طراحی محصول و توسعه در شرکت های صنعتی (1)

مقدمه

طراحی محصول و توسعه ی این محصولات در واقع یک سری فعالیت مشارکتی محسوب می شود که بین بخش های مختلف یک شرکت صنعتی مانند بخش های طراحی، مواد و تولید، مالی، حقوقی، فروش و بازاریابی انجام می شود. این مسئله به دلیل این است که علاوه بر برطرف شدن الزامات فنی، یک محصول موفق همچنین باید از لحاظ زیبایی، مناسب باشد و همچنین ایمن برای استفاده باشد. در واقع این محصول باید قابلیت رقابت پذیری با محصولات مشابه را نیز داشته باشد.
تلاش های توسعه ای کلی به پیچیدگی محصول بستگی دارد و تیم های پروژه می توانند شامل یک تعداد اندک از افراد باشند که چند روز یا چند هفته، بر روی یک محصول خاص، کار کنند. این تیم همچنین می توانند شامل چند صد نفر باشند که برای چند ماده یا حتی سال، بر روی محصولات پیچیده مانند موتور ماشین و هواپیما، کار می کنند. هزینه های توسعه، می تواند در حد چند صد دلار برای محصولات ساده، تا چند میلیون دلار برای محصولات پیچیده، باشد.
یک محصول معمولاً با طراحی شروع می شود و در صورت اینکه تمام معیارهای مطلوب را داشته باشد، به محصول نهایی تبدیل می شود. در حالی که هر محصول مهندسی دارای ویژگی های خودش هست، 7 فاز زیر می تواند برای طراحی انواع محصولات مختلف و انجام فراندهای توسعه ای، اجرا شود:
1. تشخیص نیازها، مطالعات امکان سنجی و انتخاب روش های تولید و اجرا
2. طراحی سیستمی، طراحی جزئی و انتخاب مواد و فرایندها
3. انجام تست های لازمه و بررسی امکان استفاده از مواد مختلف
4. تولید محصول
5. ارائه ی محصول به بازار
6. فروش محصولات
7. برنامه ریزی برای عقب گرد
هدف کلی مربوط به این مقاله، معرفی بخشی از فعالیت هایی است که به صورت نرمال، برای انجام فازهای توسعه ی یک محصول خاص، انجام می شود. هدف اصلی این بررسی ها، عبارتست از:
1. مرور فعالیت های اصل مربوط به تشخیص نیازها، انجام مطالعات امکان سنجی و انتخاب گزینه های بهینه
2. بحث در مورد مراحل اصلی طراحی و تولید یک محصول
3. بحث در مورد فعالیت های اصلی مربوط به تست ها و پالایش یک محصول (که منجر به ارائه ی یک محصول به بازار و فروش آن می شود)
4. تجزیه و تحلیل مربوط به موضوعات محیط زیستی که در تولید یک محصول، با آنها روبرو هستیم
5. توصیف جوانب مربوط به هزینه های سیکل تولید و عمر مفید یک محصول
در ادامه در مورد این مسائل بیشتر صحبت خواهیم کرد.
مطالعات امکان سنجی، تشخیص نیازها و انتخاب جنبه های مختلف
یک دستورالعمل که توصیف کننده ی عملکرد، ویژگی های اصلی، شکل عمومی و ویژگی های ضروری مربوط به یک محصول می باشد، با استفاده از انجام یک مطالعه ی امکان سنجی قابل تدوین می باشد. این مطالعه منجر به آدرس دهی مسائل محیط زیستی، دیدگاه مشتریان، ویژگی های فنی و تجزیه و تحلیل های اقتصادی به همراه سایر جوانب مانند مسائل اجتماعی، محیط زیستی، ایمنی و موضوعات قانونی می باشد.
بررسی بازار
بررسی بازار در واقع یک سری از ارزیابی هایی است که به منظور بررسی رقابت پذیری یک محصول و مقایسه ی ویژگی های آن با سایر محصولات مشابه و نیازهای مشتری، انجام می شود. المان های مربوط به بررسی بازار، عبارتند از:
1. گستره ی ویژگی های و مزیت ها و محدودیت های فنی مربوط به محصولات موجود، مکانیزم های عمل آنها و همچنین مواد و فرایندهای مورد استفاده در ساخت آنها
2. نرخ رشد بازار در گذشته و نرخ رشد بازار مشارکتی و همچنین سهم بازار مورد نظر از لحاظ ارزش و حجم
3. تعداد شرکت هایی که از گذشته تاکنون در بازار وجود داشته اند و دلایل بقاء و سمت و سوی حرکت آنها
4. دلایل مربوط به ایجاد هر اصلاحی در فرایند تولید این محصولات و تکنولوژی های جدید توسعه یافته در این زمینه
5. ثبت امتیازهای و میزان شمول لیسانس های موجود در زمینه ی محصول مورد نظر و بهبودهایی که در مورد محصولات موجود، وجود دارد.
6. پروفایل انتظارات مشتری ها در آینده (مانند درآمد، سن، جنس و ...) و نیازهای آنها در آینده
7. گستره ی نیازهای مشتریان بر طبق اهمیت آنها
8. قیمت محصول موجب می شود تا میزان فروش آن تعیین شود
9. چه زمانی طول می کشد که رقبا یک محصول مشابه با محصول تولیدی بوسیله ی یک شرکت، تولید کند؟
10. بسته بندی مناسب، نحوه ی توزیع و روش بازاریابی این محصول چگونه است؟
اطلاعات بالا برای تعیین میزان تولید، ظرفیت کارخانه و ارزیابی های مالی و اقتصادی یک محصول خاص، مهم می باشد.

نیاز مشتریان و ویژگی های محصول

تشخیص نیازها و دیدگاه مشتری ها، یکی از اولین مراحل مربوط به توسعه و طراحی یک محصول جدید می باشد. کیفیت (HOQ) یک فرایند ساختاری است که بوسیله ی آن، الزامات مشتری تفسیر می شود و بررسی بازار بر طبق ویژگی های محصول و ویژگی های دیگر، به خوبی انجام می شود. HOQ یک دیاگرام است که از یک خانه تشکیل شده است که حاوی 6 بخش است. این بخش ها به صورت زیر می باشد:
1. صدای مشتری لیستی از الزامات مشتری است که در واقع در مورد محصول می باشد. این لیست، معمولاً از طریق انجام مصاحبه، ارزیابی ایده ها و بررسی بازار، بدست می آید. مثال هایی از این الزامات در جدول 1 آورده شده است. این اطلاعات در مورد دریل های برقی بدون سیم خانگی می باشد.
2. الزامات مربوط به مشتری های دارای اولویت و میزان رضایتمندی مشتری در مورد محصول، در این بخش قرار دارد. این اطلاعات همچنین بر اساس ارزیابی ایده ها و بررسی بازار بدست می آید.
3. صدای شرکت که می تواند لیستی از پارامترهای فنی، ویژگی های محصول از نقطه نظر تولید و ویژگی های مهندسی می باشد. این مواد شامل کمیت های قابل اندازه گیری مانند وزن، ابعاد، میزان سروصدا، مصرف انرژی و هزینه های مربوطه می باشد. برای مثال، یک عبارت مثلاً عبارت "وزن کل محصول، باید کمتر از 5 کیلوگرم باشد" می تواند نیازی باشد که مشتری مطرح می کند. به طور مشابه، یک ویژگی مانند "زمان متوسط پایین برای باز کردن قطعات و سرهم کردن آنها"، می تواند اثر قابل توجهی بر روی مشتری داشته باشد. مثلا برخی بر روی بسته ی محصول می نویسند که زمان سرهم کردن قطعات و مونتاژ، تنها 24 دقیقه می باشد.
صدای شرکت می تواند همچنین شامل پارامترهای غیر فنی مانند حس و ظاهر محصول نیز باشد. یک نمونه از صدای شرکت در جدول 1 نشان داده شده است. این صدای شرکت مربوط به دریل های برقی بدون سیم خانگی می باشد.
4. ماتریس روابط مشترک موجب می شود تا نیازهای مشتری ها به پارامترهای فنی گره بخورد. این کار بر اساس ورودی های مربوط به بخش 1، 2 و 3 انجام می شود. ارتباط داخلی میان یکی از نیازهای مشتری ها و یک ویژگی مهندسی می تواند در سطح بالا (9 امتیاز)، در سطح متوسط (3 امتیاز) و در سطح پایین (1 امتیاز) باشد. البته می تواند این نیاز هیچ ارتباطی با ویژگی مهندسی خاص نیز نداشته باشد (صفر امتیاز). برای مثال، ضخامت نشیمنگاه یک نیمکت، می تواند ارتباط زیادی با راحتی آن داشته باشد (امتیاز 9) اما این ضخامت ممکن است با زیبایی آن ارتباط متوسطی داشته باشد (1 تا 3 امتیاز) و یا هیچ ارتباطی با استحکام پایه های آن نداشته باشد. جدول 1 یک مثال در مورد زمینه ی مشترک روابط را برای دریل های برقی بدون سیم در استفاده های خانگی را نشان می دهد.
5. ماتریس هم بستگی در واقع به علل ریشه ای می پردازد و نشان می دهد که چگونه پارامترهای فنی موجب همدیگر را پوشش می دهند. وقتی یک بهبود در یکی از پارامتر ایجاد شود، دیگری نیز ممکن است بهبود یابد. یک علامت مثبت، نشاندهنده ی این است که پارامتر اثر مثبت بر روی دیگری داشته است. به عبارت دیگر، یک علامت منفی، نشاندهنده ی اثر نامطوب می باشد. در واقع این ماتریس هم بستگی، مشابه سقف بنا محسوب می شود و نشان می دهد که بهبود در یک طراحی می تواند منجر به بهبود در برخی بخش های دیگر شود. در واقع در این حالت، تمرکز بر روی جاهایی است که مورد توافق می باشد.
6. اهداف طراحی موجب می شود تا نتایج مطلوب بر اساس داده های بدست آمده از سایر بخش های HOQ، حاصل شود. این بخش اهمیت نسبی مربوط به پارامترهای فنی در برطرف کردن نیازهای مشتری را نشان می دهد. جدول 1 نشان دهنده ی مثالی در مورد اهداف طراح دریل های برقی بدون سیم مورد استفاده در کاربردهای خانگی است.

محتوا سازی، غربال گری و انتخاب

ویژگی های محصولات سپس برای توسعه ی محصولات مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد که مورد نیاز مشتری است. برخی از محتواهای ممکن است در تیم توسعه، ایجاد شود و به عنوان یک راه حل نوین مطرح گردد. البته برخی دیگر از این محتواها، بر اساس راه حل های موجود و یا ثبت اختراع ها، ارائه می شوند. محتواهای مختلف سپس با هم مقایسه می شوند تا بدین صورت، بهترین محتوا در محصول مورد نظر، استفاده شود. روش Pugh یک ابزار غربال گری محتوا تلقی می شود. در این روش، یک ماتریس تصمیم گیری، مشابه چیزی که در جدول 2 دیده می شود، تشکیل می شود. هر ویژگی از یک محتوای مشخص، نسبت به محتوایی مرجع، مقایسه می شود. نتیجه ی این مسئله در صورت مطلوب بودند، با نماد مثبت و نتیجه ی نامطلوب به صورت منفی ثبت می گردد. در صورتی که دو محتوا، نسبت به هم ارجعیتی نداشته باشند، در بخش مربوطه، صفر ثبت می شود. مثبت و منفی بودن محتواها، اساسی برای تصمیم گیری های آینده، تلقی می شوند.
تجزیه و تحلیل اقتصادی
بخش تجزیه و تحلیل اقتصادی مربوط به امکان پذیری انجام یک پروژه، به طور نرمال، یک مدل اقتصادی است که هزینه های توسعه را تخمین می زند. این تجزیه و تحلیل اقتصادی، همچنین منابع و هزینه های مربوط به تأمین مالی را بر اساس میزان علاقه و بازپرداخت منابع مالی قرض گرفته شده، تخمین می زند.
انتخاب و راه حل بهینه
مرحله ی نهایی مربوط به مطالعه ی امکان پذیری، تشخیص یک راه حل بهینه می باشد. انتخاب معمولاً بر اساس مسائل اقتصادی و ویژگی های فنی انجام می شود زیرا این انتظار وجود دارد که محصول نیازهای مشتری را با پرداخت هزینه ای مناسب بوسیله ی مشتری، برطرف کند. این فرایند در واقع سبک و سنگین کردن بین انواع مختلف فاکتورها می باشد. این فاکتورها، عبارتند از:
• نیازهای مشتری
• ویژگی های فیزیکی از جمله اندازه و وزن
• عمر مورد انتظار و قابل اطمینان برای وسیله در حین شرایط سرویس دهی
• نیازهای انرژی
• الزامات مربوط به نگهداری و هزینه های عملیاتی
• میزان در دسترسی و هزینه ی مواد و فرایندهای تولید
• اثرات محیط زیستی
• میزان تولید
• زمان تحویل مورد انتظار
یک روش کمی که برای انتخاب محتواهای مختلف، استفاده می شود، در واقع ویژگی های محصول را با توجه به اهمیت مربوط به عملکرد محصول و اولویت های مشتری را سبک و سنگین می کند. امتیاز کل مربوط به هر محتوا بوسیله ی سبک و سنگین کردن امتیاز هر ویژگی انجام می شود (جدول 3).
راه حل بهینه ای باید مورد قبول قرار گیرد که نه تنها برای مشتری منفعت آفرینی کند، بلکه برای جامعه نیز منفعت به همراه داشته باشد. اگر سایر اعضای یک جامعه هدف این محصول باشند، خواه به دلایل ایمنی، خواه به دلایل قانونی، ولی به محیط زیست آسیب برسد، بنابراین، این محصول، محصولی موفق نیست. این بخش از مطالعه، نیازمند آگاهی داشتن در مورد ساختار و نیازهای جامعه و تغییراتی است که ممکن است در طی عمر مفید یک محصول، ایجاد شود. مطالعه ی موردی زیر، در واقع در مورد یک محصول فرضی است. در واقع بر اساس این مباحث، می تواند در مورد محتواهای مختلف نتیجه گیری کرد.
مطالعه ی موردی
توسعه ی گرینوبیل (Greenobile)
یک شرکت ساخت موتور ماشین، یک مدل دوستدار محیط زیست و ارزان قیمت را پیشنهاد کرده است. ایده ی مربوط به این محصول، بر اساس آماری گرفته شده است که در 80 % از تمام سفرها، مشاهده شده است. در واقع اکثر اتومبیل های آمریکایی بیشتر از دو نفر سرنشین ندارند. و در کمتر از 50 % از تمام سفرها، راننده تنهاست. یک چنین ماشین هایی اغلب در ترافیک های شهری تردد می کنند. در این بخش ها، سرعت متوسط ماشین در حدود 55 کیلومتر بر ساعت است.
بررسی بازار
بررسی بازار از طریق مصاحبه و گفتگو با گروه های خاص مشتریان، انجام می شود. سوال های مطرح شده در این بررسی، شامل موارد زیر می باشند:
1. میزان دفعات رانندگی، میزان مسافت طی شده در سفرها به صورت متوسط در هر سفر، میزان مسافت مسافرت شده در طی یک سال، عمر مورد انتظار برای یک ماشین.
2. میزان زیبایی، ارجعیت های اصلی زیبایی و ظاهر، تعداد درها، تعداد چرخ ها و ... .
3. میزان آسایش در جاده های پر دست انداز.
4. سهولت استفاده و سهولت پارک کردن.
5. مسائل مربوط به ایمنی شامل پایداری بر روی جاده، مخصوصاً زمانی که دور زده می شود.
6. هزینه های مورد انتظار
بر اساس بررسی بازار، نیازی مشتری ها، تشخیص داده می شود. این نیازها عبارتند از: ایمنی در رانندگی، اقتصادی بودن، رسیدن سریع به حد سرعت موجود در مناطق شهری، سهولت پارک کردن، ظاهر زیبا، راحتی رانندگی، سهولت ورود و خروج به آن، جادار بودن، داشتن دو بخش نشیمن، عمر طولانی، ارزان بودن. اهمیت هر نیاز مشتری، همچنین تشخیص داده شد و وزن هایی به هر کدام از آنها، تخصیص داده شد. این وزن ها از شماره ی 5 برای مهم تر، تا شماره ی 1، دارای اهمیت کمتر، بود. این نیازها و وزن های مربوطه، در سمت چپ HOQ قرار داده می شود (جدول 4).
پارامترهای مهم، ویژگی های محصول از نقطه نظر تولیدکننده ی اتومبیل و صدای شرکت، در بخش بالایی HOQ قرار داده می شود (جدول 4). ویژگی های اصلی مربوط به ماشین، بر اساس نیاز مشتریان و در بخش میانی جدول 4 قرار داده می شود. امتیاز 9 برای یک ارتباط مناسب میان یک نیاز مشتری و یک ویژگی محصول، اختصاص داده می شود. امتیاز 3 برای یک ارتباط متوسط و امتیاز یک برای یک ارتباط ضعیف میان دو مورد، اختصاص داده می شود. اهمیت مربوط به هر ویژگی از محصول، سپس با جمع کردن فاکتورهای ارتباطی و سبک و سنگین کردن میان آنها و نیازهای مشتری ها، بدست می آید. اهداف مربوط به بهبود که بوسیله ی تیم طراحی تعیین می شوند نیز در جدول 4 آورده می شود. حال اطلاعات بدست آمده از HOQ برای مقایسه ی جوانب طراحی و محتواهای مربوط به انتخاب و بهینه سازی، استفاده می شوند.
تیم توسعه ی گرینوبیل (Greenobile) سه جنبه را مطرح کردند که بر طبق آن ویژگی های محصول، در نظر گرفته می شد. این موارد در HOQ آورده شده است. در زیر این جنبه ها، معرفی شده است.
محتوای A یک ماشین مسافرتی بود که دارای یک سقف، 4 چرخ، دو صندلی در کنار هم، با نیروی محرکه ی ترکیبی (موتور احتراق داخلی و باتری)، بوده است. عمر مفید این خودرو، 5 سال در نظر گرفته شد، وزن تقریبی این ماشین، 850 کیلوگرم و شتاب 0 تا 90 کیلومتر بر ساعت، در حدود 15 ثانیه ایجاد می شد. این خودرو بسیار راحت بود و هزینه ی مورد انتظار آن، 18000 دلار بود.
محتوای B یک یک ماشین مسافرتی بود که دارای یک سقف، سه چرخ، دو صندلی کنار هم، موتور مجهز به باتری قابل شارژ، طول عمر 4 سال، وزن مورد انتظار 800 کیلوگرم، سرعت صفر تا 90 کیلومتر آن، در 25 ثانیه، سطح راحتی متوسط و هزینه ی مورد انتظار 15000 دلار می باشد.
محتوای C مربوط به یک ماشین مسافرتی است که دارای سقف متحرک، سه چرخ، دو صندلی کنار هم، موتور با باتری قابل شارژ، عمر مفید 4 سال، وزن 750 کیلوگرم، زمان رسیدن از سرعت 0 تا 90، 20 ثانیه است. میزان راحتی این وسیله نیز متوسط است و هزینه های مربوطه، تقریباً 12000 دلار است.
انتخاب محتوا
جدول 5 روش های فنی، اهداف و اهمیت نسبی آنها در HOQ را نشان می دهد. این جدول همچنین رتبه بندی نسبی مربوط به مقادیر هدف و وزن های مربوط به هر محتوای A، B و C را نشان می دهد. نسبت وزن ها، از طریق ضرب کردن اهمیت نسبی نسبت به اهداف نسبی بدست می آید. امتیاز کل مربوط به هر محتوا ارزش هایی را برای نسبت های وزنی، ارائه می کند.
نتیجه گیری
نتایج مربوط به جدول 5 نشاندهنده ی این است که مفهوم A یک راه حل بهینه است البته میزان برتری آن نسبت به روش های B و C اندک است. امتیاز مربوط به محتوای A، ظاهر زیبا، فضای بزرگتر، عمر مفید طولانی تر، انعطاف پذیری موتور هیبریدی و راحتی خوب می باشد. با این مزیت، قیمت بالاتر و طول عمر طولانی تر، پوشش دهی می شود. شکل 1 نشان دهنده ی مدل مربوط به اتومبیلی است که با استفاده از محتوای انتخاب شده، توسعه یافته است.
منبع مقاله :
Materials and process selection for engineering design/ Third edition/ Mahmoud M. Farag