plastik-ambalaj.com

Neden firmalar PLM'e yatırım yapmalıdır?

Özet

Teknolojinin gelişmesiyle birlikte işletmeler, pazarda günden güne artan rekabetçi ortamlarda kârlılığını sürdürmeye çalışmaktadır. Süreçlerinde müşteri memnuniyeti, inovasyon, verimlilik ve kalite unsurlarını ilk sıralara yerleştirmek durumundadır. PLM (Ürün Yaşam Döngüsü) ürünlerin fikir aşamasından başlayarak, tasarım, üretim, servis ve kullanım ömrü dolduktan sonra bertaraf edilmesi süreçlerini kapsamaktadır. Endüstri 4.0’la birlikte tüketicinin istekleri de değişmekte ve çeşitlenmektedir. Firmaların, günden güne karşılaması zorlaşan bu isteklere karşı esnek olmaları ve adaptasyon yeteneklerini artırmaları gerekmektedir. Organizasyonel süreçlerin alt bileşenlerindeki her verimsiz detay, kalitesizlik ve fazla maliyet olarak geri dönmektedir.

PLM, sistemsel bir bakış açısı sunar. Ürün yaşam döngüsünde değer yaratan veya verimsiz süreçlerin görsel ve sistemsel takibini sağlayan günümüzdeki en etkin yöntem ve felsefedir. Global ekonomide yer almak isteyen firmalar PLM aracılığıyla rekabet ayrıcalığı sağlayabilirler.

Anahtar Kelimeler: PLM, Endüstri 4.0, yapay zekâ, akıllı fabrikalar, nesnelerin interneti, derin öğrenme

1.Giriş

Günümüzde işletmelerin değişen koşullara adapte olma becerisi hayati olmaktadır. Bu nedenle firmalar teknolojideki hızlı gelişme karşısında öngörülü davranarak uzun dönemli kurumsal stratejik planlamalar yapmaktadır.

Yaşam tarzımızdaki ilk büyük değişim (avcılık ve toplayıcılıktan tarıma geçiş) yaklaşık 10.000 yıl önce meydana gelmiştir. Bunu mümkün kılan hayvanların ehlileştirilmesiydi. Tarım devrimi üretim, taşımacılık ve iletişim amacıyla hayvan emeğini insan emeğiyle birleştirdi. Gıda üretimi yavaş yavaş iyileşerek nüfus artışını destekledi ve daha geniş insan yerleşimlerini mümkün kıldı. Bu da sonunda kentleşmeye ve şehirlerin yükselişine yol açtı.

Tarım devrimini 18.yüzyılın ikinci yarısından itibaren gündeme gelen bir dizi sanayi devrimi izledi. Bu süreç kas kuvvetinden mekanik kuvvete geçişi getirdi ve nihayetinde bugün dördüncü sanayi devrimiyle gelişkin bilişsel gücün insan üretimini artırdığı yere vardı.

İlk sanayi devrimi yaklaşık olarak 1760’tan 1840 dolaylarına kadar sürdü. Devrim demiryollarının inşası ve buhar makinesinin devreye girmesiyle mekanik üretime öncülük etti. 19. yüzyıl sonları ile 20. yüzyıl başlarında ivme kazanan ikinci sanayi devrimi elektriğin ve montaj hattının sağladığı destekle seri üretimi mümkün kıldı. Üçüncü sanayi devrimi 1960’larda başladı. Yarı iletkenlerin, ana bilgisayarların (1960’lar), kişisel bilgisayarların (1970’ler 1980’ler) ve internetin (1990’lar) katalizörlüğünde geliştiği için genellikle bilgisayar ya da dijital devrim olarak adlandırıldı. Günümüzde dördüncü sanayi devriminin başlangıcında bulunuyoruz. Onu; çok daha yaygın mobil bir internet, ucuzlayan daha küçük ama daha güçlü sensörler ve yapay zekâ ile makine öğrenmesi karakterize ediyor (Şekil 1) [1].

Şekil 1. Endüstri 1.0’dan Endüstri 4.0’a Endüstri Devrimler [2].

Dördüncü sanayi devrimiyle birlikte gittikçe karmaşıklaşan sistemleri etkin yönetme ihtiyacı doğmaktadır. PLM’in önemi tam da bu noktada anlaşılmaktadır. PLM, Endüstri 4.0’ın güncel teknolojik araçlarından elde edilen çıktıları yorumlayıp anlamlı sonuçlar üretmesi nedeniyle kullanılıyor. Araçlardan toplanan verilerin anlamlı hale getirilip yorumlanması için mükemmel bir altyapı oluşturuyor.

2.PLM Nedir?

PLM, ingilizcede Product Lifecyle Management sözcüklerinin kısaltmasıdır. Türkçede Ürün Yaşam Döngüsü Yönetimi olarak karşılık bulmaktadır.

PLM, bir ürüne ait tüm bilgilerin, fikir oluşumundan hurdaya varıncaya kadar olan süreçlere ait verilerin dijital ortamda kaydedilmesi, doğrudan ve anında bu bilgilere kolaylıkla ulaşılması, paylaşılması, seçilerek en uygun kullanımını sağlayan çok disiplinli ve bilgisayar destekli bir teknoloji organizasyonudur. PLM’in ürün süreç yönetiminden tasarıma, imalata, pazarlama ve kullanıma ait yazılım programlarının yer aldığı şematik bir yapısı Şekil 2’de gösterilmektedir [5].

PLM, ürün geliştirme süreç aşamaları temeline dayanmaktadır. [3,4].

Şekil 2. Ürün Geliştirme Sürecinde Çok Boyutlu Kavramsal Mühendislik [3,4].

• PLM, bir firmada ürün fikrinin oluşmasından o ürünün bertaraf edilmesine kadar geçen tüm yönetsel aktivitenin en etkin yoludur.

• PLM, bir şirketin tüm ürünlerinin hem bireysel ürünleri hem de ürün portföyünü yönetmektedir.

• PLM, ürün yaşantısının büyüme, gelişme, olgunluk ve gerileme evrelerinin yönetimini içerir.

• PLM'nin amacı, ürün gelirlerini artırmak, ürünle ilgili sorunları azaltmaktır.

• PLM'nin kapsamı geniştir (Şekil 3).

İyi yapılandırılmış ve değerli bir ürün portföyünü yönetmek

Ürün portföyünden finansal getiriyi en üst düzeye çıkarmak

Yaşam döngüsü boyunca ürünler üzerinde kontrol ve görünürlük sağlamak

Ürünleri kullanım ömrü boyunca yönetmek

Ürün geliştirme, destek ve elden çıkarma projelerini etkin bir şekilde yönetmek

Müşterilerden, ürünlerden, saha mühendislerinden ve pazardan ürünlerle ilgili geri bildirimleri yönetmek

Tasarım, tedarik zinciri ağı ve müşteriler ile işbirliğini etkin hale getirmek

Ürünle ilgili süreçleri uyumlu, birleştirici, etkili ve yalın bir şekilde yönetmek

Ürün bilgilerinin bütünlüğünü yakalamak, güvenli bir şekilde yönetmek ve korumak. Gerektiği yer ve zamanda kullanılabilir duruma getirmek

Bir ürünün yaşam döngüsü boyunca hem teknik hem de mali özelliklerini tam olarak bilmek

Şekil 3. PLM’in kapsamı [8].

PLM; iyi ve açıkça tanımlanmış, belgelenmiş, proaktif ve belirli bir tasarıma göre gerçekleştirilmiş ürünleri yaşam döngüsü boyunca yönetme etkinliği anlamına gelmektedir. Bu sayede şirket ürün maliyetinin azalması, ürün portföyünün değerinin ve üründen elde edilen gelirlerin artması ile belirlenen hedeflere ulaşabilir. Şirketlerin, müşteri beklentilerini karşılayacak şekilde ürüne odaklanmaları gerekir. Sonuçta ürün şirketin gelir kaynağıdır. Ürün, yaşam döngüsü boyunca ürünün performansı (finansal ve teknik) üst yönetim tarafından izlenebilmeli ve ürünün şirkete para kazandırdığından emin olunmalıdır [6,7].

2.1.PLM’in faydaları nelerdir?

1) Pazara giriş süresini kısaltır

Verilerin kontrolünü merkezileştirmek ürün geliştirmenin daha hızlı bir şekilde yapılabileceği anlamına gelir. Böylece tasarım ekipleri daha hızlı çalışabilir ve tasarım datalarının üretime aktarılmasını hızlandırabilir. Hızlı hareket etmenin kritik olduğu durumlarda, daha hızlı ürün geliştirmek ve kısa sürede pazara giriş yapmak rekabet edebilmek için şarttır.

2) Uyum risklerini azaltır

PLM'in en önemli ticari faydası, tüm ürün veriler için gerçeğin tek bir versiyonunu yönetme yeteneğidir. Bu uyumluluk risklerini azaltmak için hizmet vermektedir. Buradaki ana avantaj, kuruluşlar ürün geri çağırma, yasal ücretler ve verimlilik kaybı gibi masrafların farkına vardıklarında maliyetleri azaltmanın yollarından biri olmasıdır.

3) Maliyetleri düşürür

Ürün maliyetinin en büyük kısmı tasarım aşamasıdır. PLM işbirlikçi tasarım potansiyelini kullanmaya teşvik eder. Böylece hem ürün hem de üretim maliyetlerini düşürmek için fırsat yaratır. Ayrıca PLM’nin sistemdeki tek otorite kaynağı olan konumu nedeniyle prototip ve hurda maliyetlerinde bir düşüş sağlar.

4) Verimliliği artırır

PLM zaman israfını önlemeye yardımcı olur. Ürün geliştirme sırasında farklı sistemler arasında veri çoğaltma, herhangi bir usulsüz durum için verileri iki kez kontrol etme ve eksik verileri aramak zorunda kalınabilir. PLM sayesinde her zaman tasarımın en güncel hali üzerinden ilerlenir.

5) Gelir artışını ivmelendirir

Kazancı artırmanın yolu gelirlerin büyümesini sağlamak ve/veya maliyet azaltmaktır. Gelir kaynaklarını artırmak maliyet azaltımına kıyasla daha etkili kâr etme yöntemidir. ERP'den farklı olarak, PLM sistemleri maliyet kontrolü ve maliyet azaltmalarını yönetmenin yanı sıra gelir kaynaklarının artışını destekler.

6) İnovasyon yönetimini kolaylaştırır

PLM sistemleri, esneklik veya çeviklikten ödün vermek zorunda kalmadan şirketlerin yenilikçiliğini artırmalarına izin verir. Ürün ekipleri farklı lokasyonlarda olsa bile en iyi çözümleri ve nihai ürün tasarımlarını oluşturmak için birlikte çalışabilir. PLM aynı zamanda kurumun fikri mülkiyetlerini koruyabildiği anlamına gelir, bu nedenle daha fazla inovasyon dürtüsünü destekler.

7) Ürün kalitesini geliştirir

Firmalar PLM kullanarak hem ürün kalitesini hem de müşteri memnuniyetini korumak için gerekli tüm süreçleri ve prosedürleri uygulayabilirler. Ekiplerin fiziksel olarak bir arada çalışmasının mümkün olmadığı durumlarda kaliteden ödün verilmemesini sağlar [9].

2.2. PLM’in geleceği

Endüstri 4.0 için temel oluşturan teknolojideki ilerlemenin çoğu üretim alanında kullanılmaktadır. İzole olan hücreler, tedarikçiler, üreticiler, müşteriler ve dahası insanlar ve makine arasındaki geleneksel ilişkiyi değiştirerek etkinliğin artmasına yol açan tamamen birleşmiş, otomatik ve optimize edilmiş üretim akışı olarak bir araya getirilecektir [10].

Endüstri 4.0 ile birlikte PLM uygulamaları da sektörde daha fazla kullanılır olacaktır.

3.PLM’in Endüstri 4.0’daki Yeri

Dördüncü sanayi devrimi hiyerarşi ve liderlik kavramlarını yeniden gözden geçirmeye teşvik ediyor. Artık günümüz hız ve karmaşasının getirdiği zorlukların üstesinden herhangi bir bireyin tek başına gelmesi neredeyse imkânsız. IBM’in 1500 CEO ile yaptığı global araştırmada, CEO’ların yarısından fazlası, bu karmaşıklığı yönetebileceğine güvenmiyor. Endüstri 4.0 ile artan hız, karmaşıklık ve giriftlik, bireysel liderliği çok zorluyor ve kolektif liderliğe geçişi neredeyse zorunlu kılıyor. Tıpkı, sinirsel bağlantıları arttıkça beynin “daha akıllı” hale gelmesi gibi, ağlarının daha fazla bölümünü birbirine bağlayan ve kolektif bir liderlik kültürü oluşturan kurumlar da bu yeni dönemde “daha akıllı” hale gelecektir. Kendi kendini denetleme ve kendi kendini iyileştirme gibi otonom özelliklere sahip akıllı sistemler tarafından yönetilen üretim ekosistemleri oluşacaktır. İleri düzey üretim ve insan-makine iş birliği etrafında dönen endüstriyel süreçler ile simbiyotik ürün kavramı ortaya çıkmıştır. Endüstri 4.0, sayısız teknolojiyi ve ilişkili paradigmaları içermektedir. Nesnelerin interneti, bulut tabanlı imalat ve sosyal ürün geliştirme bu paradigmalara örnek olarak verilebilir [11].

PLM, endüstri 4.0 ile birlikte gelişmekte olan sistemlerin ihtiyaç duyduğu adaptasyon yeteneğini artırmaktadır.

3.1.Yapay zekâ nedir?

Yapay zekâ (YZ), makinelerin deneyimlerden öğrenmesine, yeni girdilere uyum sağlamasına ve insan benzeri işler yapmasına denir. Günümüzdeki birçok YZ örneği (resim yapan, satranç oynayan bilgisayarlardan sürücüsüz araçlara) yoğun bir şekilde derin öğrenme (deep learning) ve nesnelerin internetine (IOT – internet of the things) dayanıyor. Bu teknolojileri kullanarak, bilgisayarlar büyük miktarda veri işleyerek ve verilerdeki kalıpları tanıyarak belirli görevleri gerçekleştirmek için eğitilebilir [12].

Yapay zekâ tarafından yapılan bir tablo[13].

3.2.Yapay zekânın PLM ile ilişkisi

Günümüzde nesnelerin interneti, akıllı fabrikalar ve dijital üretim gibi yapay zekâ teknolojileri oldukça revaçtadır. Ancak PLM sistemleri olmadan bu teknolojilerin etkin kullanımı mümkün değildir. Akıllı PLM sistemi ideal olarak, insan müdahalesi olmadan veya daha az insan müdahalesiyle aşağıdakileri yapmalıdır.

Akıllı Karar Verme:  Sistem veri odaklı kararlar vermelidir. Gelecekteki riskleri azaltmak ve uygun kararlar almak için yapay zekâ ve tahmine dayalı analitik teknikleri kullanmalıdır.

Akıllı Veri İşleme: Günümüzde PLM araçları daha anlamlı verinin sisteme dâhil edilmesine ihtiyaç duyuyor. Sisteme girilen verilerin çok az bir miktarının doğrulanması yapılıyor. Ayrıca günümüzde pek çok firma, somut bir veri politikası için merkezi bir veri bankasına sahip değildir.

Doğal Dil İşleme ve Metin Madenciliği: Pek çok yararlı veri yapılandırılmamış formatta olduğu için PLM sisteminin etkinliğini azaltabiliyor. Daha iyi ürün dijitalleştirmesi için bu yapılandırılmamış verileri yapılandırarak anlamlı veri haline getirmek gerekiyor [14].

Sonuç

Firmalar gün geçtikçe zorlaşan rekabet koşulları nedeniyle üretim araçlarını çağa uygun olarak güncellemek durumunda kalmaktadır. PLM araçları yapay zekâ dalgasını güvenle karşılamak için oldukça uygundur. Üretim endüstrisi veri toplamak ve öngörü oluşturabilmek için eski teknoloji araçlar kullanmaktadır. PLM sistemini etkin kullanabilmek için veri toplama ve işleme sistemlerini modernize etmeye daha fazla ihtiyaç duyacaklardır.

Kaynaklar

1. Schwab, K. 2016. The Fourth Industrial Revolution, World Economic Forum, ISBN 978-605-322-295-8.

2. Sendler, U. 2013. Industrie 4.0 - Beherrschung der industriellen Komplexität mit SysLM, ISBN 978-3-642-36916-2, Springer-Verlag, Berlin.

3. Eigner, M., Stelzer, R. 2004. Produktdatenmanagement-Systeme, ISBN 978-3540668701, Springer-Verlag, Berlin.

4. Eigner, M., Stelzer, R. 2009. Product Lifecycle Management - Ein Leitfaden für Product Development und Life Cycle Management, ISBN 3-540-66870-5, Springer-Verlag, Berlin.

5. Eigner, M. 2014. Future PLM – Trends aus Forschung und Praxis, Technische Universität Kaiserslautern Lehrstuhl für Virtuelle  Produktentwicklung, Deutschland.

6. Stark, J. 2007. Global Product - Strategy, PLM and the Billion Customer Question, ISBN 978-1-84628-915.6, Springer-Verlag, Berlin. 

7. Feldhusen, J., Gebhardt, B. 2008. Product Lifecycle Management fur die Praxis - Ein Leitfaden zur modularen Einführung, Umsetzung und Anwendung, ISBN 978-3-540-34008-9, Springer-Verlag, Berlin.

8. Stark, J. 2011. Product Lifecycle Management - 21st Century Paradigm for Product Realisation, Niemann,  Design of Sustainable Product Life Cycles, ISBN 978-0-85729-545-3, Springer-Verlag, Berlin.

9. https://www.concurrent-engineering.co.uk/Blog/bid/89061/7-PLM-business-benefits-that-every-company-needs-to-know

10. Ötleş ve Özyurt, 2016, Endüstri 4.0: Gıda sektörü perspektifi. Dünya Gıda, 5, 89-96.

11. Ötleş, S, Özyurt, H. 2016. Endüstri 4.0: Büyüme ve verimlilik için dijitalleşme. Plastik&Ambalaj Teknolojisi, 10, 54-57.

12. https://www.sas.com/en_us/insights/analytics/what-is-artificial-intelligence.html

13. https://www.thelocal.fr/20180824/frances-robot-artist-first-to-create-ai-painting-sold-at-auction

14. http://engineeringplm.com/plm-tools-with-artificial-intelligence/

Serdar Akman a,c, Prof.Dr.Semih Ötleş a,b

a Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ürün Yaşam Döngüsü Yönetimi Anabilim Dalı

b Ege Üniversitesi, Ürün Yaşam Döngüsü Yönetimi (PLM) Mükemmeliyet Merkezi

c Üretim Planlama Mühendisi, BMC Otomotiv Sanayi ve Tic. A.Ş.