Quản lý và thiết kế sản phẩm hiện đại #2

Tiếp theo phần 1

2. Khoảng cách giữa thiết kế và sản xuất

Công cụ PDM chỉ trợ giúp thiết kế

Sau quá trình phân tích và lựa chọn sản phẩm cho thị trường, các kỹ sư thiết kế sẽ biến các ý tường thành sản phẩm thông qua công cụ trợ giúp máy tính (CAD). Đầu ra chính là các mô hình 3D, bản vẽ 2D, các tập ảnh, tính năng kỹ thuật,…Các sản phẩm cũng được tích hợp cùng với danh sách các vật tư tổng hợp. Đối với các sản phẩm có các thành phần điện tử, các kỹ sư điện tạo ra thiết kế với thiết kế các công cụ tự động hóa thiết kế điện tử (EDA).
Các mẫu thiết kế được thể hiện bằng sơ đồ, các file Gerber, netlist, layout, BOM,… Phối hợp các thiết kế từ các chỉ tiêu kỹ thuật, yêu cầu phần cơ khí, yêu cầu phần điện và phần mềm là rất phức tạp, nỗ lực tốn nhiều thời gian cho tất cả mọi người tham gia dự án. Công cụ quản lý dữ liệu (PDM) được sử dụng như một kho dữ liệu và kiểm soát các tập tin kỹ thuật để tạo điều kiện thuận lợi cho sự hợp tác thiết kế. Đây là loại kho lưu trữ dữ liệu cho phép các thành viên từ đội ngũ thiết kế khác nhau để chia sẻ các tập tin hệ thống, kiểm tra chúng tiền tại một thời điểm để tránh nhầm lẫn vô tình ghi đè lên, xóa, và sửa đổi.

Từ thiết kế đến sản phẩm

Công cụ PDM chủ yếu được sử dụng bởi đội ngũ kỹ sư cơ khí phối hợp với nhau trong giai đoạn thiết kế. Để chế thử và thử nghiệm, các bộ phận kỹ thuật, công nghệ, tính toán, các nhà thuê khoán, nhà cung cấp phải được xem xét như là từng bộ phận của dự án sản phẩm. Các mẫu thiết kế bao gồm: bản vẽ, thông số kỹ thuật, sơ đồ và cách bố trí sẽ được chuyển thành sản phẩm sau khi chế tạo, kiểm tra kỹ thuật, tiêu chuẩn, lắp ráp và đóng gói.

Vì vậy, ngoài các tập tin thiết kế, sản phẩm còn bao gồm nhiều các thông tin khác nhau như: BOMs, mặt hàng, giá, yêu cầu kỹ thuật (ECOS), danh sách nhà cung cấp đã được phê duyệt (AVL), và các quy định đi kèm (tiêu chuẩn sản phẩm, điều kiện sản phẩm,…) để bảo đảm sản phẩm có đủ các yếu tố chế tạo loạt.  Đối với một thiết kế được sản xuất với chi phí thấp, thời gian và với chất lượng cao, nó là điều cần thiết cho các kỹ sư cơ khí để hợp tác với các nhà cung cấp và hợp đồng với nhà sản xuất qua việc phát triển sản phẩm và các giai đoạn sản xuất. Bước đầu tiên để tạo điều kiện thuận lợi cho sự hợp tác là để cung cấp cho các đối tác bên ngoài và các nhà cung cấp truy cập dễ dàng để ghi lại thông tin sản phẩm bất cứ lúc nào và bất cứ nơi nào. Công cụ PDM gói trong “bốn bức tường” của một công ty và thường không hỗ trợ truy cập trực tiếp bởi các đối tác bên ngoài hoặc các nhà cung cấp.

Công cụ tạm thời lấp các chỗ trống

Nhiều công cụ tạm thời được thường được sử dụng để thu hẹp khoảng cách giữa thiết kế CAD và sản phẩm. Các công ty sử dụng các ứng dụng bảng tính như Microsoft Excel để quản lý thông tin sản phẩm, nguồn cung ứng và sản xuất. Tuy nhiên, bảng tính không hiệu quả với các khối lượng lớn thông tin trong một loạt các sản phẩm ngày càng phức tạp. Ví dụ một danh sách các vật tư tổng hợp hiện đại thường bao gồm hàng trăm đến hàng ngàn mặt hàng. Nó liên quan mật thiết với các tập tin thiết kế. Trong suốt vòng đời của một sản phẩm, BOMs và dữ liệu liên quan thường xuyên thay đổi và cập nhật bởi nhiều các  bộ phận. Sử dụng bảng tính để quản lý những thay đổi BOM và các tập tin liên quan là rất không hiệu quả và dễ bị lỗi. Hơn nữa, điện thoại, email hoặc fax thường được sử dụng để chia sẻ thông tin sản phẩm. Những phương pháp đồng cấp (point-to-point) này gây ra sự chậm trễ và sai lầm. Ví dụ, tại một nơi sản xuất, một kỹ sư cần phải tham khảo danh sách các vật tư mới nhất sẽ phải chờ thông tin từ nơi này đến nơi cung cấp và nơi cung cấp lại cần thông tin từ nơi sản xuất, và thời gian có lẽ tính bằng ngày để nhận được phản hồi.

Công cụ tạm thời

Ngoài các bảng tính, các công ty cũng sử dụng một loạt các ứng dụng khác, chẳng hạn như Microsoft Word, các tập tin PDF, và các tập tin văn bản đơn giản, để ghi lại và chia sẻ thông tin sản phẩm. Họ không kiểm soát các thay đổi khác và chia sẻ thông tin.

Có một quan niệm sai lầm rằng các hệ thống hoạch định nguồn lực doanh nghiệp (ERP) có thể được sử dụng để quản lý tất cả các thông tin sản phẩm sau khi thiết kế, bao gồm cả thay đổi và truyền thông. Hệ thống ERP không có các quy trình tách rời cho ECOs hoặc quản lý tập tin. Vì vậy, họ không có thể được sử dụng để kiểm soát BOM hoặc thay đổi mục hoặc quản lý các tập tin liên quan. Hơn nữa, như một công cụ chủ yếu cho các nhóm nội bộ, hệ thống ERP không thể được sử dụng bởi các đối tác bên ngoài và các nhà cung cấp để có được thông tin sản phẩm.

Thiếu các công cụ quản lý thông tin sản phẩm gây cản trở thiết kế và sản xuất

Nhiều các công ty lớn đã có một khoảng cách giữa kho lưu trữ dữ liệu kỹ thuật và hồ sơ thông tin sản phẩm có thể được truy cập bởi các nhà cung cấp và các đối tác;  khoảng cách này cản trở quá trình thiết kế sáng tạo.

•    Kỹ sư cơ khí dành một số lượng đáng kể thời gian “không có giá trị gia tăng” tìm kiếm và biên soạn các dữ liệu thiết kế và thông tin sản phẩm cho các chuỗi cung ứng hạ lưu – tìm nguồn cung ứng, sản xuất, tuân thủ quy định, các nhà cung cấp và bên ngoài các nhà sản xuất. Điều này làm giảm khả năng của họ dành nhiều thời gian chất lượng áp dụng các kỹ năng của họ để đổi mới sản phẩm.
•     Phần lớn các thông tin sản phẩm được lưu trú trong nội bộ công ty. Các nhà cung cấp không thể trực tiếp truy cập thông tin sản phẩm mới nhất khiến cho thông tin phản hồi cho thiết kế không phát huy tác dụng kịp thời. Nếu không có sự tham gia của nhà cung cấp, bộ phận kỹ thuật có thể sẽ không tính sát được hiệu suất vật liệu và cân bằng được chi phí đầu vào.
•    Cũng như trên, nếu không có thông tin phản hồi, thiết kế rất dễ phải sửa lại làm cho tốn kém hơn trong giai đoạn phát triển sản phẩm .
•    Nhà cung cấp và nhà sản xuất không cập nhật BOM hoặc ECOs. Điều này dẫn đến khả năng khó chế tạo hoặc hàng tồn kho nhiều gây gián đoạn chuỗi cung cho các khâu cuối.
•    Dưới áp lực ngày càng tăng của các quy định toàn cầu về môi trường, các công ty phải tìm kiếm các giải pháp giảm chi phí đáp ứng tiêu chuẩn như ISO, UL, FDA, CSA, RoHS và REACH. Để làm như vậy, các công ty cần tích hợp quy định trong các tài liệu quản lý, kiểm tra.
Một sản phẩm cần tập trung nguồn lực quản lý để liên kết hiệu quả khâu thiết kế và sản xuất. Để có hiệu quả, quản lý hạ tầng sản phẩm phải có thể truy cập bất cứ lúc nào và bất cứ nơi nào khi thiết kế, tìm nguồn cung ứng và sản xuất giữa các nhóm trong một công ty cũng như các đối tác bên ngoài và các nhà cung cấp.

(Tiếp theo phần 3)

Theo www.arenasolutions.com: “ Turning Great Designs Into Great Products: The Changing World of Mechanical Design”

WMT @ MES Lab.