plastik-ambalaj.com

Ürün yaşam döngüsü yönetiminin gelişimi

1.Giriş

Kurumsal iş bilgi teknolojisi (BT) alanları dört ana yönetim yaklaşımını içerir [1].

Bu yaklaşımlar aşağıdaki gibi sıralanır.

●Ürün yaşam döngüsü yönetimi (PLM)

●Kurumsal kaynak planlaması (ERP)

●Müşteri ilişkileri yönetimi (CRM) 

●Tedarik zinciri yönetimi (SCM)

ERP hedefi, en iyi kurumsal kaynak kullanımına ulaşmaktır. Bu sistem, şirketlerin üretim süreçlerini planlamalarını ve envanter, satın alma, süreç planlama, depolama ve teslimat, insan kaynakları, finans vb. dahil olmak üzere üretimin tüm yönlerini kontrol etmelerini sağlar. SCM sistemi tedarik zincirine odaklanır. Ana hedefleri depolama ve dağıtım ile ilgili tüm yönlerin tasarımı, planlanması, yürütülmesi, kontrol edilmesi ve izlenmesidir. Müşteri ilişkileri yönetimi (CRM), bir şirketin mevcut ve potansiyel müşterilerle etkileşimini yönetmeye yönelik bir yaklaşımdır [3].

PLM, ürünlerin tüm yaşam döngüsünü yönetmek için bir iş stratejisidir. Bu strateji, ürünlerin konsept, tasarım, tasarım doğrulama ve simülasyon, prototip oluşturma, üretim, kalite kontrol, kullanım, bakım ve imha aşamalarının yönetimini içerir. PLM, dijital bilgisayarlar, dijital bilgi ve dijital iletişim ile yönetilen ürünler olan dijital bir paradigmadır [4]. Şirketlerde bir PLM sistemi uygulamasının ana faydaları, daha hızlı pazara sunma süresi, gelişmiş üretkenlik ve işbirliği, daha iyi ürün kalitesi, yeni ürün tanıtım maliyetinin azalması, azaltılmış prototip oluşturma maliyetleri, iyileştirilmiş tasarım inceleme ve onay süreçleri, potansiyel satış fırsatlarını ve gelir katkılarını belirleme, tedarik zinciri işbirliğini en üst düzeye çıkarma ve ürün ömrünün sonunda çevresel etkileri azaltmaktır.

2.Ürünlerin Çeşitliliği

Nüfusun standart yaşam artışı, yeni malzemelerin ve benzersiz hizmetlerin geliştirilmesine yol açmıştır. Geçmişte bu hizmetleri tahmin etmek zordu. Ürünlerin çeşitliliği bir alandan diğerine farklılık gösterir. Bütün bunlar, bazı ürünlerin elde edilmesi ya da ömürleri sona erdikten sonra geri dönüştürülmesi için atık ve kaynak yönetimi konusunda titiz bir planlamayı gerektirmektedir. Teknolojik gelişmenin neden olduğu ortaya çıkan sorunlar gezegenimizin yaşamını etkilemeye başlamıştır. Bu gerçek, bu tür malzemelerin, kaynakların, çevre kirliliğinin ve ömrünü tamamlamış ürünlerin geri dönüşümü ile ilgili ortaya çıkan konularda yönetim önlemlerinin ve kararların ortaya çıkmasına neden olmuştur.

Dünyadaki artan üretim, kompozit malzemeler ve akıllı malzemeler olarak özel malzemelerin kullanılmasına yol açmıştır. Bunlar, ürünlerin üretim sürecinde kullanılan geleneksel malzemelerin yerini almak üzere bir dizi endüstri üretim problemini çözmek için oluşturulmuş ve benimsenmiştir. Bunlar fiziksel ve mekanik özellikleri iyileştirmek için oluşturulmuş ve üretim endüstrisi sorunlarını çözmek için geliştirilmiştir. 

Piyasada farklı türde ürünler vardır. Dünyada ürünlerin sınıflandırılması ile ilgili farklı yaklaşımlar vardır. Ürünlerin içine gömülü olan malzemeler açısından bakıldığında, bazı ürünlerin tek bir malzemeden, iki malzemeden veya birçok bileşenden oluştuğunu söyleyebiliriz. Geri dönüşüm açısından bakıldığında, ürünlerin kullanım ömrü sonunda tek bir malzemeden yapılan ürünlerin yönetilmesi daha kolay olmaktadır. Ne yazık ki, bu ürünler mevcut ürün çeşitliliğinin küçük bir yüzdesini temsil etmektedir. Günümüzde malzemelerin bileşenleri çok geniştir ve ürünlerin bileşenleri birçok kimyasal maddeden oluşmaktadır. Bunlar, sonunda belirli ürünler için özel özelliklere sahip bir malzeme elde etmek için birleştirilir.

Bazı tür ürünler büyük talep gören ve çok adetli kullanılan ürünlerdir. Bu türler, genel olarak, daha fazla kullanım seçeneğini birleştiren malları temsil eder. Bunlardan yararlananlar, tek bir cihaza daha fazla cihazın entegre edilmesi olanağına sahiptir. PLM bakış açısından, ekstra seçeneklerin her biri tek bir seçenek gibi işlem görür ve hepsi tek bir seçenekte entegre edilir. Bunun bir örneği akıllı telefonlar veya akıllı TV'ler olabilir. Her biri belirli bir işlev için, iletişim kurmak veya bazı bilgileri izlemek ve almak için tasarlanmıştır. Aynı zamanda saat, internet erişimi, takvim, oyunlar ve bize yardımcı olan birçok programdan yararlanmayı sağlar. Ayrıca piyasada mekatronik ürünlerin bol olduğu görülmektedir. Bu ürünler mekanik, elektrik, elektronik ve yazılım bileşenleri içerir.

Ürünlerin başka bir türü, özelleştirilmiş ürünlerle temsil edilir. Bunlar, her bir müşteri için özelleştirilmiştir. Belirli özel kişiselleştirilmiş gereksinimleri karşılamaları gerekir. Genel olarak bu tür ürünler maliyet fiyatı daha yüksek, üretim süresi uzun ve yaşam döngüsü daha uzun ürünlerdir.

Günümüzde ürünlerin ömrü kısalmaktadır. Bunun nedeni teknolojik ilerleme ve günümüzün zorlu pazar gereksinimleridir. Yeni ürünlerin ortaya çıktığı ve eskilerin yerini hızla değiştirdiği için ürünlerin ömrü kısalmaktadır.

Çok çeşitli malzemeleri içeren karmaşık ürünlere geçildiğinde, PLM açısından durum daha karmaşıktır. Ürünlerin son kullanım ömrünün geri dönüştürülmesi ve yönetilmesi zorlu bir iştir. Ürünün kullanım ömrü sonundaki geri dönüşüm maliyetleri üretim maliyetlerinden daha büyükse, gerçekte bir ürünün maliyetinin ne olacağını kendimize sorabiliriz. Endüstriyel ürünlerin çeşitliliği çok geniş bir alandır ve gömülü malzemeleri, ürünlerin kendilerini, imalatlarına yol açan ekipmanları, kullanılan kaynakları, yardımcı maddeleri ve teknolojik sürece katkıda bulunan malzemeleri içerir.

3.Ürün Yaşam Döngüsü (PLM)

Ürün yaşam döngüsü üç ana aşamadan oluşur: 

●Ürün ömrünün başlangıcı (BOL)

●Ürün ömrünün ortası (MOL)

●Ürün ömrünün sonu (EOL)

Bu aşamalar, PLM süreç akışını oluşturan süreçlerden oluşur. BOL, ürünün düşünülmesi, tasarlanması, prototip haline getirilmesi, test edilmesi, geliştirilmesi, üretim sürecinin detaylandırılması ve üretilmesi dahil olmak üzere ürün yaşam döngüsünün en karmaşık aşamasıdır.

Ürün yaşam döngüsünün ikinci aşaması (MOL), dağıtım/satış, nihai müşterinin ürün kullanımı, ürünün bakım, onarım ve revizyonunu (MRO) içerir.

Ürün ömrünün sonu, ürün yaşam döngüsünün son aşamalarıdır. Bu aşama ürünün kullanımdan kaldırılmasını, bertaraf edilmesini ve geri dönüştürülmesini içerir.

4.Ürün Yaşam Döngüsü Yönetimi

“Ürün Yaşam Döngüsü Yönetimi, ürün tanımı bilgilerinin işbirliğine dayalı oluşturulmasını, yönetimini, yayılmasını ve kullanımını destekleyen tutarlı bir dizi iş çözümü uygulayan stratejik bir iş yaklaşımıdır” [5]. İnsanları, süreçleri, iş sistemlerini ve bilgileri entegre eden PLM, genişletilmiş işletmeyi destekler [5]. Genişletilmiş işletme, bir ürünün tasarımı, geliştirilmesi, üretimi ve son kullanıcıya tesliminde işbirliği yapan müşterileri, çalışanları, tedarikçileri, distribütörleri vb. içeren daha geniş bir varlıktır.

PLM konsepti, aşağıdaki gibi altı önemli konsepte odaklanır; 

●Stratejik iş yaklaşımı

●Ürün yaşam döngüsünün aşamaları

●Genişletilmiş kuruluş içinde işbirliği

●Benzersiz ve zamanlı ürün veri kaynağı ve tutarlılığı

●İzlenebilirlik ve uzun vadeli arşivleme [6].

"X alanı" için ürün yaşam döngüsü yönetimi, belirli bir ürün için belirli bir çalışma alanı içindeki bir yönetim türünü tanımlayan genel bir terimdir. "X alanı", belirli bir sektörle ilgili genel bir terimdir. Bu nedenle, farklı ürünler farklı süreç geliştirmeleri gerektirir ve bu da aşağıdakilerle sonuçlanır:

●Havacılık ve savunma için PLM;

●Otomotiv endüstrisi için PLM;

●İnşaat sektörü için PLM;

●Tüketici ve perakende sektörü için PLM;

●Enerji, proses ve kamu hizmetleri endüstrisi için PLM;

●Moda endüstrisi için PLM;

●Yiyecek ve içecek endüstrisi için PLM;

●Endüstriyel ekipman endüstrisi için PLM;

●Yaşam bilimleri endüstrisi için PLM;

●Denizcilik ve açık deniz endüstrisi için PLM;

●Petrol ve gaz endüstrisi için PLM;

●Telekom ve elektronik endüstrisi için PLM.

PLM ile ilgili kavramların gelişimi Şekil 1'de gösterilmiştir. PLM konsepti, ürün veri yönetimine (PDM) dayalı olarak geliştirilmiştir. Ürün veri yönetimi, genellikle ürün verilerinin yönetimi ve yayınlanması amacına sahip tasarım, üretim ve mühendislik verilerine odaklanan PLM içinde iş işlevidir.

PDM, bir PLM altyapısı olan bilgisayar destekli tasarım (CAD), bilgisayar destekli mühendislik (CAE) ve bilgisayar destekli üretim (CAM) gibi “otomasyon adaları” arasındaki bağlantıdır. PDM sistemi erişim ve güvenlik kontrolleri sağlar, ürün veri öğeleri arasındaki ilişkileri korur, veri akışlarını ve süreçlerini tanımlayan ve kontrol eden kuralları uygular, bildirim ve mesajlaşma olanakları sağlar [7, 9].

PLM ile ilgili temel terimler Şekil 2'de gösterilmektedir. Süreçler, teknolojiler, yöntemler, yazılım araçları ve insanlar tarafından yönetilen veriler, ürünün yaşam döngüsü aşamalarında yer alan PLM' in ana temelleridir.

Eşzamanlı mühendislik [10, 11] veya simultane mühendislik, tüm ürün yaşam döngüsü aşamalarını entegre eden ve ürün geliştirme süresini en aza indirerek bir dizi görevi paralel olarak yürüten bir ürün geliştirme yaklaşımıdır.

CE'nin en çok kullanılan yöntemlerinden biri, üretim için tasarım (DFM) ve montaj için tasarım (DFA) gibi iki kavramı bütünleştiren üretim ve montaj için tasarımdır (DFMA).

DFM, parçaların kolay üretimi için üretim maliyetlerini azaltan bir tasarım metodolojisidir.

DFA, montaj maliyetlerini düşürerek kolay montaj için ürünün tasarımına odaklanmıştır.

Genel olarak yöntemler şu şekilde sınıflandırılabilir [10].

●Ürün geliştirme aşamasında tasarımcıları ve mühendisleri destekleyen yöntemler (örneğin, problem çözmeyi icat etmek için teori (TRIZ, bağlam içinde tasarım, aşağıdan yukarıya tasarım, yukarıdan aşağıya tasarım))

●BOL, MOL ve EOL'de kullanılan geçmiş deneyimlere dayalı yöntemler (örneğin, X için tasarım)

●Farklı aşamalardan gelen ihtiyaçlara ürün yanıt verme değerlendirme yöntemleri (örneğin, risk analizi ve arıza modu etkileri analizi (FMEA), kılçık/Ishikawa diyagramı)

●İşletmenin sürekli gelişimini destekleyen yönetim yaklaşımları (örneğin, tam zamanında, yalın üretim, altı sigma, toplam kalite yönetimi ve toplam üretken bakım)

CAx, PLM aşamaları boyunca ürün verileriyle ilgili bilgi ve bilgiyi işlemek için kullanılan tüm bilgisayar destekli teknolojileri içeren genel bir terimdir [4]. Bir CAx sistemi bir "X" görevine odaklanır ve aşağıdaki ana bileşenleri içerir;

●Bilgisayar ve etkileşimli cihazlardan oluşan donanım bileşeni

●Yazılım paketleri

●Veriler

●Bilgi

●İnsan faaliyetleri [4].

“X” görevi şu şekilde olabilir;

●Ürün tasarımı (bilgisayar destekli tasarım)

●Ürün imalatı (bilgisayar destekli imalat)

●Ürün simülasyonu, analizi ve optimizasyonu (bilgisayar destekli mühendislik)

●Ürün süreç planlaması (bilgisayar destekli süreç planlaması, CAPP)

●Ürün kalite güvencesi (bilgisayar destekli kalite, CAQ) vb.

CAE araçları çok çeşitli analizler için mevcuttur. Bunlar sonlu elemanlar analizi (FEA), hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD), mekanizmaların kinematik ve dinamik analizi, vb. analizlerdir. Takım tezgahlarının sayısal kontrolü (NC) ve montaj, kaynak vb. görevleri yerine getiren endüstriyel robotların programlanması CAM'in en bilinen uygulamalarıdır. Ayrıca hızlı prototipleme (RP), eklemeli imalat ve tersine mühendislik gibi yeni teknolojiler, özellikle BOL aşamasında yenilikçi bir rol oynamaktadır.

PLM ile bağlantılı ana terminoloji Tablo 1'de sunulmuştur. Dijital fabrika geleceğin fabrikasının temelidir. Sürekli bir veri yönetimi ile bütünleştirilmiş, modelleme, simülasyon ve 3D/sanal gerçeklik görselleştirme dahil olmak üzere dijital modeller, yöntemler ve araçlardan oluşan kapsamlı bir ağ yaklaşımı olarak da tanımlanır.

Büyük veri, akıllı ürünler, nesnelerin interneti, bilgi yönetimi ve SMAC (sosyal, mobil, analitik, bulut) gibi alanlarda PLM için yeni fırsatlar ve gelecek trendleri (Tablo 2) ortaya çıkmıştır.

SMAC, iş inovasyonunu teşvik ediyor, bir kavram olarak dört teknoloji, sosyal medya platformları, mobil teknolojiler ve iPhone/iPad, veri analitiği ve bulut bilişim gibi platformları birleştirir. Bulut bilişim, yalnızca ürün verilerinin depolanmasını değil, aynı zamanda gelişmiş üretim için en önemli etkinleştiricilerden biridir ve ürün ve süreç bilgisinin alınmasını ve yeniden kullanılmasını sağlar.

5.PLM Yazılımları

Bugün piyasada, PLM uygulaması için çeşitli yazılım çözümleri bulunmaktadır. En bilinen çözümler Dassault Systèmes (ENOVIATM PLM Software), Siemens (Teamcenter PLM), PTC (PTC Windchill), SAP Systems, Applications, Products in Data Processing (SAP PLM), Oracle (Agile PLM) , Arena (Arena PLM) ve Autodesk (Autodesk Fusion Lifecycle) gibi baskın oyuncular tarafından sunulmaktadır. SAP Business Suite, SAP-CRM, SAP-ERP, SAP-PLM, SAP-SRM ve SAP-SCM modülleri gibi entegre uygulamalar topluluğudur. Bu yazılım çözümlerinin en önemli araçları malzeme yönetimi, konfigürasyon ve değişiklik yönetimi, tasarım ve simülasyon süreçleri, ürün planlama, proje yönetimi, doküman yönetimi, projeleri zamanında ve bütçe dahilinde teslim etme, işbirliği çözümleri, ürün kalitesi ve ürün sertifikasyonu, stok ve satış yönetimidir.

Bu araçlar büyük şirketlerde giderek daha fazla kullanılmaktadır ve sunulan çözümler farklı faaliyet alanları için özelleştirilmiştir. Şirket veri tabanları, şirket kaynaklarının, müşterilerin veya malzeme tedarikçilerinin zamanında daha iyi yönetilmesini sağlar.

PLM yazılım çözümü, firmaların verimliliğini artırır, ürünlerin üretim süresini kısaltır ve kaliteyi artırır. Farklı lokasyonlarda iş istasyonları bulunan şirket veritabanlarını yönetmek, bu yazılım araçlarının entegre araçlarından biridir. Şirketler, yaşam döngüleri boyunca kullandıkları ortak veri tabanlarını, çizim projelerini, malzemeleri, mevcut stokları, ürün geliştirmenin farklı aşamalarını, ayrıca pazarlama ve dağıtım bölümünü veya ürün aşamalarını yönetebilirler.

6.Sonuç

PLM sistemleri, üretilen ürünler (uçaklar, otomobiller, bilgisayarlar, cep telefonları, oyuncaklar vb.), yazılım ürünleri, kamu hizmetleri dağıtım ağları (telekomünikasyon), tesisler (havaalanları, limanlar, demiryolu sistemleri), köprü ve otoyollar gibi geniş bir ürün yelpazesinin yaşam döngüsü boyunca bilgileri yönetebilir.

Gelecekte her endüstriyel ürün akıllı telefonlar gibi akıllı olacak. Bunlar, belirli ihtiyaçları karşılamak için ürünün temel çözümünün yanı sıra, kesinlikle gerekli olmayan ancak yararlanıcının konforuna katkıda bulunan bir dizi tesise sahip olacak bir dizi gereksinim ve ihtiyacı entegre etti.

Tüm bu ürünlerin sunduğu imkanlar onu sadece daha çekici kılmakla kalmıyor, aynı zamanda karmaşıklığını da artırıyor. Gereksinimler ve ürünler giderek çeşitlenmekte ve hepsi zaman geçtikçe tüketici refahına katkıda bulunmaktadır.

7.Kaynaklar

[1] Silva F, Araujo AH, Gamarra CJ, Leonardo J. Product lifecycle management, digital factory and virtual commissioning: Analysis of these concepts as a new tool of lean thinking. In: Proceedings of the 2015 International Conference on Industrial Engineering and Operations Management; 2015

[2] Stark J. 21st century paradigm for product realization. In: Product Lifecycle Management. Vol. 1. Switzerland: Springer; 2015 

[3] Customer Relationship Management [Internet]. 2018. Available from: https://en.wikipedia.org/wiki/Customer_relationship_management [Accessed:15-06-2022]

[4] Udroiu R. Introductory chapter: Integration of computer-aided technologies in product lifecycle management (PLM) and human lifecycle management (HUM). In: Computer- aided Technologies. Rijeka: IntechOpen; 2016

[5] CIMdata. [Internet]. 2018. Available from: https://www.cimdata.com/en/resources/about-plm [Accessed: 12-06-2022]

[6] Corallo A. Defining product lifecycle management: A journey across features, definitions, and concepts. ISRN Industrial Engineering. 2013

[9] Product Lifecycle Management. “Empowering the Future of Business”, A CIMdata

Report. 2002

[10] Terzi S, Bouras A, Dutta D, Garetti M, Kiritsis D. Product lifecycle management From its history to its new role. International Journal of Product Lifecycle Management.

2010

[11] Virtual Enterprise [Internet]. 2016. Available from: http://dictionary.cambridge.org/dictionary/english/virtual-enterprise [Accessed: 14-06-2022]

[12] Chryssolouris G, Mavrikios D, Papakostas N, Mourtzis D, Michalos G, Georgoulias K. Digital manufacturing: History, perspectives, and outlook. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture. 2008

[13] Future Factory. OECD Econ Surv Irel [Internet]. 2011. pp. 8-9. Available from: 

http://www.oecd-ilibrary.org//economics/oecd-economic-surveys-ireland-2011/executive-

summary_eco_surveys-irl-2011-2-en [Accessed: 13-09-2022]

[14] Burke R, Mussomeli A, Laaper S, Hartigan M, Sniderman B. The Smart Factory [Internet]. 2017. pp. 1-19. Available from: https://www2.deloitte.com/insights/us/en/focus/indus-try-4-0/smart-factory-connected-manufacturing.html [Accessed: 13-06-2022]

[15] Kagermann H, Wahlster W, Helbig J. Recommendations for Implementing the Strategic Initiative Industrie 4.0: Final Report of the Industrie 4.0 Working Group. 2013

[16] Zhang L, Luo Y, Tao F, Li BH, Ren L, Zhang X, et al. Cloud manufacturing: A new manufacturing paradigm. Enterprise Information Systems. 2014

[17] De Mauro A, Marco G, Michele G. A formal definition of big data based on its essential features. Library Review. 2016

Merve Karabolat 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 IMS Polimers