Monday, Oct 18th

Last updateThu, 14 Oct 2021 11am

You are here: Home Article Sürdürülebilir Ürün Yaşam Döngüsü Yönetimi Yaklaşımı: PLM

Sürdürülebilir Ürün Yaşam Döngüsü Yönetimi Yaklaşımı: PLM

Özet

Sürdürülebilir kalkınma, dünya çapındaki temel sorunlardan biri olmuştur. "Yeşil bir şirket" olmak için, ekomarka ve geri dönüşüm yaklaşımı endüstrilerce iyi anlaşılmış, fakat işletmelerdeki istenmeyen israf etkisi her zaman fark edilemez. Geleceğin endüstrileri, kendini adamış kişiler aracılığıyla tüm tedarik zinciri içinde sorumlulukları paylaşan ve gerçekleştirilmesi gerekilen bir Yeşil Ürün Yaşam Döngüsü Yönetimi stratejisine sahip olmalıdır.

Bu çalışma, yeşil ürün yaşam döngüsüne yönelik temel aşamaları içeren bir yaklaşımı açıklamaktadır: tasarım, üretim ve hizmet, kullanılabilirlik ve geri kullanım. Tüm bunlar irdelendiğinde, ürün yaşam döngüsünü dikkate alan sürdürülebilir ürün geliştirme için bir çerçeve önerilmektedir.

Anahtar Kelimeler: Sürdürülebilirlik, Ürün Yaşam Döngüsü Yönetimi, Yeşil Üretim, Ürün Geliştirme

1.Giriş

Günümüzde, toplumumuzun her eyleminde sürdürülebilirliği sağlamaya yönelik birçok eylem bulabiliriz. Yirminci yüzyılın ikinci yarısından bu yana, sürdürülebilir endüstriyel kalkınma, tüm ülkelerin ana ilgi alanlarından biri olmuştur [1]. Artan tüketici talebi ve hızlı gelişim nedeniyle şirketler, ana işlerini iyileştirmek ve iç maliyetleri optimize etmek için bazı faaliyetleri dışsallaştırmak için beceriler edinmeye ve yüksek teknolojiye büyük miktarlarda yatırım yaptılar. Mevcut bağlamda, şirketler çevresel etkiyi en aza indiren halihazırda sahip oldukları teknolojiden yararlanmaya çalışırken tüm kaynaklarının kullanımını nasıl optimize edeceklerini bulmalıdır.

Günümüzde eko-şirketler iyi olarak değerlendirilmektedir, ancak sürdürülebilir kalkınma olarak adlandırılan temel konu bundan daha fazlasını kapsamaktadır. Toplumun ve şirketlerin bu konuda üzerine düşeni yerine getirmeleri gerekmekle birlikte, sürdürülebilir kavramları entegre etmek için açık bir tanımlanma gerekmektedir [2], [3].

Şirketler ve araştırma kuruluşları arasındaki işbirliği sayesinde, şirketlerin daha verimli bir kaynak olmasına olanak tanıyan sürdürülebilir kalkınma konularındaki bilgileri organize etme fırsatı vardır. Bu işbirliği sayesinde şirketler, yalnızca ürün tasarımında değil, aynı zamanda üretimde ve ürün yaşam döngüsünde de "yeşil" veya "ekolojik odaklı" bir şirket olabilir. Bu, tüm ürün yaşam döngüsünün, ürün geliştirmeye dahil olan tüm şirketler tarafından sürdürülebilirlik odaklı olması gerektiği anlamına gelir. Bu nedenle, "Geleceğin Fabrikası" temelini oluşturan ana yapılar, yeşil ürün yaşam döngüsü yönetimi (Yeşil-PLM) stratejisine sahip şirketler ağı olacaktır.

Yeşil veya Sürdürülebilir bir PLM stratejisi şu şekilde tanımlanabilir [4]:

•Misyon: Tüm yaşam döngüsü etkilerini göz önünde bulundurarak, şirketin yenilikçiliğini, kalitesini ve sürdürülebilir üretim sistemini ileriye taşıyarak, müşteri ihtiyaçlarını karşılayan ürünler tedarik etmek.

•Vizyon: Organizasyon içinde veri, enfarmasyon ve bilgi üretmek, bunları sürdürülebilir ürün tasarımı, geliştirilmesi, üretimi ve bertarafı perspektifinden yönetmek. Şirketlerin, tüm ürün yaşam döngüsü aşamalarının sürdürülebilirliğini değerlendirecek ölçümlerle, tüm ürünlerin ilgili meta verilerinin oluşturulmasını, düzenlenmesini ve depolanmasını koordine edecektir.

•Amaç: İlgili sürece yön veren tüm itici fonksiyonlar arasında tüm ürün yaşam döngüsü aşamalarına ilişkin verileri, enfarmasyon ve bilgileri paylaşmak, müşteriler, paydaşlar ve tedarikçilerle işbirliğini teşvik etmek, sertifikalı Yeşil İşletme aracılığıyla sürdürülebilirliği sağlamak.

Bu konudaki en önemli sorun ise, bu stratejiyi özel sektöre entegre etmektir. Bu sebeple var olan endüstri ağlarından doğan yeni Geleceğin Fabrikası hem yeni bir model olmalı hem de onu oluşturan ana yapılardan izole olmamalıdır. Bu strateji ile, Yeşil Üretim İşletmesinin sorumluluğu, yeşil üretimle ilgili konularda, ürünün fikir olarak ortaya atıldığı ilk andan ürünün son ömrüne (beşikten mezara) kadar ürün yaşam döngüsünün geniş bir perspektifi ile uzmanlarını eğitmektir. Bu katkı, önerilen stratejinin uygulanmasına ve başarılmasına yardımcı olabilecek süreçleri, görevleri, ölçütleri veya göstergeleri tanımlamaya yardımcı olabilecek bir çerçeve geliştirmek için bu yaklaşımın temellerini ortaya koymaya çalışmaktadır.

2.Literatür

Eko-dizayn faaliyetlerinde çok sayıda çalışma yapılmış olsa da yeşil kalkınma ile ilgili araştırma çalışmaları literatürde bulmak epey güçtür [3]. Nadir olan çalışmalardan birisinde araştırmacılar, hükümet düzenlemeleri nedeniyle üretim planlamasında çevresel faktörlerin önemli hale geldiğini, ancak üretim süreci planlama kararlarının, üretim hızı, maliyetler ve ürün yaşam döngüsü içindeki kalite gibi geleneksel boyutların da dikkate alınması gerektiğini belirtiyorlar [5].

Başka bir çalışmada, çoklu üretim işleme alternatiflerini değerlendirmenin hesaplama karmaşıklığını, bu yaklaşımla kullanılan ayrı olay simülasyon araçlarıyla aşılabileceği bildirilmiştir [6].

Temel olarak dört kritik etki faktörüne odaklanan yeşil üretime özel önem verilmesi gerekilen faktörler: sosyal yönler, enerji, çevre ve ekonomidir [7]. Yeşil ürün yaşam döngüsü perspektifinden bakıldığında, üretim süreci, sera gazı emisyonları ve yeterince kontrol edilmeyen sıvı ve katı atıklar nedeniyle, kritik olarak değerlendirilmelidir [8].

3.Metodoloji 

Vila v.d. 2015 yılında yeşil PLM kapsamında bir metodolojik yöntem oluşturmuşlardır [4].

Metodolojinin genel hedefleri şu şekilde tanımlanmıştır:

1)Yeşil PLM stratejisini operasyonel eylemlerle tanımlama (süreçler, metodolojiler, araçlar, vb.).

2)Küreselleşmiş pazar için işbirliğine dayalı metodolojilerin ve araçların ana hatlarını çizmek. Gerekli tüm metodolojileri tanımlamak; değerlendirme prosedürleri ve seçim yönergeleri (yeşil ürün ve süreç tasarımı, üretim, lojistik vb.) 

3)Yeşil üretim teknolojilerinin ve tesis tasarımının geliştirilmesi. Mevcut teknolojilerin analiz edilmesi ve alternatif çözümler için iyileştirmeler üzerine araştırmaların yapılması.

4)Yeşil Fabrikanın Kurulması. Pilot proje tanımlanması ve başlatılması.

Bu genel hedefler teorik çalışmalarda ve uygulamalarda konuşlandırılmıştır.

Teorik çalışmalar aşağıda tanımlanmıştır;

1.Entegre bir yeşil ürün / süreç / malzeme seçimi için tasarım metodolojilerinin tanımlanması.

2.Sürdürülebilir üretim konularını keşfetmek, tehlikeli üretim süreçlerine özel önem vermek (malzemeler ve enerji verimliliği perspektifi gibi).

3.Sürdürülebilir bir üretim için üretim verimliliği, atık azaltma ve lojistik konusunda araştırma yapmak, yalnızca enerji verimliliği açısından değil, aynı zamanda otomatikleştirilmiş üretimi ve dünya çapında mevcut kaynakları da dikkate almalıdır.

4.Organizasyonun strateji geliştirmesine referans bir model olarak Yeşil PLM tanımlanması.

Uygulanan görevler için beş temel eylemin olması gerektiği öne sunulmuştur;

1-Yeşil ürün tasarımına dayalı üretim ve üretim metodolojileri için tasarımın iyileştirilmesi ve küreselleşmiş pazarlar için geliştirme süreçleri.

2-Seçilmiş üretim teknolojilerinin etkiyi en aza indirmek için uyarlanması (malzemeler ve enerji verimliliği perspektifi).

3-Otomatikleştirilmiş üretim kaynaklarının ve tesislerinin optimize edilmesi, imalat ekipmanlarının üretimi, bakımı, geri dönüşümü ve demontajı.

4-Yeşil fabrikaların pilot projelerinin gelecekteki uygulamalar için test edilmesi ve doğrulanması.

5-Bilgisayar Destekli Ürün Yaşam Döngüsü Yönetimi ortamları için bir çerçeve oluşturulması (prosedürler, sürdürülebilirlik yaklaşımı dikkate alınarak iş akışları vb.).

4.Tartışma

Yeşil üretim üç aşamaya bölünmüştür: Tasarım ve geliştirme, üretim ve servis. Şekil 1’de görüldüğü üzere, döngü yeşil ürün yaşam döngüsü etkinliklerini ve bir PLM aracının uygulanmasına yardımcı olacak iş akışlarını yönetmek için bir modeli tanımlar. Model aynı zamanda PLM araçlarının, mühendislik uygulamaları için bilgisayar destekli araçların ve bilgi iletişim teknolojilerinin birlikte çalışabilirliğinin kullanımıyla temel yeterliliklerin geliştirilmesine yardımcı olacaktır.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    Şekil 1. Yeşil PLM Modeli

Tasarım ve geliştirme aşaması için, Eko CAD / CAE / CAM araçları faaliyetlere yardımcı olabilir. Bu yazılım araçları, ürün parçalarının çevresel etkisini tahmin etmek için ve yaşam döngüsü boyunca kaynakların tüketilmesiyle süreçlerin verimliliğini belirlemek için kullanılır.

Üretim aşamasında, sürdürülebilir üretim için tasarım veya yeşil tedarik zinciri yönetimi gibi yöntemler uygulanır. İlki, her süreçte kaynak tüketimini optimize edebilmek için yönergeleri ve atık oluşumunu kontrol etme stratejilerini belirler. İkincisinin amacı, üretim süreçleri sırasında malzeme akışını kısaltmak ve ürün parçalarının imalatında zaman maliyetlerini düşürmek için parametreler oluşturmaktır.

Son aşama olan servis bölümü, yardımcı olması gereken sürdürülebilir bakım ve servis sistemleri için müşteri ile etkileşimde olan yöntemleri içerir.

5.Sonuç

Sürdürülebilir bir ürün yaşam döngüsü yönetimi vizyonu edinmenin önemi, yeni nesil üretim işletmeler için kilit bir konu olarak kabul edilmektedir. Bu amaçla, bu makalede incelenen modelin, sürdürülebilir bir ürün yaşam döngüsü stratejisi için temel aşamaları geliştireceği düşünülmektedir. Uygulanan süreçler, ürünün yaşam döngüsü boyunca eko tasarım ve sürdürülebilir üretim yaklaşımı ile kontrol edilir. Bu, ürün geliştirme ve sürdürülebilir yaşam döngüsü yönetiminde verimliliği artırmayı mümkün kılmaktadır. Tasarım aşaması, sürdürülebilirlik etkisini yürütmek, endüstri ve toplum için fayda sağlamak için ana aşama olarak tanımlanabilse de, onu geniş bir perspektifte yenilemeye çalışarak ürün yaşam döngüsünün sonu ile birleştirebilmek adına daha fazla çalışma yapılması önem arz etmektedir.

Kaynaklar

[1] I., Serageldin. How do we move forward to maintain sustainability for the future of humankind?, Technovation, 33 (4–5) (2013), pp. 105.

[2] M., Borsato. Bridging the gap between product lifecycle management and sustainability in manufacturing through ontology building, Computers in Industries, 65 (2) (2014), pp. 258–269.

[3] F. Brones and M. Monteiro de Carvalho. From 50 to 1: Integrating literature toward a systemic ecodesign model. Journal of Cleaner Production. (2014), pp. 1-14.

[4] Vila, C., Abellán-Nebot, J. V., Albiñana, J. C., & Hernández, G. (2015). An Approach to Sustainable Product Lifecycle Management (Green PLM). Procedia Engineering, 132, 585–592. 

[5] K. Xing, H.-F. Wang, and W. Qian. A sustainability-oriented multi-dimensional value assessment model for product-service development. International Journal of Production Research, 51 (19) (2013), pp. 5908–5933.

[6] V. Albino, A. Balice, and R. M. Dangelico. Environmental strategies and green product development: An overview on sustainability-driven companies. Business Strategic Environment. 18 (2) (2009), pp. 83–96.

[7] B. S. Linke and D. A. Dornfeld. Application of axiomatic design principles to identify more sustainable strategies for grinding. Journal of Manufacturing Systems. 31 (4) (2012), pp. 412–419.

[8] Y. He, F. Liu, and J. Shi. A framework of scheduling models in machining workshop for green manufacturing. Journal of Advanced Manufacturing Systems. 7 (2) (2008), pp. 319–322.

Barış Kıyakc, Prof.Dr.Semih Ötleşa,b

aEge Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ürün Yaşam Döngüsü Yönetimi Anabilim Dalı

bEge Üniversitesi, Ürün Yaşam Döngüsü Yönetimi (PLM) Mükemmeliyet Merkezi

c Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Güneş Enerjisi Anabilim Dalı