال آنها قادرند جرم طرح، حجم طرح و مركز ثقل قطعات را محاسبه و تعيين كنند.
مي توانند محل برخورد يا فصل مشترك قطعات مونتاژي را بررسي كنند و خواص مكانيكي قطعات نظير تنش و يا جريان گرمايي را مورد تجزيه و تحليل قرار دهند. برخي از اين نرم افزارها مي توانند حركت قطعات را نيز مورد مطالعه قرار دهند و برخي ديگر قادرند نقاط و زمانهاي بازرسي قطعه را تعيين سازند. آنها حتي پايگاه اطلاعاتي مورد نياز توليد محصول را به وجود مي آورند. پايگاه مذكور شامل تمام اطلاعات مربوط به محصول از ديد طراحي، از اطلاعات هندسي، ليست مواد و قطعات، مشخصات مواد و غيره گرفته تا اطلاعات اضافي مورد نياز براي توليد مي شود. سيستم هاي قدرتمندCAD فعلي، همچنين قابليت تبادل اطلاعات با سيستم هاي بانك اطلاعاتي و انتقال داده ها به ساير نرم افزارهاي توليدي را نيز دارا هستند كه اين ويژگي، كارآيي آنها را به نحو چشمگيري افزايش داده است.
فناوري اطلاعات در طراحي فرآيند به كمك رايانه
يكي ديگر از جزاير اتوماسيون ايجاد شده در زمينه توليد، سيستم طراحي فرآيند به كمك رايانه (COMPUTER-AIDED PROCESS PLANNING=CAPP) است. اين سيستم هـا بـه منظور انجام خودكار طراحي فرايند توليد قطعاتي كه در گذشته توسط متخصصان روشهاي توليـدي انجام مي گرفت ايجاد گرديده اند. اين سيستم ها از نظر يكپارچـــــه سازي اهميت بسياري دارند چرا كه يكي از نقاط كليدي در ايجاد ارتباط ميانCAD و CAM به شمار مي روند. خروجيهاي يك سيستم طراحي فرآيند عبارتند از: انتخاب عمليات مناسب و تعيين توالي عمليات مزبور بر روي قطعه، انتخاب ماشين آلات ضروري براي اجراي عمليات، تعيين ابزارآلات و فيكسچرها و همچنين دستورالعملهاي اجرايي براي تنظيم دستگاه، مسير حركت ابزارها، پارامترهاي عمليات نظير سرعت، مدت، ميزان بار و... البته بايد خاطرنشان ساخت از آنجا كه برنامه ريزي و طرح ريزي فرايند ساخت قطعات بسيار متكي به تجربه و قضاوت برنامه ريزان است، خودكارسازي كليه فعاليتهاي يادشده، كاري بس دشوار بوده و غالب سيستم هاي موجود طراحي فرآيند، توان اجراي تمامي فعاليتهـاي فوق را ندارند، بلكه در اكثـر موارد تنهـا مــــي توانند خدمات پشتيباني تصميم گيري ارائه كنند.
نقش فناوري اطلاعات در سيستم طراحي فرآيند نيز بسيار مشهود است. به طور كلي در توسعه اين نوع سيستم ها دو رويكرد مطرح است:
1 - رويكرد بهبودي يا متنوع؛
2 - رويكرد مولد يا بنيادي.
در رويكرد بهبودي كه اساس آن استفاده از فناوري گروهي و ابزارهاي دسته بندي و كدگذاري است، از يك قطعه مركب اصلي براي نشان دادن دامنه اشكال توليدي در يك خانواده استفاده مي شود. هرگاه كه سيستم قطعه جديدي را به عنوان عضوي از يك خانواده خاص شناسايي كرد، طرح ريزي فرآيند قطعه مركب آن خانواده را به گونه اي اصلاح مي نمايد كه بتواند طرح فرآيند آن قطعه جديد را ايجاد كند. سيستـم در اين رويكرد، براي تعيين شكل قطعـات از تكنيك هاي طبقـه بندي قطعات استفاده كرده و آنها را با اشكال متناظـر در قطعات اصلي مطابقت مـــي دهد.
در رويكرد بنيادي، طرح فرآيند براساس اطلاعات موجود در پايگاه داده هاي توليد ايجاد مي شود. در اين رويكرد، سيستم طراحي فرآيند در شكل سيستـم هاي دانش - پايه و هوش مصنوعي و در برخي موارد نيز به صورت يك سيستمDSS عمل كرده و با دريافت اطلاعات جزئيات قطعه موردنظر، انواع عمليات توليدي در دسترس و توانايي آنها برحسب دقت و تلرانس، تجربه مربوط به قطعات پيشين و... اقدام به طراحي فرآيند مناسب جهت قطعه مي كند.
تلاش براي رايانه اي كردن خبرگي و منطق قضاوت مورد نياز در عملكرد طرح ريزي فرآيند قطعات همچنان ادامه دارد.
برنامه ريزي منابع توليد و فناوري اطلاعات: سيستم مديريت توليد (MRP II) به دليل يكپارچگي كه در عمليات مختلف توليدي به وجود مي آورد، يكي از جزاير مهم اتوماسيون محسوب مي شود. اين سيستم كه صورت تكامل يافته برنامه ريزي منابع توليد است ، سيستم نسبتاً كاملي است كه رويكردي يكپارچه را براي مديريت منابع توليدي ارائه مي دهد و شامل توابع عملياتي و مدولهاي متعددي نظير سربرنامه توليد(MASTER PRODUCTION SCHEDULE=MBS) ، برنامـــه ريزي سرانگشتي ظرفيت، برنامه ريزي احتياجات ظرفيت، كنترل فعاليت توليد، خريد و مدولهاي مالي مي شود. شكل (2) ساختار سيستم مذكور را نشان مي دهد.
سيستم مديريت توليـد را مي توان يك سيستم يكپارچه ارتباطي و پشتيباني تصميــــم گيري دانست كه كليه فعاليتهاي توليدي - تجاري را پشتيباني مي كند. از جمله مهمترين عللي كه به استفاده گسترده از اين سيستم به عنوان يك تكنيك مديريت توليد منجر گرديده است، استفاده آن از قابليتهاي رايانه براي ذخيره سازي و دستيابي به حجم بالايي از اطلاعات است كه اين امر خود براي هر شركت ضروري مي نمايد. علاوه براين& سيستم مديريت توليد به ايجاد هماهنگي و يكپارچگي ميان فعاليتها و قسمتهاي مختلف مانند مهندسي توليد و مواد در واحد توليدي كمك مي كند.
سيستـم هايMRP II به تدريج از سيستـــم هاي ذخيره داده ها به صورت فايل، به سيستم هاي مديريت پايگاه داده تبديل شده و به طور خاص به سيستم هاي پايگاه داده هاي ارتباطي گرايش يافتــه اند. به عبارت ديگر، داده ها بايد به گونه اي ذخيره گردند كه از طرفي از ذخيره سازي زائد آنها در جاهاي مختلف اجتناب شود و از طرفي ديگر دستيابي به هر حالت دلخواه (اعم از جستجو يا گزارش) را تسهيل سازند. پايگاه داده هاي توليد مورد نياز اين سيستم شامل اطلاعات اصلي قطعات (نظير شماره قطعه، شرح، واحد شمارش، سياست اندازه انباشته، موقعيت در انبار و...) اطلاعات موجودي، ليست مواد، اطلاعات مسير (مجموعه عمليات ساخت يا مونتاژ قطعه)، اطلاعات مراكز كاري (ظرفيت، هزينه و...) و اطلاعات ابزارآلات مي شود.
باتوجه به حجم زياد داده هاي مورد نياز سيستـم هاي MRP II و درنظرگرفتن اين نكته كه كارآيي اين سيستم ها بستگي زيـادي به صحت و به روز بـــودن داده هاي مذكور دارد، لذا مي توان گفت كه ايجاد مكانيسم هايي جهت جمع آوري اتوماتيك داده هاي يادشده مي تواند ميزان استفاده از اين سيستم ها و همچنين كارآيي آنها را به نحو چشمگيري افزايش دهد. اين موضوعي است كه مورد توجه پژوهشگران مسائل توليدي واقع شده است به گونه اي كه امروزه سيستم هاي خودكار جمع آوري داده ها با سيستم هاي رديابي مواد در MRP II مرتبط گشته و در نتيجه يك سيستم بلادرنگ براي دسترسي آني به اطلاعات قطعات در جريان ساخت فراهم گرديده است.
فناوري اطلاعات و كنترل كيفيت: به طور سنتي وظيفه كنترل كيفيت با بهره گيري از روشهاي بازرسي دستي و رويه هاي نمونه برداري آماري انجام مي گرفته است. روشهاي دستي عمومـــاً وقت گيـر بوده و به پرسنل ماهر و صرف دقت بسيار نياز داشت. در ضمن به دليل نمونه برداري امكان ارائه محصول معيوب به بازار نيز وجود داشت. همچنين در روشهاي مذكور غالباً قطعه از مجاورت ماشين برداشته شده و به ناحيه جداگانه اي منتقل مي شد كه اين امر بعضاً موجب بروز تاخير و يا ايجاد گلوگاه در زمان بندي توليد مي گرديد.
آنچه در حال حاضر به عنوان كنترل كيفيت به كمك رايانه مطرح است، استفاده از قابليتهاي رايانه، حساسه ها، سيستم هاي بينائي مصنوعي، تكنيك هاي هوش مصنوعي و سيستم هاي خبره در بازرسي و تست قطعات است.
فناوري اطلاعات در ساير جزاير اتوماسيون: با نگاهي به وضعيت جزاير اتوماسيون مي توان دريافت كه نقش فناوري اطلاعات در آنها شبيه به يكديگر بوده و بيشتر در رابطه با نياز آنها به حجم زياد اطلاعات و استفاده از قابليت ذخيره و پردازش داده ها توسط رايانه هاي پيشرفته و همچنين تلاش در جهت به كارگيري اتوماسيون تصميم گيري به وسيله سيستم هاي خبره و ساير تكنيك هاي هوش مصنوعي است. در مورد ساير جزاير اتوماسيون نيز وضع به همين صورت است.
سيستم انباشت و برداشت خودكار كه به آن انبار اتوماتيك نيز گفته مي شود سيستمي است كه مواد را بااستفاده از جرثقيل هاي تحت كنترل رايانه انبار كرده و در موقع لزوم فراخواني مي كند. سيستم مزبور هر پالت دريافتي را نوعاً بااستفاده از سيستم باركد شناسايي كرد، يك موقعيت خالي و مناسب در قفسه ها را براي آن انتخاب مي كند و جرثقيل را در مسيري كه به موقعيت مزبور منتهي مي شود هدايت مي كند. همچنين زماني كه درخواستي براي فراخواني يك پالت انبار شده مي رسد، رايانه موقعيت آن را شناسايي كرده و جرثقيل را براي برداشتن پالت مورد نظر به آن موقعيت هدايت مي كند.
روبات ها از ديگر مصاديق و كاربردهاي سيستم هاي دانش پايه و خبره هستند. روبات صنعتي يك ماشين همه منظوره و برنامه پذير است كه ويژگيهاي خاصي از انسان را داراست. از روبات ها در كارهايي نظير انتقال و جابجايي مواد، جوشكاري، روكش كاري، مونتاژ قطعات و بازرسي استفاده مي شود. امروزه تلاش زيادي در جهت هوشمندسازي روبات ها و افزايش توان آنها در شناخت تغييرات محيطــي (و به تبع آن انجام واكنش مناسب) صـورت مي گيرد.ماير معتقد است كه يك روبات هوشمند بايد قادر به حس كردن (ديدن و لمس كردن)، فكركردن (تصميم سازي) و فعاليت كردن (حركت و كنترل كردن) باشد. او كاربرد هوش مصنوعي در رابطه با مسائل روبات ها را در چهار موضوع مهم مي داند كه عبارتند از: طراحي، انتخاب روبات، نحوه استقرار فضاي كار، برنامه ريزي و نگهداري و تعميرات.
سيستم هايCAM نيز از اهميت ويژه اي در توليد برخوردارند. يك سيستم CAM شامل برنامه ريزي، برنامه ريزي توليد، ماشين كاري، مونتاژ، و نگهداري و تعميرات است كه در زمينه ماشين كاري و مونتاژ از فناوري هوش مصنوعي و روبات ها به طور چشمگيري استفاده مي شود.
هر يك از جزاير اتوماسيون به انبوهي از داده ها و اطلاعات نيازمند است كه در قالب پايگاههاي داده در اين سيستم ها ساختاردهي شده و در موقع لزوم فراخوانده مي شوند. اطلاعات مورد نياز برخي از اين جزاير در كتاب «يومانز» تشريح شده است(2).
فناوري اطلاعات و ارتباط جزاير اتوماسيون: يكي از مزاياي توليد يكپارچه رايانه اي اين است كه در آن، آگاهي فزاينده اي در مورد نياز به طراحي براي توليد و مونتاژ وجود دارد. به عبارت ديگر، سعي مي شود كه طراحي محصول به گونه اي انجام گيرد كه امكان ساخت و مونتاژ آن با دستگاهها و تجهيزات موجود وجود داشته و حتي المقدور به سهولت انجام شود.
همچنين در صورت يكپارچگي اطلاعاتي اگر در قسمتي از داده ها و برنامه ها تغييراتي رخ دهد، پيامد آن در سرتاسر سيستم اعمال شده و سيستم باتوجه به شرايط جديد بهينه مي گردد. در مجموع، يكپارچگي، كارآيي سيستم را افزايش داده و زمان پيشبرد قطعه را به ميزان قابل توجهي كاهش خواهد داد. اما در اين ميان مشكلي وجود دارد. از آنجا كه جزاير اتوماسيون به طور جداگانه شكل گرفته و هريك براي حل مشكل خاص و يا خودكارسازي فرايند مشخصي توسعه يافته اند ايجاد ارتباط بين آنها دشوار و پر دردسر است. عدم وجود ساختار يكسان و مورد توافق باعث گرديده كه فروشندگان اينگونه سيستم ها، محصولاتشان را به راههاي مختلف آماده كنند و در نتيجه شركتهاي توليدي با دشورايهاي بزرگي براي يكپارچه كردن محصولات خريداري شده از فروشندگان مختلف روبرو شوند.
در ايجاد ارتباط ميان جزاير اتوماسيون، ميلر و همكارانش سه نوع يكپارچه سازي را ضروري شمرده اند: يكپارچگي فني، يكپارچگي رويه و يكپارچگي در هدف. يكپارچگي فني به ايجاد ارتباط الكترونيك ميان مناطق مختلف عملياتي مي پردازد.
يكپارچگي رويه هنگامي به دست مي آيد كه يك نگرش يكسان در مورد چگونگي تعبير و تفسير اطلاعات بر گروههاي مختلف عملياتي حاكم باشد. در نتيجه، اين گروهها كه اطلاعات را ميان يكديگر مبادله مي كنند، توانايي استفاده از رويه هاي مشترك و مناسب را خواهند داشت. در نهايت، يكپارچگي در هدف زماني به دست مي آيد كه نواحي مختلف عملياتي (يا جزاير اتوماسيون) از داده ها و اطلاعات مشترك جهت نيل به اهداف عمومي مشترك استفاده كنند.
موضوع قابل توجه ديگر در اين زمينه، نحوه ارتباط جزاير اتوماسيون با مديريت توليد است اين ارتباط توسط كنترل فعاليت توليد صورت مي گيرد.
در بين تلاشهايي كه در جهت ايجاد يك رويه استاندارد براي ساخت سيستم هاي توليد يكپارچه رايانه اي انجام گرفته پروژه اروپايي برنامه استراتژيك اروپايي براي تحقيق و توسعه در فناوري اطلاعات يكي از موارد جالب توجه است. هدف اساسي اين پروژه كه پايه كتاب يومانز و همكارانش (1985) را تشكيل مي داد ارائه ساختاري براي سيستم هاي توليد يكپارچه رايانه اي در اروپا بود. بدين منظور آنها در مطالعه خود ابتدا سعي در تقسيم و مدوله كردن كل توليد يكپارچه رايانه اي در زير سيستم هاي مجزاي عملياتي و شرح حداقل مشخصات و مسئوليت هر زيرسيستم و تعيين انواع داده هاي ورودي و خروجي آنها كرده و پس از آن، نحوه ارتباط بين زيرسيستم ها و روابط آنها با يكديگر را مورد بحث قرار داده اند. آنها موضوعهايي همچون حفاظت شبكه، قابليت اطمينان، سازمانهاي سخت افزاري، پروتكل ها و نگهداري و تعميرات را موارد حائز اهميت در حوزه ارتباطات در شبكه دانسته اند.
يومانز و همكارانش همچنين انواع ارتباطات در سيستم توليد يكپارچه رايانه اي را به سه دسته كلي ارتباطات در فاز طراحي، ارتباطات در مرحله ساخت و ارتباط اين دو قسمت با يكديگر تقسيـم و هريك را به طور جداگانه تشريح كرده اند. به عنوان نمونه آنها در ارتباطات طي مرحله ساخت، سه نوع شبكه منطقي(3) تعريف مي كنند:
شبكه كنترل براي راندن و به جريان انداختن ماشين ها، روبات ها؛
شبكه نظارت براي محافظت و اطمينان از صحت عملكرد زير سيستم ها؛
شبكه مديريت براي بهينه سازي عمليات خط توليد.
لازم به ذكر است از آنجا كه ايجاد ساختار متنوعي از سيستم توليد يكپارچه رايانه اي به گونه اي كه تمامي نيازمنديهاي كليه شاخه هاي صنايع توليدي را پوشش دهد غير ممكن است، دامنه مدل آنها محدود به فعاليتهايي شد كه مستقيماً مربوط به طراحي و توليد محصولات و قطعات ماشين كاري شده در بخش مهندسي مكانيك بودند.
در اين جا مجدداً يادآوري مي شود كه ميزان يكپارچگي و سطح اتوماسيون در صنايع مختلف متفاوت بوده و هر شركت توليدي به فراخور پيچيدگي و شرائط حاكم بر آن و در نظر گرفتن موقعيتها و نيازهايش در اين مسير گام برداشته است. از همين رو، فعاليتهاي تحقيق و توسعه در زمينه خودكارسازي توليد و كارآمدتر و هوشمندتر كردن جزاير اتوماسيون هنوز هم ادامه دارد و قابليتها و توانمنديهاي هريك از اين جزاير با توجه به توسعه روزافزون فناوري اطلاعات و كاهش دائمي هزينه فناوري رايانه، در حال تغيير، تكامل و پيشرفت است.
جمع بندي
در اين مقاله ابتدا با بيان تاريخچه اي از روند اتوماسيون توليدي، وضعيت فعلي توليد در شركتهاي پيشرو به تصوير كشيده شد. در اين رابطه با اشاره به موضوع سيستم توليد يكپارچه رايانه اي و ساختار آن، پيشرفتهاي صورت گرفته در امور مختلف توليدي اعم از طراحي، برنامه ريزي فرايند، ساخت، كنترل كيفيت، مديريت توليد و ايجاد جزاير اتوماسيون و همچنين نقش فناوري اطلاعات در موارد مذكور تشريح گرديد. پس از آن نيز به موضوع ارتباط بين جزاير اتوماسيون و اهميت آن از ديد فناوري اطلاعات پرداخته شد. در قسمتهاي مذكور شرح داده شد كه چگونه تكنيك هاي هوش مصنوعي، سيستم هاي پشتيباني تصميم و سيستم هاي خبره موجب روانــي در كارها و خودكارسازي فرايندها شده اند. در مورد تاثير ساير فناوريهاي اطلاعاتي در محيط نوين توليدي نيز مطالبي ارائه شد. در مجموع مي توان گفت كه فناوري اطلاعات، روشهاي جديد كار را به همراه داشته و باعث كاهش هزينه ها، بهبود كيفيت انجام امور توليدي و افزايش سرعت توليد شده است.
منبع
http ://www.imi.ir
© کپي رايت توسط .:مقاله نت.: بزرگترين بانك مقالات دانشجويي کليه حقوق مادي و معنوي مربوط و متعلق به اين سايت و گردآورندگان و نويسندگان مقالات است.)
برداشت مقالات فقط با ذکر منبع امکان پذير است.
