نوع مقاله : مقاله پژوهشی- فارسی
نویسندگان
گروه مهندسی صنایع و مرکز سیستمهای دانشکده و پژوهشکده فنی و مهندسی، دانشگاه جامع امام حسین(ع)، تهران، ایران
چکیده
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
Purpose: This study aims to create and develop an approach for the design and gradual delivery of the product in the shortest time and through the balance of the elements of technological readiness, the need statement document, and the characteristics of the product in large and complex air systems.
Design/methodology/approach: In this study, the balancing process has been carried out using three stages of the Quality Function Deployment (QFD). In the first stage, product specifications have been prioritized using customer needs. In the second stage, product specifications have been prioritized based on the specifications of the first stage. In the third stage, the required technologies have been prioritized using the specifications of the product in the second stage. To conduct the research, industry experts who were in the unit related to the desired product provided the necessary data. Out of the 10 experts in that unit, seven have collaborated in the design and implementation of the model and three have approved the model. Finally, the discussion model was approved by the company's high committee.
Findings: After extracting the priorities of technologies, the final meeting of the QFD group was held with the presence of expert designers and the operator's representative. In this meeting, the process of using QFD and the obtained results were discussed. Then, using the scores obtained for the technologies (priority value) level of technological readiness for each of the product technologies and the approaches of designing, producing and delivering the primary, intermediate and final products were determined. The results of product prioritization based on technology development were also approved by the high committee.
Research limitations/implications: In this research, the balance of technological readiness, a document of requirement statement, and product characteristics in the design management of macro systems of defence air base products were analyzed by QFD. There was a need to check if there were other tools for balancing. Also, the scope of this study was limited to product design, and it is necessary to extend the balance to the entire life cycle of the product. In this research, the researchers faced with challenges due to the lack of familiarity with the elites or complete and sufficient research and training of the elites and managers of the country's research and defence industries. Also, the lack of managerial approaches to system and standard design and the integration of the approaches communicated by the regulatory and standardization centres of the country on the system design of large and complex products were the other limitations of this research.
Practical implications: The model proposed in this research made it possible to produce large and complex products in the aviation industry due to the existence of restrictions. On the other hand, the gradual design, production, and delivery of big products made the products suitable for the user's scene to be designed and produced first. While maintaining the quality of the product, the time to obtain the products should also be reduced.
Social implications: Acquiring large and complex products in the country will accelerate the country's development.
Originality/value: The design and production of large and complex products based on technology development with a gradual product delivery approach using QFD is one of the innovations of this research. The application of the proposed approach will resolve some of the problems related to the design of large products in different areas.
کلیدواژهها [English]
فرتاش و همکاران[i] (2023) معتقدند که ازجمله موارد مهم و اساسی در پروژهها و محصولات پیچیده نظیر محصولات هوایی، طراحی و تولید محصول مطابق استانداردهای ملی و بینالمللی است. همچنین شناخت، کنترل، ارزیابی آمادگی و بهکارگیری فناوری و درنهایت مدیریت فناوری در تولید این محصولات کلان و پیچیده، بر شناسایی و کمینهکردن ریسک حاصل از یک فناوری جدید، بهرهبرداری از فرصتهای فناورانه و طرحریزی برای بالغکردن فناوری متمرکز است که درنتیجه توجه به آن در طی چرخۀ عمر پروژه، ریسک تأخیر ایجادشده از نابالغبودن فناوری را کاهش میدهد. درواقع دلایل زیادی برای انحراف از زمانبندی، افزایش هزینه، فقدان کارایی و نبود کیفیت مورد انتظار و حتی شکست و تعطیلی پروژههای طراحی و توسعۀ محصولات جدید و پیچیده وجود دارد که در بین آنها برابر تحقیقات انجامشدۀ کشور، نبود تعریف کامل و درست الزامات و بهکارگیری غیرهوشمند فناوریها، بهویژه فناوریهای نابالغ و غیر آماده، یکی از مهمترین دلایل است. البته بیشتر این اتفاقات به عدم قطعیتها و فقدان تصمیمگیریهای مناسب در مراحل آغازین طراحی برمیگردد و عامل غالب در عدم قطعیتها و کمبود اطلاعات دربارۀ آمادگی و سطوح بلوغ فناوریهای موردنیاز در اجابت الزامات و بررسی و فهم درست زمان و هزینه در رسیدن به اطمینان در بهرهبرداری از این فناوریها، در نقطۀ مطمئن و زمان استفادۀ درست در پروژهها و سیستم است.
سو[ii] (1990) معتقد است که از ویژگیهای پروژههای طراحی محصولات هواپایۀ زمانبری اجرا، هزینۀ بسیار زیاد و تغییر مستمر فناوری و نیازمندی کاربر بهواسطۀ تغییر شرایط محیطی نظیر صحنۀ بهرهبرداری است که باعث شده است تا تحقق کیفیت طراحی محصولات هوایی پس از یک زمان طولانی و صرف منابع ملاحظهشدنی، با نتایج غیر منطبق (یا حداقل کمتر منطبق) با نیاز روز کاربر و دارای فناوریهای غیر روزآمد یا ناقص، تحقق یابد؛ درنتیجه خروجی محصول جدید، قدرت مناسب برای اجرای مأموریتهای تعریفشده و دفاع در مواجهه با مأموریتهای مدنظر را نداشته نباشد. از طرفی تسریع در انجام پروژهها، یک نیاز اصلی است، اما تسریع در طراحی به از دست دادن کیفیت و کاهش ایمنی و تولید محصولی نامنطبق و یا با کارایی پایین و غیر روزآمد یا فاقد مشتری منجر میشود. ازجمله راهکارهای مؤثر که تأثیر زیادی در کاهش زمان طراحی و تولید محصول فناوریمحور داشته است و ضمن حفظ کیفیت، مدیریت هزینه را نیز مدنظر قرار میدهد، فرایند ارتباط مؤثر با بهرهبردار و تحویل تدریجی محصولاتی است که در صحنۀ بهرهبردار مؤثر و مأموریتمحور است. بنابراین اهمیت بهکارگیری الگو، روش و ابزارهای مدیریتی بومی که نتایج مناسب و پذیرفتنی را در هر زمان از فرآیند طراحی در این محیط و شرایط بین طراحان، بهرهبرداران و سیاستگذاران (حامیان و ذینفعان پروژهها) ایجاد میکند، نقش ویژهای در توسعه و دستیابی به این محصولات دارد. روش موازنۀ[iii] آمادگی فناورانه، سند بیانیۀ نیاز[iv] و ویژگیهای محصول[v] در مدیریت طراحی سیستمی کلان[vi] محصولات هواپایۀ بومی در فرایند چرخۀ عمر محصول، بر آن است تا ضمن کاهش زمان و هزینههای طراحی، کیفیت فنی موردنیاز محصول و ویژگیهای کلیدی آن را حفظ و علاوه بر برآوردن نیازهای فعلی بهرهبردار، نیازهای آتی آن را با تحویل تدریجی محصول در بازنگریهای برنامهریزیشده محقق کند.
مبانی نظری و پیشینۀ پژوهش در دو بخش ارائه شده است.
در این بخش، تعاریف و مفاهیم مرتبط با این تحقیق ارائه شده است
مهندسی سیستمها : ناسا[vii] یک رویکرد چند رشتهای است که شامل کلیۀ تلاشهای تکنیکی بوده و در آن ارزیابی یکپارچگی و تعادل چرخۀ عمر مجموعۀ سیستم انسانها، محصولات و فرآیند را برای تأمین نیازهای مشتری انجام داده است. چرخه عمر محصول یا سیستم، 5 مرحله، 14 مؤلفه، 15 نقطۀ بازنگری فنی و 2 نقطۀ تصمیمگیری کلیدی دارد. دو نقطه تصمیمگیری کلیدی، جایی است که موازنۀ محصول انجام میشود.
موازنۀ آمادگی فناورانه، سند بیانیۀ نیاز و ویژگیهای محصول در مدیریت طراحی سیستمهای کلان محصولات هواپایه، با استفاده از تابع عملکرد کیفیت[viii] ، پنج مؤلفۀ اصلی دارد.
یکی از مسائل مهم و اساسی برای محصولات کلان و پیچیده، درک درسـت از نیازهای پنهان و آشکار کاربران عملیاتی (ازجمله تحویل بهموقع محصول) است.
مونس و کیا [ix] (2019)، بیان کردند که یکی از راههای درک درست نیازهای کاربران، انجام فرآیند بازگشتی و تکرارپذیر مدیریت الزامات است. در تحقیقی که بر پروژههای نیروی هوایی ایالاتمتحده انجام شد، مشخص شد که بیش از 40% خطاهای رخ داده شده در پروژهها، ناشی از خطا در الزامات و تنها 30% این خطاها ناشی از طراحی بوده است. علاوه بر این، با توجه به اینکه فواید و اهمیت فرایندها و روشهای مدیریت الزامات در تعامل با دیگر تخصصهای درگیر در پروژه، مانند مدیریت پروژه، مدیریت پیکربندی، طراحی و معماری سیستم، خرید، مدیریت تأمینکنندگان، خدمات مشتری، توزیع، بازاریابی و مدیریت تست بررسی میشوند، اهمیت فرایند مدیریت الزامات، بیش از پیش آشکار میشود.
میرفخرالدینی و شعبانی[x] (2017)، نقش مشارکت مشتری را در توسعۀ محصولات جدید بررسی کردهاند. آنها هدف از انجام پژوهش خود را بررسی نقش مشارکت مشتری بر توسعۀ محصول جدید دانستهاند. نتایج حاصل از این تحقیق، رابطۀ بین مشارکت مشتری بر توسعۀ محصول جدید را مثبت و معنادار نشان داده است. همچنین نتیجۀ تأثیر مشارکت مشتری بر توسعۀ محصول جدید را مثبت و معنادار بیان کرده است.
لی و همکاران[xi] (2021)، تأثیرات نوآوری را بر مصرفکننده، با هدف خرید محصولات پایدار بیان کردهاند. آنها معتقد بودند که مفهوم نوآوری مصرفکننده (مشتری)، تمایل خرید و استفاده از محصولات جدید را در کوتاهترین زمان و زودتر از دیگر رقبا را در بر داشته و این را یک ویژگی شاخص و مهم، ارزیابی کرده است.
شوالپور و طباطبایی جاوید[xii] (2020)، معتقدند که محصولات و سامانههای پیچیده[xiii] (CoPS)، نقش حیاتی و روزافزونی در پیشرفت اقتصاد نوین دارند و مزیت رقابتی کشورها را شکل دادهاند.
گوا و همکاران[xiv] در سال (2021)، طراحی مفهوم انعطافپذیری را با استفاده از تجزیۀ عملکردی و برطرفکردن تناقضها در فاز طراحی محصول ارائه کردند. آنها معتقد بودند که تولید مفهومی، نقش مهمی را در طراحی محصول ایفا کرده است، بهویژه در مرحلۀ طراحی اولیه و در مواقعی که الزامات عملکردی نامشخص یا تا حدی شناخته شده داشت و برای جلوگیری از عدم قطعیت تحمیلشده در محیط کار متفاوت، طراحی انعطافپذیر بیشتر برای افزایش ظرفیت سیستم ازنظر الزامات عملکردی استفاده شد.
جیائو و همکاران[xv] در سال (2021)، مهندسی طراحی را در عصر صنعت نسل 4.0 ارائه کردند. در این مقاله، «دیدگاهی انسانی- سایبری- فیزیکی از اکوسیستم تحقق سیستمها» معرفی شد که «مهندسی طراحی نسل 4.0 (0/4DE [xvi])» نامیدهشده را معرفی و چگونگی موازنۀ فناوریهای سایبری و فیزیکی را برای شناسایی و برآوردهکردن نیازهای مشتری تعیین کردهاند.
وولف و همکاران[xvii] در سال (2021)، مهندسی سیستمهای[xviii]چابک با سناریوهای پیچیده را ارائه کردند. این مقاله با تمرکز بر رابطۀ بین فرآیند مهندسی سیستمها (برای توسعۀ محصول) و فرآیند مدیریت نوآوری (برای ایدهپردازی و ایجاد نوآوری)، دربارۀ آخرین یافتهها تحقیق و آنها را ادامه داده است.
میرباقری[xix] (2020) بیان کرده است که پروژهها و طرحهای تحقیقاتی و توسعهای در محصولات کلان و پیچیده، بهویژه حوزۀ دفاعی، عمدتاً با فناوریهای پیشرفته و نو سروکار دارند. یکی از اساسیترین مراحل اینگونه پروژهها، در امکانسنجی، ارزیابی فناوریهای مرتبط با پروژه یا طرح و نحوۀ بهکارگیری آن بوده است.
بیتس و کلاوزن[xx] (2020)، مروری بر سطح آمادگی فناوری[xxi] را در توسعۀ سیستم فرماندهی و کنترل برای عملیات دریایی ارائه کردهاند. در این مقاله سعی شده است تا تجربیات گذشته از نیروی دریایی ایالاتمتحده، در توسعۀ طراحی پایگاه مشترک و امکان استفاده از سطح آمادگی فناوری در توسعۀ سیستم فرماندهی و کنترل برای برنامههای کاربردی مبتنی بر فعالیتهای دریایی، بیان شود.
ما[xxii] (2021)، چارچوب پیشبینیهای انتقال سطح آمادگی فناوری را برای توسعۀ فناوری اولیه پیشنهاد داده است. اگرچه پیشبینی TRLها در آینده بهعنوان یک ابزار برنامهریزی، مهم است، ولی نسبتبه دیگر موضوعات مهم در TRL کمتر مطالعه و مطالعات قبلی عمدتاً در حوزۀ تخصصی انجام شده است. چارچوب پیشنهادی، مبتنی بر داده و از تکنیکهای مدلسازی ترکیبی و پیشبینی استفاده کرده است. نتیجۀ مدلسازی ترکیبی نشان داد که دو متغیر پیشبینیکننده،TRL قبل از تحقیق و توسعه و هزینۀ پروژه، ازنظر آماری برایTRLهای آینده معنادار بودند. همچنین، مدلهای پیشبینی سازگار برازش داده و با شاخصهای عملکرد مختلف، با استفاده از اعتبارسنجی متقاطع 10 برابری مقایسه شدهاند. دو مدل پیشبینی انتخابشده، رگرسیون خطی و مدلهای ماشینبرداری با کمترین خطای پیشبینی بودهاند.
زوتین و همکاران[xxiii] (2022)، سطوح آمادگی فناوریهای انقلاب صنعتی چهارم را در ساخت هواپیما بررسی و چالشها و روندهای آنها را بیان کردهاند. در این پژوهش، تحقیقات جدید در حیطۀ کاربردهای فنآوریهای صنعت نسل 4.0 (0/4I) را در بخش ساخت هواپیما و وضعیت بلوغ آنها را براساس مقیاس سطح آمادگی فناوری مرور کردهایم.
میتال و گیلسپی[xxiv] در سال (2022)، استفاده از مهندسی سیستمهای مبتنی بر مدل را برای جلوگیری از فناوری غیرضروری ناشی از الزامات دینامیکی ارائه کردند. در این تحقیق، دربارۀ مهندسی سیستمهای مبتنی بر مدل یا (MBSE[xxv])، بیان شده است که مدیران مهندسی میتوانند فناوریهای غیرضروری را شناسایی کنند، طراحی را بهطور دقیق و سریع بهروزرسانی و خطرات مرتبط با حذف فناوری غیرضروری را نیز ارزیابی کنند. در روش پیشنهادی، از نتیجۀ MBSE برای شناسایی و کاهش «تکنولوژی بهسبب فناوری» استفاده شده است.
ناسا[xxvi] (2017) بیان میکند که موازنۀ محصول، یکی از فرایندهای تحقق محصول در مهندسی سیستم است که ساختار سیستم را ساخته است. هدف فرایند موازنه، تلفیق سیستماتیک محصولات از سطوح پایین یا زیرسیستمها به سطوح بالاتر (مانند محصول، واحدها متعلقات، زیرسیستمها یا وظایف کاربران)، اطمینان از عملکرد صحیح محصول موازنهشده و انتقال محصول بوده است. موازنۀ محصول در هر سطحی از سلسلهمراتب محصولی، مورد نیاز است. امکان موازنۀ محصول در تمامی چرخۀ عمر محصول، ممکن است. این فعالیتها شامل تمامی گامهای تدریجی و تستهای مرتبط با هر سطح است که برای تکمیل مونتاژ هر محصول و ایجاد امکان تست محصول بالاتر ضروری است. فرایند موازنۀ محصول شامل تحلیل و شبیهسازی است که در بیشتر مواقع نیز با آنها آغاز شده است. در هر ساخت متوالی، نمونههای اولیۀ ساختهشده، ارزیابی میشوند، بهبود مییابند و بر مبنای دانش به دست آمده از فرایند ارزیابی، مجدداً ساخته شدهاند. میزان نیاز به ساخت نمونههای اولیه بهصورت مجازی و یا واقعی، به عاملیت[xxvii] ابزارهای طراحی و پیچیدگی محصول و ریسکهای مرتبط با آن بستگی دارد. احتمال اینکه با این مدل موازنهشده و با موفقیت از فرایند تصدیق و صحهگذاری عبور کند، بالاست. آخرین مرحلۀ موازنه برای برخی محصولات، هنگامی اتفاق افتاده است که محصول به سایت عملیاتی منتقل شده است. فرایند موازنۀ محصول نهتنها بر سیستمهای سختافزاری و نرمافزاری اعمال شده است، به راهکارهای خدماتمحور، الزامات، مشخصات فنی، طرحها و طرحهای مفهومی نیز اعمال شده است. هدف نهایی فرایند موازنۀ محصول، حصول اطمینان از این نکته است که تمامی الزامات و عناصر سیستم، یک کل باشند و اینگونه عمل کنند.
دیمیتریف و میتروشکینا [xxviii] (2019)، بهبود کارایی طراحی محصولات هواپیمایی را براساس استانداردهای بینالمللی و رویکردهای قوی ارائه کرد. این مقاله امکان استفاده از تابع گسترش کیفیت، طراحی قوی و دیگر رویکردهای پیشرفته را برای طراحی محصولات هوایی نوآورانه در نظر گرفته است.
یوسفی و همکاران[xxix] (2018)، ارزیابی و نقش مهم سطح آمادگی فناوری و برآورد هزینههای مرتبط با آن را در زیردریایی کلاس سبک انجام دادند.
شوالپور و طباطبایی جاوید در سال 2020، گونهشناسی عوامل تأثیرگذار بر موفقیت موازنۀ دانش را در پروژههای تولید و توسعۀ محصولات و سیستمهای پیچیده ارائه کردند. این محققان معتقد بودند که محصولات و سیستمهای پیچیده، نقش حیاتی در فرایند توسعۀ کشورها، بهخصوص در اقتصادهای نوظهور دارند. یکی از مؤلفههای مهم و تأثیرگذار بر موفقیت پروژههای تولید و توسعۀ محصولات و سیستمهای پیچیده، توانمندی موازنۀ دانش است.
یو و همکاران[xxx] (2021) سطح آمادگی فناوری کل را برای تسریع در آمادگی فناوری برای طراحی هواپیما بیان کردند. این تحقیق تلاش کرد تا با استفاده از سه فناوری تحقیقاتی مشترک برای وضعیت ریبلتها، پوششهای فوبی حشرات[xxxi] و کنترل فعال جریان[xxxii] ، حالتی را برای سطح آمادگی فناوری کل پیشنهاد کند تا باعث موازنۀ سطوح آمادگی معمول شود و با دیگر عوامل کلیدی انعطافپذیر، همانند مقرونبهصرفه و تولیدشدنیبودن باشد، بهطوری که در مراحل اولیۀ توسعه، به عاملی برای انتقال فناوری تبدیل شود.
ویک و همکاران[xxxiii] (2021)، ارزیابی سطح آمادگی متوازن را ابزاری برای کشف فناوریهای جدید و نوظهور ارائه کردند. در این مقاله روشی برای ارزیابی آمادگی متوازن فناوریهای جدید کشاورزی را توسعه و ارائه داده است. چتین و اوکلر[xxxiv] (2023)، تحلیل و تجسم گرافیکی وابستگی پارامترهای کیفی بدنۀ پهپاد را در شرایط ساخت افزودنی براساس تحلیل تابع عملکرد کیفیت ارائه کردند.
گوگردچیان و همکاران[xxxv] (2024)، مدل یکپارچهسازی آمادگی فناورانه، سند بیانیۀ نیاز و ویژگیهای محصول را در مدیریت طراحی سیستمی کلان محصولات هواپایۀ بومی طراحی کردند. آنها دنبال آن بودند تا ضمن شناسایی نیازهای بهرهبردار، ازطریق تحویل تدریجی، زمان تحویل محصول را کاهش دهند. مدل یکپارچهسازی آنها شامل 3 مرحلۀ اصلی آمادگی فناورانه، سند بیانیۀ نیاز و ویژگیهای محصول در مدیریت طراحی سیستمهای کلان محصولات هواپایۀ دفاعی بومی بود. ازجمله ویژگیهای پژوهش آنها این است که ضمن رعایت الزامات فرایند مهندسی سیستمها و مدل وی (Vee)، نسبتبه تحویل محصول تدریجی در حداقل 2 نقطۀ بازنگری فنی، تصمیمگیری انجام شده است. مهمترین ویژگی این تحقیق کاهش زمان تحویل محصول ازطریق زمان تحویل تدریجی محصول در تعامل با بهرهبردار است.
اقبال و همکاران[xxxvi] (2017) معتقدند که یکی از روشهای مرسوم و علمی برای شناسایی و استخراج نیازهای مشتری که ارتباط بین نیازهای مشتریان و ویژگیهای محصول را بهخوبی نشان میدهد، استفاده از تابع عملکرد کیفیت است که از بهترین و جامعترین روشهای موجود بوده است.
آشتیانی و علیپور[xxxvii] (2016)، استفاده از روش طراحی اصلمحور بهمنظور کاهش تکرارپذیری را در فرایند طراحی مفهومی یک سامانۀ پیچیده ارائه کردند. فرایند طراحی یک سامانۀ پیچیده، در بر دارندۀ سه بخش طراحی مفهومی، طراحی اولیه و طراحی جزئیات در نظر گرفته شده است که نخستین و مهمترین آن، فرایند طراحی مفهومی است. این تحقیق با بهرهگیری از روش طراحی اصلمحور در فرایند طراحی مفهومی، دم یک هواپیما بر آن است تا میزان کارایی این روش را در انتخاب پیکربندی مناسب، کاهش میزان تکرار و اجابت متوازن نیازمندیهای هواپیما ارزیابی کند. در همین راستا برای تبدیل نیازمندی مشتری به شاخصهای طراحی، از روش ارتقای تابع کیفیت نیز بهره گرفته شده است. نتایج این تحقیق نشان داده است که ترکیب روش ارتقای تابع کیفیت و طراحی اصلمحور، تأثیر بسزایی بر افزایش خلاقیت، کاهش تکرارپذیری، شناسایی مناسب نیازهای مشتری و درنهایت انتخاب طرح دارد.
براساس تحقیقات انجامشدۀ خارجی و داخلی، این نتیجه حاصل شد که گرچه نتایج این پژوهشها، تحقیقات و الگوهای موجود بینالمللی و حتی داخلی منتشرشده بهصورت موردی و یا موضوعی مدل کلی بهبود، توصیهها یا روشهایی گزینشی برای تحقق اهداف در موضوع پژوهش انجام شده است (مثل توصیۀ الزام به موازنه بین مؤلفههای طراحی، محیط و فناوریها و یا دیگر پارامترهای موردنیاز در فرآیند طراحی محصول جدید) و آنها را ارائه کردهاند، اما این موضوعات منطق، چرایی و چگونگی انتخاب، انطباق با منابع و شرایط محیط اجرا، تشریح اقدام در سطوح پایینتر و ارتباط همزمان فرآیندهای مدیریتی و فنی، بهویژه در مدل طراحی بومی موردنیاز کشور در طراحی کلان محصولات پیچیده و بهویژه محصولات دفاعی برای کلیۀ ذینفعان را بررسی نکردهاند؛ برای مثال در پارهای از این مطالعات با استفاده از تعاریف و کلیگویی در ارکان و ابزار و روشهای مدلسازی، مانند ابزار وی در ساختار فرآیند طراحی، الزام مدیریت فناوری و تحلیل ریسکها و یا هوشمندی در انتخاب فناوری در مسیر تحقق محصول، توصیف و تذکر داده و لزوم توجه به انطباق خروجی فرآیند با نیاز کاربر و مشخصات اصلی محصول توصیف و گوشزد شده است. آنچه در این تحقیق مدنظر است، بیان الگوی کاربردی و اجرایی بهمنظور مدیریت توأم عناصر طراحی المانهای آمادگی فناورانۀ سیستمها، مدیریت و رسیدگی به اجابت نیاز کاربر و تحقق تمامعیار کلیۀ ویژگیهای مدنظر در طراحی سیستمی کلان محصولات هواپایه با استفاده از QFD است تا در طراحی و تولید محصولات کلان در صحنۀ بهرهبردار نقش محوری و پیشرفت توأمان فناوری را هم ازطریق موازنه این عناصر داشته باشد.
در پیشینۀ تحقیق ارائهشده، بیان شد که از طرفی مشتری در طراحی و توسعۀ محصول نقش محوری داشته است و نیاز شفاف مشتری نیز، تأثیر بیش از حدی در طراحی دارد. از سوی دیگر در طراحی محصولات و سامانههای پیچیده، طراحی مفهومی و مهندسی سیستمهای چابک و درنهایت طراحی انعطافپذیر، تأثیر بسازی داشته است. همچنین یکی از عوامل تأثیرگذار در توسعۀ محصولات کلان، ارزیابی فناوریهای مرتبط با پروژه، ازطریق سنجش سطح آمادگی فناوری است. از طرفی در پژوهش گوگردچیان و همکاران (2024)، مؤلفههای موازنه برای تحویل تدریجی محصولات و سامانههای پیچیده و کلان را آمادگی فناورانه، نیاز مشتری و ویژگیهای محصول دانسته و نقاط موازنه را هم حداقل 2 نقطه از 17 نقطه از تصمیمگیریهای فنی در مهندسی سیستمها در نظر گرفتهاند.
یافتههای تحقیق، موارد جزئی بین حداکثر دو مؤلفه از سه مؤلفۀ تحقیق را برای موازنۀ محصول در طول چرخۀ عمر محصول نشان داده است. رویکرد و اهداف موازنه در این پژوهشها، بیشتر بهمنظور انسجام در طراحی تکمیلی و ساخت محصول براساس مهندسی سیستمها، برآوردهکردن هزینههای مرتبط با فناوری با استفاده از تابع گسترش کیفیت، موازنۀ دانش، محاسبۀ سطح آمادگی کل و کشف فناوریهای جدید بوده است. پژوهشی با هدف تحویل تدریجی محصولات کلان بین سه مؤلفۀ تحقیق انجام شده است، ولی با استفاده از ابزارهای علمی و کاربردی مانند QFD انجام نگرفته است. بر این اساس نیاز به پژوهش برای موازنه بین سه مؤلفۀ آمادگی فناورانه، سند بیانیۀ نیاز و ویژگیهای محصول در مدیریت طراحی سیستمی کلان، با استفاده از QFD لازم است و ضرورت دارد.
در این تحقیق تلاش شده است تا موازنۀ آمادگی فناورانه، سند بیانیۀ نیاز و ویژگیهای محصول در مدیریت طراحی بر یک محصول هوایی پرنده در یک سازمان هوایی، با استفاده از تابع گسترش کیفیت و مطابق با مراحل بیانشده در شکل 1 اجرا شد.
|
1. گردآوری اطلاعات
|
|
3. توسعه محصول مبتنی بر توسعه فناوری |
|
2. اجرایی QFD
|
شکل 1- مراحل اجرایی تابع گسترش کیفیت
Fig. 1-. Implementation steps of the Quality Function Deployment
برای موازنه و استخراج فناوریهای مورد نیاز و درنهایت تحویل تدریجی محصول در حداقل دو نقطۀ بازنگری فنی متناسب با چرخۀ عمر محصول در طراحی محصولات و گاهی تحویل بهصورت گام به گام محصول (تدریجی) مطابق تصمیمات بهرهبردار، حداقل سه بار از خانۀ کیفیت استفاده شده است.
در اولین و دومین ماتریس خانۀ کیفیت، اولویتبندی و اهمیت ویژگیهای فنی محصول در دو سطح استخراج و در خانۀ کیفیت سوم، فناوریهای مورد نیاز براساس اهمیت آنها اولویتبندی شده است.
اولین مرحله برای اجرای تابع گسترش کیفیت، گردآوری اطلاعات در چهار بخش زیر است:
در ادامه، روش پیشنهادی برای محصول هوایی پرنده در یک شرکت هوایی، تشریح میشود. بر این اساس، ابتدا نیازهای بهرهبردار مطابق اسناد و دستورالعملهای مربوطه دریافت شده است.
نیازهای بهرهبردار در سه بخش تصریحی یا قراردادی، مذاکره با مشتری و استانداردها به شرح جدول 1 فهرست شد. این نیازها پس از چندین جلسۀ مشترک بین نمایندگان بهرهبردار و طراحان خبرۀ شرکت و گروه QFD که متخصص این حوزه بودند، استخراج و همزمان نیز اولویتبندی شد.
|
اولویت |
نیازهای مشتری |
ردیف |
اولویت |
نیازهای مشتری |
ردیف |
|||||||
|
9 |
استقامت 40 دقیقه |
مذاکره با مشتری |
نیازمندیهای عملیاتی |
9 |
13 |
سرعت کروز 700 کیلومتر در ساعت |
با استفاده از قرارداد |
نیازمندیهای عملیاتی |
1 |
|||
|
8 |
برد 400 کیلومتر |
10 |
12 |
ارتفاع کروز Alt 15000 فوت |
2 |
|||||||
|
11 |
بازیابی با چتر نجات |
11 |
6 |
برد لینک پرندۀ بیش از 50 کیلومتر |
3 |
|||||||
|
7 |
نصب موتور در موقعیت ایمن |
استانداردها |
12 |
4 |
RCS کمتر از4/2 متر مربع در باند X |
4 |
||||||
|
6 |
ضریب بار 6 gs |
13 |
5 |
حمل و نقل آسان |
5 |
|||||||
|
3 |
TAT حداکثر 1 ساعت |
14 |
14 |
مدتزمان راهاندازی کمتر از یک ساعت |
مذاکره با مشتری |
6 |
||||||
|
2 |
در دسترس بودن بالا |
15 |
10 |
قابلیت حمل بار با 100 کیلوگرم |
7 |
|||||||
|
1 |
کمهزینه |
16 |
14 |
حداکثر سرعت 800 کیلومتر بر ساعت |
8 |
|||||||
همچنین ویژگیهای فنی محصول، شامل چهار دستۀ کارایی، سیستمی و ساختاری، مواد و عملیات است که نیازهای مشتری را پوشش میدهد. ویژگیهای قطعات در سطح دوم و فناوریهای مورد نیاز پیشنهادی که برای تحقق این محصول مورد نیاز بود نیز، با استفاده از نظرهای خبرگان و گروه QFD، شناسایی شد. لیست ویژگیهای سطح اول و دوم و فناوریهای مورد نیاز در جدولهای 2، 3 و 4 نشان داده شده است. در این مرحله برای جمعآوری دادههای مربوط به ویژگیهای فنی در سطح اول، سطح دوم و لیست فناوریهای مورد نیاز ازطریق مصاحبه جمعآوری شده است. این مصاحبهها بهصورت نیمهساختاریافته و با 7 نفر از 10 نفر دفتر طراحی محصول مدنظر انجام شده است. 7 نفر مذکور با عنوان گروه گسترش کیفی عملکرد معرفی شدند و عبارت بودند از رئیس دفتر طراحی با 25 سال سابقۀ کار و دارای مدرک کارشناسی ارشد مکانیک، جانشین رئیسدفتر طراحی با 20 سال سابقۀ کار و دارای مدرک کارشناس ارشد فناوری، دو نفر کارشناس دفتر طراحی دارای مدرک کارشناس ارشد هوافضا با 10 سال سابقۀ کار، دو نفر کارشناس ارشد اویونیک با 15 سال سابقۀ کار و یک نفر دکتری صنایع دارای 20 سال سابقۀ خدمت و مطلع از نحوۀ کار با تابع گسترش کیفیت. نتایج این مدل علاوه بر تأیید 3 نفر دیگر از واحد مربوطه، در کمیتۀ عالی شرکت نیز ارائه و تأیید شد. علت انتخاب گروه 7 نفره این است که همۀ آنها در زمینۀ محصول بررسیشده و فرآیندهای مرتبط با آن، مطالعات لازم و کافی داشتهاند. در ابتدا هم آموزشهای لازم برای هماهنگی و آشنایی با تابع گسترش کیفیت داده شد. هدف از جمعآوری دادهها، استخراج نمودار طراحی و تحویل تدریجی محصول شکل 6 بود.
|
ردیف |
ویژگیهای محصول |
ردیف |
ویژگیهای محصول |
||
|
1 |
کارایی |
وزن برخاست پرنده |
8 |
سیستمی و ساختاری |
نسبت نیروی پیشرانه به وزن پرنده |
|
2 |
نسبت وزن به سطح مقطع بال پرنده |
9 |
میزان مصرف سوخت |
||
|
3 |
نسبت نیروی برآیۀ نیروی پسای پرنده |
10 |
مواد |
استحکام مخصوص متریال |
|
|
4 |
بیشترین مقدار ضریب برآی پرنده |
11 |
عملیات
|
ارزش چرخۀ عمر |
|
|
5 |
مقدار ضریب پسا |
12 |
میانگین مدتزمان انتظار تعمیرات سیستم |
||
|
6 |
نسبت ضریب منظری |
13 |
میانگین مدتزمان خرابی سیستم |
||
|
7 |
پایداری |
|
|
|
|
|
ردیف |
ویژگیهای قطعات در سطح دوم |
ردیف |
ویژگیهای قطعات در سطح دوم |
ردیف |
ویژگیهای قطعات در سطح دوم |
|
1. |
درصد ضخامت ایرفویل (ماهیواره) |
2. |
طراحی دهانۀ ورودی هوا |
3. |
سیستم هوا |
|
4. |
زاویۀ عقبرفتگی بال |
5. |
سیستمهای سطوح کنترل |
6. |
دهانۀ ورودی هوا |
|
7. |
ایلرون |
8. |
سیستمهای بازیابی با چتر |
9. |
خنککاری موتور |
|
10. |
فلپهای لبۀ فراربال |
11. |
سیستمهای پرتاب |
12. |
دریچههای دسترسی موتور |
|
13. |
الویتور - بالابر |
14. |
سیستمهای کنترل پرواز |
15. |
قابلیت تغییرات |
|
16. |
قسمت عقب پرنده (دمهای عمودی و افقی) |
17. |
سیستمهای ناوبری |
18. |
استحکام سازه |
|
19. |
ضریب خوشمنظری بدنه |
20. |
سیستم تبادل داده و لینک ارتباطی |
21. |
دریچههای دسترسی |
|
22. |
تعداد موتورها |
23. |
سیستم بازیابی ایربگ – کیسه هوا |
24. |
ماژولاریتی و تکهپذیری |
|
25. |
نوع موتورها |
26. |
سیستم سوخت |
27. |
ارزش چرخۀ عمر |
|
فناوری |
TRL |
فناوری |
TRL |
فناوری |
TRL |
فناوری |
TRL |
|
سیستم بازکنندۀ در |
2 |
مکانیزم حرکتی سطوح |
3 |
بوستر |
2 |
دیتالینک |
2 |
|
تسمهها و اتصالات |
3 |
ایستگاه زمینی |
3 |
لانچر زیرو |
1 |
مقابله با خوردگی |
2 |
|
ناوبری |
2 |
آببندی |
2 |
طراحی اتوپایلوت |
2 |
سیستم سوخترسانی |
3 |
|
سیستم ریلیز |
1 |
طراحی فیکسچر |
3 |
طراحی دهانه |
1 |
ورقکاری |
2 |
|
کیسههای ایربگ |
1 |
سختافزار در حلقه HIL |
2 |
دادهبرداری تونل باد |
2 |
خنککاری موتور |
3 |
|
سیستم شارژ |
2 |
ماشینکاری قطعات |
3 |
تحلیلهای عددی |
3 |
وایرینگ |
3 |
|
لولهها و اتصالات |
2 |
باکس توزیع توان |
2 |
غلاف و اتصالات بوستر |
1 |
نصب موتور |
2 |
|
طراحی قالب |
3 |
سرورها |
3 |
طراحی مدل تونل باد |
2 |
چتر |
1 |
|
|
|
|
|
ادوات استارت زمینی موتور |
1 |
کنترل موتور |
2 |
در این پژوهش از سه ماتریس تابع گسترش کیفیت مطابق شکل 2 استفاده شد.
|
ویژگیهای سطح 1
چه مقدار
|
|
نیازمندیهای مشتری
|
|
ماتریس اول
|
|
ویژگیهای سطح 2
چه مقدار
|
|
ویژگیهای سطح 1
|
|
ماتریس دوم
|
|
فناوریهای مورد نیاز
چه مقدار
|
|
ویژگیهای سطح 2
|
|
ماتریس سوم
|
شکل 2- سه ماتریس از تابع گسترش کیفیت
Fig. 2- Three matrices of quality expansion function
بهطور کلی، تابع گسترش عملکرد کیفیت، روش تثبیتشدهای است که برای طراحی و اصلاح محصولات، خدمات و یا فرآیندها (که مطابق با آنها محصولی تولید یا خدمتی ارائه میشود) به کار رفته است. در بیشتر موارد برای اولویتبندی و یا میزان اهمیت هریک از ویژگیهای محصول در تابع گسترش کیفیت، از طیف 1، 3 و 9 یا 1، 3 و 5 استفاده شده است؛ برای مثال، عدد 5 بیشترین اهمیت و عدد 1 کمترین اهمیت را نشان داده است. در این ماتریس از ساختار شکست پروژه (PBS[xxxviii]) نیز استفاده میشد. ساختار شکست پروژه شامل درختی حاصل از تجزیۀ سلسهمراتبی و سطح اقلام یا موضوعهای اصلی یک پروژه به اقلام تحویل یا موضوعهای تشکیلدهندۀ آن است. در این ساختار، اقلام در سطر اول و زیراقلام در سطوح بعدی نمایش داده میشوند. در برخی از موارد هم برای گردآوری دادهها از طیف لیکرت[xxxix] (1)، بسیار کم، (3)، کم، (5)، متوسط، (7)، زیاد و (9)، بسیار زیاد برای تکمیل ماتریس گسترش کیفیت استفاده میشود (یوسفی و همکاران، 2018).
در این پژوهش، با توجه به تفکیکپذیری بیشتر نظرهای خبرگان، از طیف لیکرد استفاده شده است. بهمنظور تعیین میزان اهمیت و تأثیرگذاری هریک از ویژگیهای محصول (جدول 2)، برای برآوردهکردن نیازهای مشتری (جدول 1)، از اولین ماتریس تابع گسترش کیفیت مطابق شکل 3 استفاده شد که نتایج آن در جدول 5 نشان داده شده است. در دومین استفاده از تابع گسترش کیفیت (شکل4)، میزان تأثیر و اهمیت ویژگیهای سطح دوم محصول (جدول 3) برای برآوردهشدن ویژگیهای سطح اول، استخراج شد که در جدول 6 نشان داده شده است.
در سومین استفاده از ماتریس تابع گسترش کیفیت (شکل5)، میزان تأثیر و اهمیت فناوریهای پیشنهادی (جدول4)، برای برآوردهشدن ویژگیهای سطح دوم محصول (جدول 3)، استخراج شد.
شکل3- تابع گسترش کیفیت، نیازهای مشتریان و ویژگیهای محصول
Fig. 3- The Quality Function Deployment, customer needs - product characteristics
|
ردیف |
ویژگیهای محصول |
اولویت |
ردیف |
ویژگیهای محصول |
اولویت |
1. |
وزن برخاست پرنده |
1 |
8. |
نسبت نیروی پیشرانه به وزن پرنده |
5 |
2. |
نسبت وزن به سطح مقطع بال پرنده |
3 |
9. |
میزان مصرف سوخت |
7 |
3. |
نسبت نیروی برآ به نیروی پسای پرنده |
12 |
10. |
استحکام مخصوص مواد اولیه |
4 |
4. |
بیشترین مقدار ضریب برآی پرنده |
11 |
11. |
ارزش چرخه عمر |
2 |
5. |
مقدار ضریب پسا |
13 |
12. |
میانگین مدتزمان انتظار تعمیرات سیستم |
9 |
6. |
نسبت ضریب منظری |
6 |
13. |
میانگین مدتزمان خرابی سیستم |
8 |
7. |
پایداری |
10 |
|
|
|
شکل 4- تابع گسترش کیفیت، ویژگیهای محصول و ویژگیهای قطعات در سطح دوم
Fig. 4- Function to expand quality, product features and parts specifications at the second level
|
ردیف |
ویژگیهای قطعات در سطح دوم |
اولویتها |
ردیف |
ویژگیهای قطعات در سطح دوم |
اولویتها |
|
1. |
درصد ضخامت ایرفویل (ماهیواره) |
13 |
2. |
سیستمهای ناوبری |
2 |
|
3. |
زاویۀ عقبرفتگی بال |
12 |
4. |
سیستم تبادل داده و لینک ارتباطی |
17 |
|
5. |
ایلرون |
14 |
6. |
سیستم بازیابی ایربگ – کیسه هوا |
2 |
|
7. |
فلپهای لبۀ فراربال |
9 |
8. |
سیستم سوخت |
24 |
|
9. |
الویتور – بالابر |
8 |
10. |
سیستم هوا |
18 |
|
11. |
قسمت عقب پرنده (دمهای عمودی و افقی) |
27 |
12. |
دهانۀ ورودی هوا |
25 |
|
13. |
ضریب خوشمنظری بدنه |
11 |
14. |
خنککاری موتور |
25 |
|
15. |
تعداد موتورها |
1 |
16. |
دریجههای دسترسی موتور |
7 |
|
17. |
نوع موتورها |
22 |
18. |
قابلیت تغییرات |
15 |
|
19. |
طراحی دهانه ورودی هوا |
2 |
20. |
استحکام سازه |
15 |
|
21. |
سیستمهای سطوح کنترل |
20 |
22. |
دریچههای دسترسی |
22 |
|
23. |
سیستمهای بازیابی با چتر |
6 |
24. |
ماژولاریتی و تکهپذیری |
19 |
|
25. |
سیستمهای پرتاب |
20 |
26. |
ارزش چرخۀ عمر |
10 |
|
27. |
سیستمهای کنترل پرواز |
2 |
|
|
|
شکل 5- تابع گسترش کیفیت ویژگیهای قطعات در سطح دوم و اولویتبندی فناوریها
Fig.5- The Quality Function Deployment of parts specifications at the second level and prioritization of technologies.
نتایج اولویتبندی ماتریس سوم در جدول 7 نشان داده شده است.نتایج به دست آمده از اولین ماتریس گسترش کیفیت، نشان داده است که از میان ویژگیهای محصول، پارمترهایی همچون «مقدار ضریب پسا» و «نسبت نیروی برآ به نیروی پسای پرنده»، از اهمیت بسیار بالایی برخوردار بودند و ویژگی همچون «وزن برخاست پرنده» اولویت کمتری نسبتبه دیگر ویژگیها داشتند.
|
فناوریها |
اولویت |
TRL |
فناوریها |
اولویت |
TRL |
فناوریها |
اولویت |
TRL |
|
سیستم بازکنندۀ در |
12 |
2 |
مکانیزم حرکتی سطوح |
24 |
3 |
بوستر |
37 |
2 |
|
تسمهها و اتصالات |
12 |
3 |
ایستگاه زمینی |
21 |
3 |
لانچر زیرو |
36 |
1 |
|
ناوبری |
11 |
2 |
آببندی |
21 |
2 |
طراحی اتوپایلوت |
35 |
2 |
|
سیستم ریلیز |
10 |
1 |
طراحی فیکسچر |
27 |
3 |
طراحی دهانه |
34 |
1 |
|
کیسههای ایربگ |
7 |
1 |
سختافزار در حلقۀ HIL |
19 |
2 |
دادهبرداری تونل باد |
32 |
2 |
|
سیستم شارژ |
7 |
2 |
ماشینکاری قطعات |
23 |
3 |
تحلیلهای عددی |
32 |
3 |
|
لولهها و اتصالات |
7 |
2 |
باکس توزیع توان |
17 |
2 |
غلاف و اتصالات بوستر |
31 |
1 |
|
طراحی قالب |
6 |
3 |
سرووها |
15 |
3 |
طراحی مدل تونل باد |
30 |
2 |
|
ادوات استارت زمینی موتور |
4 |
1 |
کنترل موتور |
15 |
2 |
چتر |
29 |
1 |
|
نصب موتور |
3 |
2 |
وایرینگ |
14 |
3 |
سیستم پردازشگر |
28 |
3 |
|
خنککاری موتور |
2 |
3 |
ورقکاری |
20 |
2 |
سیستم سوخترسانی |
26 |
3 |
|
عایقبندی موتور |
1 |
2 |
مقابله با خوردگی |
2 |
2 |
دیتالینک |
25 |
2 |
همچنین نتایج دومین ماتریس گسترش کیفیت نشان داده است که «قسمت عقب پرنده (دمهای عمودی و افقی)» و «دهانۀ ورودی هوا» از اهمیت بسیار بالایی برخوردار بودند و «تعداد موتورها» اولویت بسیار کمی داشتند. سومین ماتریس گسترش کیفیت نیز، اولویت هریک از فناوریهای مورد نیاز با ویژگیهای قطعات سطح دوم را تعیین کرد. علاوه بر اولویتبندی فناوریها، تعیین سطح آمادگی فناوری هریک از فناوریها برای توسعۀ محصول ضروری است. در این تحقیق، سطح آمادگی فناوری با استفاده از استانداردهای ناسا و ازطریق گروه QFD تخمین و ارزیابی شد.
لیست فناوریهای اولویتبندیشده همراه با سطح آمادگی فناوری، در جدول 7 نشان داده شده است. نتایج این جدول نشان داده است که فناوریهای «بوستر» و«لانچر زیرو»، از اهمیت بسیار بالایی برخوردار بوده و فناوری «عایقبندی موتور»، اولویت بسیار کمتری نسبتبه دیگر فناوریهای مورد نیاز برای محصول پرنده داشته است.
در فرآیند طراحی و تدوین مدل موازنۀ آمادگی فناورانه، سند بیانیۀ نیاز و ویژگیهای محصول در مدیریت طراحی سیستمی کلان محصولات هواپایۀ دفاعی، علاوه بر اینکه بهرهبرداری لازم از مدلها و الگوهای موازنه در پیشینۀ تحقیق انجام شد، تجربیات خبرگان و نیز ساختار سازمانی، محدودیتها، شرایط محیطی و الزامات حاکم بر طراحی و توسعۀ سامانههای هوایی پیچیده در ایران نیز، در نظر گرفته شده است. هدف از موازنۀ ارائهشده برای محصولات کلان هواپایه، دستیابی به مدل یا الگویی بوده است که ضمن برآوردهشدن نیازهای حال و آیندۀ بهرهبردار، زمان دستیابی به محصول را ازطریق تحویل تدریجی، کوتاهتر کند.
در این مدل ابتدا خواستۀ بهرهبردار دریافت و سپس ویژگیهای فنی محصول از طرف گروه طراحان تعیین شد. نکتۀ درخور توجه در این تعامل، بین خواستهها و ویژگیهای فنی آن بود که گروه طراح مطمئن شود تا چه اندازه ویژگیهای محصول، خواستههای بهرهبردار را پوشش داده است و از آن بااهمیتتر آنکه کدام ویژگی، تأثیر بیشتری برای خواستهها و یا نیازها دارد. همچنین در صورت تشخیص صحیح و درست ویژگیها، ویژگیهای سطح دوم همراه با اولویت و اهمیت آنها کداماند و درنهایت فناوریهای مورد نیاز محصول و اولویت دستیابی به آنها چیست؟
در این تحقیق، از سه ماتریس تابع گسترش کیفیت استفاده شد. در ماتریس اول، ویژگیهای فنی و در ماتریس دوم ویژگیهای سطح دوم اولویتبندی شدند. در ماتریس سوم، لیست فناوریهای مورد نیاز همراه با اولویت دستیابی به آنها تعیین شد.
شرکت هوایی بحثشده در این تحقیق، متعهد شده بود که محصول نهایی را پس از 15 سال تحویل دهد. در شرایط عادی و نبود هرگونه عوامل خارجی، بهرهبردار باید 15 سال منتظر تحویل محصول نهایی باشد. با توجه به صحنۀ بهرهبردار، زمان طولانی تحویل محصول، مسئلهای بود که تحویل نهایی و یکباره محصول را تهدید میکرد. نکتۀ مهمتر آن بود که با توجه به تغییر شرایط محیطی بهرهبردار، ممکن بود محصول نهایی تحویلشده، بهرهوری لازم را نداشته باشد. بر این اساس یکی از راههای جایگزین برای بهرهبردار، امکان خرید و یا روشهای جایگزین ازجمله واردات بود که با توجه به موانع موجود، تقریباً غیرممکن به نظر میرسید. با این فرض، زمان طولانی تحویل محصول، تهدیدهای جدی را برای بهرهبردار در صحنۀ استفاده بههمراه داشت. با استفاده از الگوی پیشنهادی (شکل6) در این تحقیق و اجرای فرآیند تحویل تدریجی محصول، اولین موازنه در جلسۀ بازنگری اولیۀ محصول با بهرهبردار انجام شد. در این جلسه که پس از دستیابی به 25 فناوری از 37 فناوری تشکیل شد، مشتری ضمن درخواست ادامۀ طراحی و ساخت محصول، محصول اولیه را تأیید کرد و تحویل گرفت. ازجمله برتریهای دیگر این مدل، مشخصشدن ویژگیهای مهم و با بیشترین تأثیر برای بهرهبردار است.
شکل6- نمودار ساختار طراحی و تولید تدریجی محصولات کلان با تحویل تدریجی
Fig.6- Diagram of the design structure and gradual production of macro products with gradual delivery
مطابق الگوی پیشنهادی، سه خواستۀ بهرهبردار شامل فناوریهای «صفر راهاندازی»، «حداکثر سرعت 800 کیلومتر بر ساعت» و «کروز (کم) سرعت 700 کیلومتر در ساعت» از اهمیت بیشتری برای این محصول برخوردار بود.
پس از اجرای اولین ماتریس از تابع گسترش کیفیت (شکل3)، مهمترین ویژگیهای فنی سطح اول که بیشترین تأثیر را در برآوردهشدن خواستههای بهرهبردار در برداشت، دو ویژگی «مقدار ضریب پسا» و «نسبت نیروی برآ به نیروی پسای پرنده» بود که به ترتیب اولویت 13 و 12 داشتند. در ماتریس دوم از تابع گسترش کیفیت، سه ویژگی «عقب پرنده»، «دهانۀ ورودی هوا» و «خنککاری موتور»، مهمترین ویژگی فنی سطح دوم بودند که ویژگیهای کلان قبلی را برآورده میکردند و به ترتیب دارای اولویتهای 27، 25 و 25 شده بودند. درنهایت با استفاده از تابع گسترش کیفیت در ماتریس سوم، فناوریهای اصلی و ضروری شناسایی و استخراج شد که برای طراحی و ساخت محصول نیاز بود. در این ماتریس، فناوریهای «بوستر»، «لانچرزیرو» و «طراحی اتوماتیک»، ازجمله سه فناوری ضروری بودند که به ترتیب اولویتهای 37، 36 و35 را داشتند.
در ماتریس سوم گسترش کیفیت، پس از استخراج اولویتبندی فناوریها، جلسۀ نهایی گروه QFD با حضور طراحان خبره و نمایندۀ بهرهبردار تشکیل شد. در این جلسه ابتدا فرآیند بهکارگیری QFD و نتایج به دست آمده بحث و بررسی شد، سپس با استفاده از نمرۀ به دست آمده برای فناوریها (عدد اولویت) و سطح آمادگی فناوری برای هریک از فناوریهای محصول، تحویل محصولات اولیه، میانی و نهایی تعیین شد. فناورهای مورد نیاز برای تولید محصولات تدریجی A، B،C و نهایی در جدول 8 و شکل 6 نشان داده شده است. نتایج اولویتبندی محصول مبتنی بر توسعۀ فناوری ازطریق کمیتۀ عالی نیز تأیید شد.
|
محصول |
TRL |
اولویت |
عنوان فناوریها |
محصول |
TRL |
اولویت |
عنوان فناوریها |
||||||
|
نهایی |
C |
B |
A |
نهایی |
C |
B |
A |
||||||
|
9 |
9 |
8 |
4 |
2 |
17 |
باکس توزیع توان |
9 |
8 |
7 |
|
2 |
37 |
بوستر |
|
9 |
9 |
8 |
4 |
3 |
15 |
سرووها |
9 |
8 |
7 |
|
1 |
36 |
لانچر زیرو |
|
9 |
9 |
8 |
4 |
2 |
15 |
کنترل موتور |
9 |
8 |
7 |
5 |
2 |
35 |
طراحی اتوپایلوت |
|
9 |
9 |
8 |
4 |
3 |
14 |
وایرینگ |
9 |
7 |
6 |
4 |
1 |
34 |
طراحی دهانه |
|
9 |
9 |
8 |
4 |
2 |
20 |
ورقکاری |
9 |
9 |
8 |
4 |
2 |
32 |
دادهبرداری تونل باد |
|
9 |
9 |
8 |
4 |
2 |
5 |
مقابله با خوردگی |
9 |
9 |
8 |
5 |
3 |
32 |
تحلیلهای عددی |
|
9 |
9 |
8 |
4 |
2 |
12 |
سیستم بازکنندۀ در |
9 |
9 |
8 |
|
1 |
31 |
غلاف و اتصالات بوستر |
|
9 |
9 |
8 |
|
3 |
12 |
تسمهها و اتصالات |
9 |
9 |
8 |
5 |
2 |
30 |
طراحی مدل تونل باد |
|
9 |
8 |
7 |
3 |
2 |
11 |
ناوبری |
9 |
9 |
8 |
|
1 |
29 |
چتر |
|
9 |
9 |
8 |
|
1 |
10 |
سیستم ریلیز |
9 |
9 |
8 |
|
3 |
28 |
سیستم پردازشگر |
|
9 |
9 |
8 |
|
1 |
7 |
کیسههای ایربگ |
9 |
9 |
8 |
5 |
3 |
26 |
سیستم سوخترسانی |
|
9 |
9 |
8 |
|
2 |
7 |
سیستم شارژ |
9 |
8 |
|
|
2 |
25 |
دیتالینک |
|
9 |
9 |
8 |
3 |
2 |
7 |
لولهها و اتصالات |
9 |
9 |
8 |
5 |
3 |
24 |
مکانیزم حرکتی سطوح |
|
9 |
9 |
8 |
3 |
3 |
6 |
طراحی قالب |
9 |
8 |
7 |
4 |
3 |
21 |
ایستگاه زمینی |
|
9 |
9 |
8 |
3 |
1 |
4 |
ادوات استارت زمینی موتور |
9 |
9 |
8 |
5 |
2 |
21 |
آببندی |
|
9 |
9 |
8 |
3 |
2 |
3 |
نصب موتور |
9 |
9 |
8 |
5 |
3 |
27 |
طراحی فیکسچر |
|
|
9 |
8 |
4 |
3 |
2 |
خنککاری موتور |
9 |
|
|
|
2 |
19 |
سختافزار در حلقۀHIL |
|
|
9 |
8 |
4 |
2 |
1 |
عایقبندی موتور |
9 |
9 |
8 |
4 |
3 |
23 |
ماشینکاری قطعات |
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
9 |
8 |
4 |
2 |
18 |
باتریها |
همواره به توسعۀ دانشهای کاربردی توجه شده است که بتواند نحوۀ دستیابی به محصولات جدید را در حوزههای مختلف تسهیل کند. یکی از این مدلها و روشها، نحوۀ موازنۀ تحویل تدریجی محصولات مأموریتمحورند که در این تحقیق، نحوۀ انجام موازنۀ آن با استفاده از تابع گسترش کیفیت ارائه شد. موازنه در حداقل دو بازنگری فنی از 17 بازنگری در مهندسی سیستمها و در دو نقطۀ خاص از مدل وی، با عناوین بازنگری طراحی اولیه و بازنگری طراحی بحرانی/ خاص انجام شد. در این نقاط با استفاده از ترتیبات برنامهریزیشدۀ قبلی و تعاملات اولیه بین بهرهبردار و گروه طراحان خبرۀ شرکت، طراحی و تحویل تدریجی محصول انجام شد. گامهای ذیل با استفاده از تابع گسترش کیفیت، بهمنظور موازنه انجام شد و یا باید انجام شود.
براساس این مدل، برای تحویل تدریجی محصولات کلان، قبل از شروع طراحی، باید بستۀ کامل و جامعی شامل 6 گام بیانشده، از سوی گروه طراحان تهیه شود. ازجمله مزایای این مدل عبارتاند از:
این مدل برای توسعۀ محصولات کلان متعدد تجاری و یا غیرتجاری و حتی برای طراحی اولیۀ محصولات کوچک و جدید به کار میرود.
در این پژوهش، موازنۀ آمادگی فناورانه، سند بیانیۀ نیاز و ویژگیهای محصول در مدیریت طراحی سیستمهای کلان محصولات هواپایۀ دفاعی با QFD بیان شد. نیاز است تا بررسی شود ابزارهای دیگری نیز برای موازنه وجود دارد. همچنین این تحقیق فقط در محدودۀ طراحی محصول انجام شد؛ پس نیاز است تا موازنه به کل چرخۀ عمر محصول تسری داده شود.
محدودیتهای پژوهش
در این پژوهش با ناآشنایی و اشراف و تحقیق و آموزش کامل و کافی نخبگان و مدیران ردههای تحقیقاتی و صنایع دفاعی کشور با این مدلها روبهرو بودیم. علاوه بر این، نبود رویکردهای مدیریتی طراحی سیستمی و استاندارد و یکپارچگی رویکردهای ابلاغی مراکز نظارتی و استانداردی ناظر کشور بر طراحی سیستمی محصولات کلان و پیچیده نیز، ازجمله محدودیتهای دیگر این تحقیق بودند.
[i] Fartash et al.
[ii] Suh
[iii] Balancing
[iv] Mission Need Statement
[v] product specification
[vi] macro system design management
[vii] Nasa
[viii] Quality Function Deployment
[ix] Mones and Kia
[x] MirFakhredini & Shabani
[xi] Li et al.
[xii] Shawalpour & Tayyabi Javid
[xiii] Complex Product and Systems
[xiv] Guo et al.
[xv] Jiao et al.
[xvi] Design Engineering 4.0
[xvii] Wolff et al.
[xviii] Systems Engineering
[xix] Mirbaqeri
[xx] Bates & Clausen
[xxi] Technology readiness level (TRL)
[xxii] Ma
[xxiii] Zutin et al.
[xxiv] Mittal& Gillespie
[xxv] Model based systems engineering
[xxvi] NASA
[xxvii] Functionality
[xxviii] Dmitriev & Mitroshkina
[xxix] Yousefi et al.
[xxx] Yu et al.
[xxxi] bug phobic coatings
[xxxii] Active flow control
[xxxiii] Vik et al.
[xxxiv] Çetin & Ucler
[xxxv] Googerdchian et al.
[xxxvi] Iqbal et al.
[xxxvii] Ashtiany & Alipour
[xxxviii] Projct Breakdown Structure
[xxxix] Likert scals
)