4 ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ... 4-1

4 ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ... 4-1 4.1 ΟΡΙΣΜΟΣ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ... 4-1 4.2 ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ.... 4-3 4.3 ΜΟΝΤΕΛΟ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ.... 4-4 4.4 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ... 4-7 4.5 ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΠΜ... 4-8 4.5.1 ΟΜΑ Α ΕΡΓΑΣΙΑΣ... 4-8 4.6 ΠΑΡΑΛΛΗΛΙΑ και ΕΡΓΑΛΕΙΑ... 4-11 4.6.1 ΑΠΟΣΥΝΘΕΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΪΟΝΤΟΣ.... 4-11 4.6.2 ΜΕΘΟ ΟΙ ΑΠΟΣΥΝΘΕΣΗΣ ΠΡΟΙΟΝΤΟΣ... 4-13 4.6.3 ΠΑΡΑΛΛΗΛΟΣ ΧΡΟΝΟΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΠΟΡΩΝ... 4-20 4.6.4 ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΕΚΤΕΛΕΣΗ... 4-21 4.6.5 ΕΛΑΧΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΤΩΝ ΑΝΤΑΛΛΑΓΩΝ (INTERFACES)... 4-22 4.6.6 ΙΑΦΑΝΗΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ... 4-23 4.7 ΜΕΘΟ ΟΙ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ... 4-24 4.8 ΜΕΘΟ ΟΙ ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑΣ... 4-27 4.9 ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΓΙΑ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ... 4-29 4.10 ΠΡΟΤΕΡΗΜΑΤΑ ΧΡΗΣΗΣ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ... 4-34 4.11 ΣΥΝΗΘΗ ΣΦΑΛΜΑΤΑ... 4-37 4.12 ΤΟ ΜΕΛΛΟΝ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΙΣ 3- ΙΑΣΤΑΣΕΙΣ... 4-37

4 ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ 4.1 ΟΡΙΣΜΟΣ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ Εµφανίστηκε το 1988, ως µέσο µείωσης του χρόνου ανάπτυξη του προϊόντος. Επιτρέπει την ολιστική θεώρηση του κύκλου ανάπτυξης του προϊόντος, σε αντικατάσταση της σειριακής µεθόδου, που είναι χρονοβόρος και δαπανηρή. Ορισµός της παράλληλης µηχανικής. Έχουν προταθεί διάφοροι, όπως: CE is "a systematic approach to the integrated, concurrent design of products and their related processes, including manufacture and support. This approach is intended to cause the developers, from the outset, to consider all elements of the product life-cycle from conception through disposal, including quality, cost, schedule, and user requirements" [Winner et al., 1988]. Aπεικονίζει τις παράλληλες εργασίες στον κύκλο της ζωής του προϊόντος CE is `a systematic approach to integrated product development that emphasises the response to customer expectations. It embodies team values of co-operation, trust, and sharing in such a manner that decision making proceeds with large intervals of parallel working by all life-cycle perspectives early in the process, synchronised by comparatively brief exchanges to produce consensus. [Cleetus (CERC) 1992; Ashley, 1992] Απεικονίζει τις παράλληλες εργασίες στον κύκλο της ζωής του προϊόντος consensus και συνεργασία "A systematic approach to creating a product design that considers all elements of the product life cycle from conception through disposal. CE defines simultaneously the product, its manufacturing processes, and all other required life cycle processes, such as logistic support. CE is not the arbitrary elimination of a phase of the existing, sequential, feed-forward engineering process, but rather the co-design of all downstream processes toward a more all-encompassing, cost-effective optimum. Concurrent Engineering is an integrated design approach that takes into account all desired downstream characteristics during upstream phases to produce a Παράλληλη Μηχανική -4-1-

more robust design that is tolerant of manufacturing and use variation, at less cost than sequential design." CALS 1991 Cost effective product design + simultaneous design CE is a goal-directed effort, where "ownership1 is assigned mutually among the entire group on the total job to be completed, not just "pieces of it, with the understanding that the team is empowered to make major design decisions along the way [Turino, 1992]. This definition is more suited to a virtual CE enterprise, where each regional business unit is essentially its own separate business responsible for products sold in that region. Regional business units are empowered to make design decisions based on goals set with the parent organisation (with constancy of purpose). Ελαχιστοποίηση των χρόνων στον κύκλο ζωής του προϊόντος The U.S. National Research Council defines CE as `a design engineering environment in which computer-added design technology is used to assess and improve the quality of a product, not only during the active design phase but through its entire life cycle" [Ellis, 1992] Μεγιστοποίηση ποιότητας Hartley [1992] broadened the CE definition by involving the concerns of design, production, purchasing, finance and marketing, and also by tying in lead times with improved quality and lower costs, Μεγιστοποίηση ποιότητας, Μείωση κόστους και χρόνου ανάπτυξης. CE is a product development methodology where up-front `X-abilities" (such as manufacturability, serviceability, quality, ) are considered part of the product design and development process. X-abilities are not merely for meeting the basic functionality or a set of limited strategies but for defining a product that meets all the customer requirements [Shina [1991] Up-front consideration of all X-capabilities The narrow view of CE is integrating product and process design." The wide view is "integrating over the enterprise" [Finger, I 993]. Ενοποιηµένη σχεδίαση προϊόντος και διαδικασιών, σε όλη την επιχείρηση Παράλληλη Μηχανική -4-2-

4.2 ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ. Οι παράγοντες που επηρεάζουν την παράλληλη µηχανική φαίνονται στο σχ.1. εξιότητες (Talents) Καθήκοντα (Tasks) Οµαδική εργασία (Teamwork) CE CE CE CE Εργαλεία (Tools) CE CE CE Τεχνικές (Techniques) Περιοχή Επηροής Χρόνος (Time) Τεχνολογία (Technology) Σχ. 1. Οι επτά παράγοντες που επηρεάζουν την παράλληλη µηχανική.! Tasks Αποσύνθεση του έργου σε επιµέρους καθήκοντα! Teams Οµάδες ατόµων που εκτελούν τα καθήκοντα σε συνεργασία! Techniques QFD, κλπ.! Technology - Ψηφιακά πρωτότυπα, PDM, Σχεδίαση για Χ, πολυµέσα, EDI, κλπ.! Time Μείωση στο ελάχιστο δυνατό! Tools Εξοπλισµός, ίκτυα, Λογισµικό, κλπ. (Virtual enterprises)! Talents Εκπαίδευση στην νέα οργάνωση εργασίας Η παράλληλη µηχανική έχει συνάφεια µε CIM, IPPD, CALS (Computer Aided Acquisitions and Logistics Support), Σχεδίαση για Χ-δυνατότητα, κλπ. Παράλληλη Μηχανική -4-3-

4.3 ΜΟΝΤΕΛΟ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ. Η συµβατική σχεδιοµελέτη και παραγωγή, φαίνεται στο σχ.2. Τα παραδοτέα διακρίνονται σε: περιγραφή της ιδέας (ιδέα σε χαρτί, διάγραµµα προιόντος, σχέδιο, ή φυσικό πρωτότυπο) µαθηµατική περιγραφή (2D CAD αρχείο, ψηφιοποιηµένο αρχείο). Με βάση τα τελικά δεδοµένα δηµιουργούνται τα στοιχεία της παραγωγής, όπως ο προγραµµατισµός ΑΕ, η τελική επεξεργασία, η ταχεία παραγωγή πρωτοτύπων. Στη συνέχεια ακολουθεί η λίστα των υλικών, οι διαδικασίες παραγωγής, τα στοιχεία του προιόντος και το πλάνο συντήρησης. Αποστολή & Στόχοι Σύλληψη Σχηµατική παρουσίαση προϊόντος ιάγραµµα ή Σχέδιο Φυσικό µοντέλο εδοµένα µετά τη διαδικασία (έλεγχος στη µηχανή) ιαδροµή εργαλείου ή δεδοµένα NC Κατασκευή πρωτοτύπου (στερεολιθογραφία) Παραδοτέα Αρχεία CAD / εξαρτήµατα κλπ. Ψηφιοποιηµένα σχέδια 2 (οντότητες CAD, τόξα, επιφάνειες κλπ.) Κατάλογος υλικών (BOM) Πλάνο διαδικασιών Εγχειρίδιο προϊόντος ή χρήστη Πλάνο συντήρησης Κύκλος ζωής σχεδιασµού και ανάπτυξης Σχ.2. Τυπικά παραδοτέα σε ένα συµβατικό περιβάλλον ανάπτυξης προιόντων. Τα σηµερινά συστήµατα CAD µε τις παραµετρικές δυνατότητες µπορούν να συλλάβουν πολλές από τις προθέσεις του µελετητή και επιτρέπουν την καλλίτερη επικοινωνία µε το τµήµα της παραγωγής. Εντούτοις, Layout design, η 2D ψηφιοποιηµένη µορφή δεν ενδείκνυται για κάθετες εφαρµογές. Ακόµα και εάν µπορούσε να χρησιµοποιηθεί, τότε δεν έχει και µεγάλη σηµασία Παράλληλη Μηχανική -4-4-

Η παραµετρική αναπαράσταση εάν αποτυπώνεται σε σχέδια, τότε χάνεται η δυνατότητα συνεργασίας και αλλαγής. Με την παράλληλη µηχανική έχουµε το παρακάτω µοντέλο λειτουργίας, σχ.3. Καθήκοντα οµάδων εργασίας Αλληλουχία εργασιών Απαιτήσεις σε εργατικό δυναµικό Προγραµ- µατισµός οµάδων εργασίας Απαιτήσεις / προσδοκίες πελατών Αποθέµατα - πρώτες ύλες Χρόνος & Ενέργεια Μέθοδοι & ιαδικασίες Κεφάλαιο & Εργατικό υναµικό Σύστηµα Παράλληλης Μηχανικής Προϊόν ή Υπηρεσία Προϋπολογισµός/ Κεφάλαια/ Χρήµατοροή Εφοδιαστική, ιοίκηση, Υποδοµή Τεχνολογία κατεργασίας Σχ.3. Το µοντέλο λειτουργίας της παράλληλης µηχανικής. Είσοδο στο σύστηµα είναι: Πρώτες ύλες Παράγοντες χρόνου και ενέργειας Μέθοδοι και διαδικασίες Κεφάλαιο και προσωπικό Οι περιορισµοί στην διαδικασία της παράλληλης µηχανικής είναι: Προυπολογισµός, Υποδοµή στα συστήµατα εφοδιασµού. Χρόνος έναρξης λειτουργίας, άτοµα που θα απασχοληθούν, σχέση της λειτουργίας µε τις επόµενες, κλπ. Η φυσική συνέχεια µεταξύ των διαφόρων σταδίων επεξεργασίας. Οι διάφορες δραστηριότητες έχουν και απαιτήσεις σε: Ανθρώπινο δυναµικό Παράλληλη Μηχανική -4-5-

Προγραµµατισµό εργασιών (σειρά εκτέλεσης, οµάδες, καθήκοντα και χρονισµός) Επιθυµίες και ανάγκες του πελάτη Η παράλληλη µηχανική έχει επίδραση στον τρόπο µε τον οποίο εργάζεται µια επιχείρηση. Από την σειριακή θεώρηση στην παράλληλη θεώρηση όλων των φάσεων επεξεργασίας, σχ.4. ΣΗΜΕΙΩΜΑ Απαιτήσεις Ορισµός αποστολής Ορισµός σύλληψης Μελέτη & ανάλυση Περιορισµοί Αλλαγές και αναθεωρήσεις Εµπλουτισµός Ανάδραση Σχεδιασµός προϊόντος Πρωτοτυποποίηση Μελέτη παραγωγής & σχεδιασµός Εργασίες παραγωγής & έλεγχος Κατασκευή Προϊόν Συνεχής βελτίωση, υποστήριξη και παράδοση Σχ. 4. Αποσύνθεση έργου ανάπτυξης προϊόντος σε επί µέρους πακέτα εργασίας και παράλληλη εκτέλεση των πακέτων. Το ποσοστό της επικάλυψης µεταξύ των διαφόρων φάσεων εξαρτάται από τον βαθµό εξάρτησης που υφίσταται µεταξύ τους. Κάθε προϊόν χωρίζεται σε διάφορα στάδια και κάθε στάδιο σε καθήκοντα. Ο τρόπος χωρισµού των καθηκόντων πρέπει να υπακούσει τους εξής τρεις προφανείς κανόνες: ιατήρηση της σειράς αλληλουχίας Ελαχιστοποίηση της οριζόντιας επικάλυψης µεταξύ των διαδοχικών φάσεων Μεγιστοποίηση της ανεξαρτησίας των καθηκόντων. Παράλληλη Μηχανική -4-6-

4.4 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ Κίνητρο 80% του κόστους του προϊόντος καθορίζεται στον πρώτο 20% του ολικού χρόνου ανάπτυξης. Η Παράλληλη Μηχανική θεµελιώνεται σε οκτώ βασικές αρχές: Πρόωρη εντόπιση των προβληµάτων Πρόωρη λήψη αποφάσεων οµή εργασίας. Ο άνθρωπος µπορεί να δοµήσει ένα έργο και το περιβάλλον εργασίας, µε τέτοιο τρόπο ώστε να εκτελεσθεί το ένα έργο ανεξάρτητα από το άλλο Οµαδικότητα (εµπιστοσύνη µεταξύ οµάδων). Βέλτιστη τελική λύση και όχι βέλτιστη µερικώς λύση Γνώση γύρω από τη σχεδίαση είναι πολυσχιδής, δύσκολο να ταξινοµηθεί, πάντα απαιτείται ανθρώπινη παρέµβαση και δεν µπορεί να συγκεντρωθεί σε µία µόνο βάση γνώσης. Κοινή κατανόηση όρων, τρόπου εργασίας, ορολογίας, περιορισµών, κλπ. Ιδιοκτησία. Οι οµάδες συνεργάζονται καλλίτερα από την αρχή, όταν όλοι έχουν κάποιο λόγο στο προϊόν από την αρχή Σταθερότητα στόχων. Όλα τα τµήµατα βλέπουν το κοινό προϊόν και όχι την ιδία βελτιστοποίηση. Παράλληλη Μηχανική -4-7-

4.5 ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΠΜ 4.5.1 ΟΜΑ Α ΕΡΓΑΣΙΑΣ Πολυσχιδής προετοιµασία Σύσταση οµάδας ανάπτυξης προϊόντος (Product Development Team PDT), µε πολλές ειδικότητες ανάπτυξης του προϊόντος, σχ.5, δηλ. Product planners Engineers and analysts Prototype engineers Management and control Product concept engineers Product designers Production engineering planners CIM and assemblers Delivery and support ΠΕΛΑΤΕΣ QFD Απαιτήσεις Πελατών Marketing Στρατηγικός, Τακτικός και Επιχειρηµατικός Προγραµµατισµός Π Ρ Ο Ϊ Ο Ν Ι Α Ι Κ Α Σ Ι Α Οµάδες Ανάπτυξης Προϊόντος (PDTs) Μελέτη και Ανάλυση Μοντελοποίηση Ιδέας Προγραµµατιστές Προϊόντος Σχεδιαστές Προϊόντος Συνεχής Βελτίωση, Παράδοση & Υποστήριξη Κατασκευαστές / Συναρµολογητές Πρωτοτυποποίηση Μηχανική Παραγωγής & Προγραµµατιστές ιοίκηση και Ελεγχος Ε Ρ Γ Α Λ Ε Ι Α Τ Ε Χ Ν Ο Λ Ο Γ Ι Α Πολυσχιδείς Οµάδες SBU Κουλτούρα και Πρακτικές Εφοδιαστική Οικονοµικά Επανασχεδιασµός ιαδικασιών Μόρφωση και Εκπαίδευση Συγχρονιστική Οργάνωση Κατασκευαστικής ιαδικασίας Τεχνολογία Πληροφορικής ΥΠΟ ΟΜΗ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΗΣ Σχ.5. Τυπική οµάδα ανάπτυξης προϊόντος και η υποστήριξή της. Η οµάδα εργασίας πρέπει να ενθαρρύνει την Παράλληλη Μηχανική -4-8-

Καινοτοµία Την ενεργοποίηση των προµηθευτών (Crysler) Συνεργασία και οµαδική εργασία. Η επίδραση του ανθρώπινου παράγοντα. Οι ακόλουθοι παράγοντες στην οµάδα εργασίας είναι σηµαντικοί. ικαιώµατα (ελευθερία, εξουσία και πλαίσια εργασίας για την εκτέλεση του έργου). Ανθρώπινο δυναµικό (ειδικότητες που είναι απαραίτητες). Οργάνωση (διαδικασίες που πρέπει να ακολουθούνται στην λήψη αποφάσεων, δηµιουργία ιδεών, κλπ.) Καθοδήγηση, (κύρια για την ενεργοποίηση και όχι για τη διαχείριση) Μέτρηση απόδοσης (στόχοι για κάθε οµάδα εργασίας) Αυτονοµία (ιδιαίτερα στη λήψη αποφάσεων) Καταχώρηση εµπειρίας, πρέπει να υπάρχουν οι διαδικασίες καταγραφής προόδου, αποφάσεων, λύσεων, κλπ. Ολική συµµετοχή. Όλοι οι παράγοντες που συµβάλουν στο τελικό προϊόν πρέπει να συµµετάσχουν, όπως προµηθευτές, υποκατασκευαστές, διανοµή και πώληση, κλπ. Πρέπει να υπάρξει επαρκής και διαρκής επικοινωνία µε αυτούς. Συνεργασία µε εξωτερικούς εµπορικούς εταίρους. Βασική αρχή της πλασµατικής επιχείρησης, σχ.6. Μπορεί να οδηγήσει σε θεαµατικά οικονοµικά οφέλη και ευκολότερη διαχείριση του κύκλου της παραγωγής. Οι πρώτου επιπέδου εταίροι στην αυτοκινητοβιοµηχανία χρησιµοποιούν ήδη EDI από καιρό. Προµηθευτές ε ξαρτηµάτων, πωλητές και εργολάβοι Στυλίστες, σχεδιαστές, µηχανικοί, διευθυντές (εργαζόµενοι µε άσπρα κολλάρα) Προµηθευτές υλικών χειριστές και προγραµµατιστές Συµµετέχοντες στην εικονική επιχείρηση Σχεδιαστές διαδικασιών (MRP κλπ) Μηχανουργοί (εργαζόµενοι µε µπλε κολλάρα) Ροµπότ, συναρµολόγηση Υποστήριξη προϊόντος (παροχή υπηρεσιών και συντήρησης, διανοµή, χρονοπρογραµµατισµός, παράδοση (JIT) και λιανική πώληση) Σχ.6. Παράγοντες που υφίστανται σε µια Πλασµατική Επιχείρηση. Παράλληλη Μηχανική -4-9-

Συνεργασία µε υποκατασκευαστές και προµηθευτές, σχ.7, µε διάφορους τρόπους, όπως: Προδιαγραφές και Συµβόλαια αγοράς. ύο µειονεκτήµατα, συµβόλαιο και συµπλήρωση προδιαγραφών ύσκολο σε αλλαγές. Απαιτεί πολλούς διοικητικούς υπαλλήλους. Συµβόλαιο δύο σταδίων Συνεργασία και αµοιβαία οφέλη. Ο υποκατασκευαστής µαθαίνει από τη διαδικασία της Παράλληλης Μηχανικής. Γίνεται µόνο µε τους αποκαλούµενους «στρατηγικούς εταίρους». Τις περισσότερες φορές υπάρχουν «συνεταίροι τακτικής» µε τους οποίους δεν µοιράζονται κύριες τεχνολογίες, παρά µόνο δευτερεύουσες, όπως, διανοµή, κλπ. Πελάτης Προσφορά ΤΣΑ ΤΣΑ: Τυπικό Συµβόλαιο Αγοράς (FPC) ΑΓΠ: Αίτηση Για Παραγγελία (RFQ) Απαιτήσεις ΑΓΠ Παράδοση προϊόντος Ανάπτυξη προϊόντος Προδιαγραφές Προϊόν Προσφορά Αρχικές απαιτήσεις ΑΓΠ Φάση 1 Φάση 2 Πελάτης Προδιαγραφές Προµηθευτής ΤΣΑ Προµηθευτής α) Παραδοσιακή σχέση Πελάτη - Προµηθευτή β) Συµβόλαιο συνεργασίας δύο φάσεων Πελάτης Συνεργασία Συνεργασία Συνεργασία Προµηθευτής Υπεργολάβος γ) Μέσω συνεργασίας και αµοιβαίας µάθησης Σχ.7. Εναλλακτικοί τρόποι συνεργασίας µε υποκατασκευαστές. Παράλληλη Μηχανική -4-10-

4.6 ΠΑΡΑΛΛΗΛΙΑ και ΕΡΓΑΛΕΙΑ Υπάρχουν άλλοι πρόσθετοι παράγοντες τους οποίους πρέπει να εκπληρώσουµε για την παράλληλη µηχανική. 4.6.1 ΑΠΟΣΥΝΘΕΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΪΟΝΤΟΣ. Αφορά την δηµιουργία των φάσεων και σταδίων κάθε έργου και την διαίρεση αυτών των σταδίων σε εξαρτώµενα, ηµι-εξαρτώµενα, αυτόνοµα και αλληλοεξαρτώµενα στάδια, σχ.8. Εργ. Χ Εργ. Χ Εργ. Χ Εργ. Χ Εργ. Υ Εργ. Ζ Εργ. Υ Εργ. Υ Εργ. Υ Αλληλοκάλυψη (α) Εξαρτώµενα (β) Ηµιεξαρτώµενα (γ) Ανεξάρτητα (δ) Άλληλοεξαρτώ- στάδια στάδια στάδια µενα στάδια Σχ.8. Πιθανές σχέσεις µεταξύ δύο σταδίων. Το πρώτο στάδιο είναι η αποσύνθεση του προιόντος, που γίνεται σε υποσυστήµατα, εξαρτήµατα, παραµέτρους υλικών, ιδιοτήτων, µορφής, και στη συνέχεια στην κοινή αναπαράσταση και κανονισµούς, σχ.9. Φ Υ Σ Ι Κ Η Θ Ε Ω Ρ Η Σ Η Ροή δεδοµένων από πρότυπα Λ Ε Ι Τ Ο Υ Ρ Γ Ι Κ Η Θ Ε Ω Ρ Η Σ Η Γ Ε Ω Μ Ε Τ Ρ Ι Κ Η Θ Ε Ω Ρ Η Σ Η Ροή δεδοµένων από το µοντέλο του συστήµατος Σχ.9. Η ιεραρχική αποσύνθεση του προιόντος. Παράλληλη Μηχανική -4-11-

Η αποσύνθεση κάθε επιπέδου στα επόµενα φαίνεται στο σχ.10 για την αποσύνθεση του εξαρτήµατος µε βάση το υλικό και τη µορφή του. Στον ορισµό αυτό µη γεωµετρικές πληροφορίες (τελική επιφάνεια, ποιότητα επιφάνειας και ανοχές) µπορούν να είναι ιδιότητες στα χαρακτηριστικά µορφής (form features). Σχ.10. Στοιχεία ορισµού εξαρτήµατος. Η αποσύνθεση του προιόντος δεν µπορεί να είναι και πολύ λεπτοµερής. Όσο περισσότερο αυξάνει ο διαχωρισµός τόσο αυξάνει και η απαιτούµενη επικοινωνία µεταξύ των οµάδων, αλλά αντίστοιχα γίνεται και ευκολότερη η επίλυσή του, σχ.11. Το ίδιο ισχύει για την αποσύνθεση και της διαδικασίας. Από το σχήµα αυτό φαίνεται ότι υπάρχει µια βέλτιστη αποσύνθεση του προιόντος και της διαδικασίας. Παράλληλη Μηχανική -4-12-

100% 50% Επίπεδο Πολυπλοκότητας Μικρή Ανάλυση Μέτρια Ανάλυση Βέλτιστη Ανάλυση Λεπτοµερής Ανάλυση Πολύ λεπτοµερής ανάλυση Απαιτήσεις Επικοινωνίας 0% 0% 50% 100% Ποσοστό ανάλυσις έργου σε καθήκοντα ΣΗΜΕΙΩΣΗ Απαιτήσεις Επικοινωνίας Πολυπλοκότητα προϊόντος ή διαδικασίας Σχ.11. ιαχείριση πολυπλοκότητας και απαιτούµενης επικοινωνίας στην αποσύνθεση του προιόντος / διαδικασίας. 4.6.2 ΜΕΘΟ ΟΙ ΑΠΟΣΥΝΘΕΣΗΣ ΠΡΟΙΟΝΤΟΣ. Η αποσύνθεση του προιόντος, που χρησιµοποιείται εκτεταµένα και στα Ολοκληρωµένα Συστήµατα Ανάπτυξης Προιόντος και Παραγωγής (IPPD) µπορεί να βασίζεται: Στο Φυσικό Αντικείµενο Στη λειτουργία (Μελέτης ή Παραγωγής) Την δραστηριότητα Η τελική αποσύνθεση είναι η ένωση των ανωτέρω. ΑποσύνθεσηU[Φυσικής, λειτουργικής, δραστηριότητας). ΑΠΟΣΎΝΘΕΣΗ ΜΕ ΒAΣΗ ΤΟ ΦΥΣΙΚO ΑΝΤΙΚΕΊΜΕΝΟ. Φαίνεται στο σχ.12. Στο ανώτερo επίπεδο έχουµε τις διάφορες προοπτικές (perspectives) και στη συνέχεια τα υπόλοιπα επίπεδα, Ιεραρχία, Πολυπλοκότητα, Εναλλακτικά, Χαρακτηριστικά, Προγράµµατα. Παράλληλη Μηχανική -4-13-

Σχ.12. Περιοχές παραλληλίας στην διαδικασία της σύνθεσης του προιόντος. ΠΡΟΟΠΤΙΚEΣ ΠΡΟΙOΝΤΟΣ. Για κάθε προιόν υπάρχουν πολλαπλές προοπτικές (όψεις) του προιόντος, όπως: Μέγεθος (µεγάλο, µεσαίο, µικρό, κλπ.) Είδος (σπορ, κουπέ, πολυτελές, κλπ.) Μηχανή (4-, 6-, 8-, κύλινδροι, κλπ.) Κλπ. Για την αυτοκινητοβιοµηχανία έχουµε µια τρισδιάστατη όψη, σχ.13. Στον κάθετο άξονα έχουµε το είδος της εφαρµογής. Στον οριζόντιο άξονα έχουµε το εκάστοτε πρόγραµµα Παράλληλη Μηχανική -4-14-

ανάπτυξης, δηλ. PDT A, PDT B, PDT X, κλπ. Παράλληλα σε κάθε πρόγραµµα ανάπτυξης έχουµε την ύπαρξη των διαφόρων κέντρων, όπως εµπορικό, µελέτη, σχεδίαση, λογιστήριο, προµήθειες, παραγωγή, συντήρηση, κλπ. Σχ.13. Τρισδιάστατη θεώρηση του προιόντος στην αυτοκινητοβιοµηχανία. ΙΕΡΑΡΧΊΑ. Το φυσικό προιόν µπορεί να διαιρεθεί σε διάφορα λογικά επίπεδα (ιεραρχικά), µε βάση την πολυπλοκότητά του. Για κάθε οµάδα και υπό-οµάδα µπορούµε να ορίσουµε οµάδες εργασίας που µπορούν να εργασθούν παράλληλα. Στα σχήµατα 14, 15, και 16 δίνεται η αποσύνθεση του προιόντος σε επίπεδα για εφαρµογές από την αυτοκινητοβιοµηχανία, την αεροπορική βιοµηχανία και από βιοµηχανία ελικοπτέρων. οµή ένδρου Προιόντος (Product Breakdown Structure) U [{σύστηµα}, {υπό-σύστηµα}, {εξαρτήµατα}, {αντικείµενα}, {υλικά}, {χαρακτηριστικά}] Παράλληλη Μηχανική -4-15-

Σχ.14. Η ιεραρχική δοµή του προιόντος, για την αυτοκινητοβιοµηχανία. Παράλληλη Μηχανική -4-16-

Σχ.15. Η ιεραρχική δοµή του προιόντος για την αεροπορική βιοµηχανία. Παράλληλη Μηχανική -4-17-

Σχ.16. Η ιεραρχική δοµή του προιόντος για ένα ελικόπτερο. Η οργάνωση των οµάδων αρχίζει από τα κάτω και συνεχίζει προς τα επάνω. Σε κάθε επίπεδο αυξάνει η πολλαπλότητα από: εξαρτηµάτων ή αντικειµένων που επεξεργάζονται παράλληλα εναλλακτικές λύσεις που προτείνονται Χαρακτηριστικά Προγράµµατα (Fault tree analysis, DFMA/DFEA ανάλυση, κλπ.), που απαιτούνται για να αξιολογηθούν κανονισµοί λειτουργίας, κλπ. ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΗ ΑΠΟΣΥΝΘΕΣΗ. Το προιόν χωρίζεται µε βάση τις λειτουργίες που καλείται να εκτελέσει σε µια σειρά από λειτουργικά υποσυστήµατα. Η αποσύνθεση αυτή έχει περισσότερο σηµασία για προιόντα λογισµικού, όπου δεν υφίστανται χωριστά εξαρτήµατα, σχ. 17. Παράλληλη Μηχανική -4-18-

Σχ.17. Λειτουργικά αποσύνθεση προιόντος λογισµικού. ΑΠΟΣΥΝΘΕΣΗ ΣΕ ΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ Αποτελεί ένα άλλο είδος αποσύνθεσης. Παράδειγµα, απαιτήσεις πελάτη µετατρέπονται σε υψηλού επιπέδου προδιαγραφές, αυτές µετατρέπονται σε προδιαγραφές συστήµατος, υποσυστήµατος, κλπ. Παράλληλη Μηχανική -4-19-

4.6.3 ΠΑΡΑΛΛΗΛΟΣ ΧΡΟΝΟΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΠΟΡΩΝ. Αναφέρεται στον χρόνο έναρξης των εργασιών από µια οµάδα εργασίας, για ένα στάδιο, όταν αυτό το στάδιο εξαρτάται από άλλα στάδια. Οι µεθοδολογίες είναι βέλτιστος χρονοπρογραµµατισµός, χρονοπρογραµµατισµός προς τα πίσω (backward scheduling) και διοίκηση έργου. Στα ανεξάρτητα και ηµι-ανεξάρτητα στάδια εφαρµόζουµε παραλληλισµό. Στα αλληλοκαλυπτόµενα πρέπει να χωρίσουµε την πληροφόρηση που παράγεται. Ο τρόπος δηµιουργίας των απαιτήσεων σε στάδια, οµάδες εργασίας και χρόνο, από την αποσύνθεση των διαφόρων σταδίων του προγραµµατισµού φαίνεται στο σχ.18. Ορισµός συστήµατος αναφοράς Ενηµέρωση Προσαρµογή/βελτίωση των απαιτήσεων, (όταν είναι απαραίτητο) όχι? ναι όχι? ναι όχι? ναι όχι? ναι όχι? ναι όχι? ναι ΟΜΗ ΕΡΓΑΣΙΑΣ - Βέλτιστος προγραµµατισµός/ παράλληλη λειτουργία των οµάδων εργασίας Προγραµµατισµός προϊόντος Περιβάλλοντα εικονικών οµάδων Υποστήριξη προϊόντος Εναρξη Χρόνος ζωής του προϊόντος στην αγορά Τερµατισµός Σχ.18. Σχηµατική αναπαράσταση της παράλληλης κατανοµής πόρων. Με την διαδικασία αυτή έχουµε µια µέθοδο δηµιουργίας καθηκόντων, από τις: Πολλαπλές θεωρήσεις του προιόντος προς σχεδίαση, Την ιεραρχική δοµή των διαδικασιών παραγωγής και της δοµής του προιόντος Την πολλαπλότητα των συνιστωσών, Τις εναλλακτικές ιδέες που θα ερευνηθούν Τον προσδιορισµό των πολλαπλών λειτουργικών χαρακτηριστικών Τις Πολλαπλές αναλύσεις που απαιτούνται Κάθε µια ενέργεια δηµιουργεί καθήκοντα, που είναι ανεξάρτητα ή εξαρτώµενα από τα προηγούµενα. Η εκτέλεσή της απαιτεί οµάδα εργασίας και ένα ορισµένο χρόνο εκτέλεσης. Η διαδικασία αυτή εκτείνεται σε όλο το κύκλο ζωής του προιόντος. Παράλληλη Μηχανική -4-20-

4.6.4 ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΕΚΤΕΛΕΣΗ Αφορά την παράλληλη εκτέλεση στο χρόνο των διαφόρων σταδίων επεξεργασίας και την διαχείριση του χρόνου. Απαραίτητες προϋποθέσεις: Ψηφιακά µοντέλα. Σύγχρονα συστήµατα CAD (παραµετρικά) δίνουν αυτή τη δυνατότητα. Η πληροφόρηση που πρέπει να περιέχεται σε ένα ψηφιακό µοντέλο προϊόντος διαδικασίας φαίνεται στο σχ.19. ροµολόγηση και αναµονή για νέα καθήκοντα. Εχει σχέση µε τη µεθοδολογία δηµιουργίας νέων καθηκόντων και πως αυτά καταχωρούνται. Προσοµοιάζει τη µέθοδο PERT. ηµιουργία διαδικασιών και τεχνολογιών εκ των προτέρων. Ενοποίηση µεθόδων ανάλυσης και προσοµοίωσης µε διαδικασίες ψηφιακής (πλασµατικής) πρωτοτυποποίησης. Ορισµοί διαδικασίας Υποστήριξη προϊόντος Ορισµοί προϊόντος Σχεδιασµός διαδικασιών Β Π Εφοδιαστική Απαιτήσεις έργου Λεπτοµέρειες διαδικασιών Τεχνική Τεκµηρίωση Ανάπτυξη αρχικής ιδέας Συνθήκες παραγωγής Β ΕΠ Εκπαίδευση για υποστήριξη Μηχανική και Ανάλυση Β Σ Πωλητές/ Προµηθευτές Παραγωγή Σχεδιασµός προϊόντος Παραγωγή, Υλοποίηση & Ελεγχος Προµήθεια Κατασκευη πρωτοτύπου Κύριος Προγραµ- µατισµός ΣΗΜΕΙΩΣΗ Β Π: Βάση εδοµένων Παραγωγής Β Σ: Βάση εδοµένων Σχεδιασµού Β ΕΠ: Βάση εδοµένων Ελέγχου Παραγωγής ιαχείρηση Υλικών Καταµερισµός Εργου / Μηχανών Κατασκευή Κατασκευή & Συναρµολόγηση Επιθεώρηση ή Ελεγχος Ποιότητας Σχ.19. Ορισµός του ψηφιακού µοντέλου προϊόντος και διαδικασίας. Παράλληλη Μηχανική -4-21-

4.6.5 ΕΛΑΧΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΤΩΝ ΑΝΤΑΛΛΑΓΩΝ (INTERFACES) Περιλαµβάνει τις παρακάτω επικοινωνίες, διοίκησης και σχεδίασης, προµήθειες, διαδικασίες σχεδιοµελέτης, σχεδίασης και παραγωγής, κλπ. Οι ανταλλαγές αυτές ποικίλουν ανάλογα µε τη εταιρεία, το προϊόν και τη διαδικασία παραγωγής. Μπορεί να γίνει σε δύο στάδια: Ελαχιστοποίηση ανταλλαγών στο προϊόν. Η διαδικασία της σχεδίασης, χωρίζεται στη δηµιουργία λειτουργικών χαρακτηριστικών, συστηµάτων, υποσυστηµάτων, συστατικών και εξαρτηµάτων, σχ.20. Η διαδικασία αυτή οδηγεί επίσης στην απλοποίηση του προϊόντος, την προσοµοίωση της λειτουργίας του και την επανασχεδίαση τµηµάτων σύµφωνα µε τα υπάρχοντα εµπορικά συστήµατα. Απαιτήσεις σχεδιασµού προϊόντος (πως αποδίδει) Λειτουργικές απαιτήσεις (λειτουργικά χαρακτηριστικά) Ανάπτυξη συστηµάτων "Τι πρέπει να είναι" για να ικαοποιήσει τις λειτουργικές απαιτήσεις Χαρακτηριστικά συστηµάτων Αναγνώριση και ανάπτυξη υποσυστηµάτων Χαρακτηριστικά υποσυστηµάτων Ανατροφοδότηση Σχεδιασµός της συναρµολόγησης Οχι Σχεδιασµός της υποσυναρµολόγησης Αναγνώριση και ανάπτυξη συστατικών Οχι Σχεδιασµός του πλάνου Αναγνώριση και ανάπτυξη εξαρτηµάτων Χαρακτηριστικά συστατικών Σχεδιασµός της ιδέας Συναρµολόγηση Συστατικά Εξαρτή- Ναι ΟΚ; Ναι ΟΚ; Ναι µατα ΟΚ; Οχι Οχι Ικανοποιητικά αποτελέσµατα; Χαρακτηριστικά εξαρτηµάτων Υλικά για γεωµετρική κατασκευή αρχικής ιδέας Ναι Πέρας Σχ.20. ιαδικασία ελαχιστοποίησης ανταλλαγών στην σχεδίαση του προϊόντος. Ελαχιστοποίηση ανταλλαγών στην διαδικασία, σχ.21. Χωρίζεται σε σχεδίαση προϊόντος, σχεδίαση διαδικασίας, σχεδίαση παραγωγής και σκοπός παραγωγής (κατασκευάσιµο προϊόν ή υπηρεσία). Υπηρεσίες επανασχεδίασης διαδικασιών είναι σηµαντικές στο στάδιο αυτό. Ελαχιστοποίηση ανταλλαγών σε υπολογιστές. Πρέπει η ανταλλαγή δεδοµένων να είναι αυτόµατη. Παράλληλη Μηχανική -4-22-

Ανάγκες και απαιτήσεις πελάτη Αναγνώριση βηµάτων προγραµµατισµού παραγωγής Προδιαγραφές προϊόντος (πως αποδίδει, χαρακτηριστικά που χρειάζεται) Προσδιορισµός βηµάτων προγραµµατισµού διαδικασιών Προδιαγραφές διαδικασιών Προσδιορισµός προγραµµατισµού παραγωγής Ελεγχος Κατεργασίας οδηγίες λειτουργίας, συντήρηρηση κλπ Ανατροφοδότηση Σχεδιασµός προϊόντος Σχεδιασµός διαδικασιών Σχεδιασµός παραγωγής Στόχος παραγωγής (κατασκευάσιµο προϊόν ή υπηρεσία) Σχεδιασµός κατεργασίας Οχι Οχι Οχι Πλάνο Σχεδιασµός ιαδικασία διαδικασιών Κατεργασίας παραγωγής Ναι ΟΚ; Ναι ΟΚ; ΟΚ; Ναι Οχι Ικανοποιητικά αποτελέσµατα; Ναι Στοπ Σχ.21. ιαδικασία ελαχιστοποίησης ανταλλαγών στην µελέτη της διαδικασίας παραγωγής. 4.6.6 ΙΑΦΑΝΗΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ Επικοινωνία µεταξύ των διαφόρων δραστηριοτήτων που εκτελούνται. Επιτυγχάνεται από την ύπαρξη: Κοινής κατανόησης. Γενική-κοινή πρόσβαση, δηλ. ύπαρξη ηλεκτρονικής κύρια επικοινωνίας. Ενιαίος Κωδικός Προϊόντων (bar codes, κλπ.). Ηλεκτρονική Ανταλλαγή εδοµένων (EDI). Μεθοδολογία που είναι κοινή για συνεργασίες πρώτου βαθµού, τώρα επεκτείνεται και σε δεύτερο και τρίτο επίπεδο συνεργασίας Ηλεκτρονική ανάκληση προηγούµενων σχεδίων προϊόντων και σχεδίαση νέων προϊόντων βάσει των παλαιών. Παράλληλη Μηχανική -4-23-

4.7 ΜΕΘΟ ΟΙ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ύο δυνατοί µέθοδοι υπάρχουν, το επικαλυπτόµενο σύστηµα έλξης σχ.22α και το συνδεδεµένο σύστηµα., σχ.22β. Οµάδα εργασίας Α Τ Οµάδα εργασίας Β Τ Οµάδα εργασίας C Ροή πληροφορίας Τ Οµάδα εργασίας F Οµάδα εργασίας E Οµάδα εργασίας D Τ Τ Τ = Αδειο δέντρο (το περιεχόµενο ενεργοποιεί την αναπλήρωση της πληροφορίας) Σχ.22α. Το επικαλυπτόµενο σύστηµα έλξης για την παράλληλη µηχανική PDT Μονάδα Χ PDT Μονάδα Υ Σταθµός εργασίας Α Σταθµός εργασίας Β Σταθµός εργασίας C Σταθµός εργασίας D 6 4 5 3 1 2 β) Συνδεδεµένο Σύστηµα ΣΗΜΕΙΩΜΑ = Χώρος εξελισσόµενης εργασίας - ΕΕ (WIP) 1. H οµάδα εργασίας της µονάδας Υ µετακινεί πληροφορία ΕΕ από το δίκτυο στην προώθηση 2. Η οµάδα εργασίας της µονάδας Υ τη φορτώνει στην εφαρµογή 3. Η εφαρµογή ενηµερώνει το δίκτυο για την πληροφορία ΕΕ 4. Η οµάδα εργασίας της µονάδας Χ µεταφέρει την πληροφορία ΕΕ από το δίκτυο 5. Η οµάδα εργασίας της µονάδας Χ τη φορτώνει στην εφαρµογή 6. Η εφαρµογή γράφει την πληροφορία πίσω στο δίκτυο Σχ.22β. Το συνδεδεµένο σύστηµα παράλληλης µηχανικής. Στο επικαλυπτόµενο σύστηµα έλξης, έχουµε ένα κενό χώρο, δηλ. άδειο Work Breakdown System, Product Breakdown System και Process Breakdown System. Τµηµατικά δηµιουργείται η απαραίτητη πληροφόρηση και κάθε επόµενη εργασία αρχίζει όταν έχει Παράλληλη Μηχανική -4-24-

δηµιουργηθεί η απαραίτητη πληροφόρηση από το προηγούµενο στάδιο. Η µεθοδολογία ενεργοποίησης των εργασιών φαίνεται στο σχ.23. Σταδιακή αύξηση πληροφορίας ραστηριότητα 1 Αµεση µεταφορά ραστηριότητα 2 Χρόνος Σειρά αλληλεπιδραστικής µεταφοράς, κοινής και στις δύο δραστηριότητες Μερική ανάπτυξης πληροφορίας ραστηριότητα 1 Συνέχιση ανάπτυξης πληροφορίας ραστηριότητα 2 Χρόνος Σειρά από αλληλεπιδραστικές µεταφορές Σταδιακή αύξηση δραστηριοτήτων ραστηριότητα 1 ραστηριότητα 1 ραστηριότητα 3 ραστηριότητα 2 ραστηριότητα 2 Αµοιβαίο Συµπληρωµατικό (α) Καµία επικάλυψη (σειριακή διαδικασία) (β) Μερική επικάλυψη (Παράλληλη διαδικασία) (γ) Πλήρη επικάλυψη (αµοι-βαία και συµπληρωµατικά). Σχ.23.Εναλλακτικοί µέθοδοι ενεργοποίησης εργασιών στο επικαλυπτόµενο σύστηµα έλξης. Η πρώτη µέθοδος είναι κατάλληλη για τελείως ανεξάρτητες εργασίες, η δεύτερη για ηµιανεξάρτητες εργασίες, και η τελευταία για ανεξάρτητες εργασίες. Η επιλογή της µεθόδου εξαρτάται από:! Την αλληλεξάρτηση µεταξύ των εργασιών! Τον τρόπο µεταβίβασης πληροφόρησης από το ένα στάδιο στο επόµενο! Εάν είναι διαθέσιµες οι επιθυµητές ειδικότητες! Εάν µια δραστηριότητα είναι στην κρίσιµη διαδροµή Χωρίς επικάλυψη απαιτείται περισσότερος χρόνος, επειδή: Παράλληλη Μηχανική -4-25-

! Η παρεχόµενη πληροφόρηση µπορεί να µην έχει τη σωστή δοµή! Η πληροφόρηση να µην έχει το σωστό περιεχόµενο! Απαιτείται περισσότερος χρόνος για την κατανόηση της πληροφόρησης Στο συνδεδεµένο σύστηµα απαιτεί την πλήρη σύνδεση των οµάδων ανάπτυξης του προϊόντος. Η λειτουργία του γίνεται σε έξη βήµατα. Παράλληλη Μηχανική -4-26-

4.8 ΜΕΘΟ ΟΙ ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑΣ Ένα από τα κυριότερα προβλήµατα είναι η επιλογή των κατάλληλων εργαλείων που θα χρησιµοποιηθούν για το περιβάλλον της παράλληλης µηχανικής. Η συσχέτιση µεταξύ των µεθόδων συνεργασίας και του βαθµού ανάµιξης φαίνεται στο σχ.24. Work-Group Configuration Simultaneous Users Modes of Cooperation Co-operating Different Same Degree of Single User Users Versions Version Involvements 1 2 3 4 Access own product Sequential interaction tools 1 Engineering (SE) (SE) (SE) or applications (SE) (PITA) Sequential/ Run against their own DATA Access PITA belonging to 2 (SE) (SE) (SE) Concurrent Engineering (SE/CE) other 3 (SE/CE) (CE) (CE) (CE) work-groups Access DATA belonging to other work-groups 4 Concurrent Engineering (CE) (CE) (CE) (CE) Acess both PITA and DATA from other 5 (CE) (CE) (CE) (CE) work-groups Παράλληλη Μηχανική -4-27-

Σχ.24. Πίνακας συσχέτισης µεταξύ της µεθόδου συνεργασίας και του βαθµού ανάµιξης. Στο σχ.24 ο βαθµός παραλληλίας αυξάνει κινούµενοι από το άνω αριστερά τµήµα του πίνακα στο κάτω δεξιά τµήµα. Ο τρόπος µε τον οποίο οι διάφοροι χρήστες κάνουν αλλαγές στο προϊόν και η ανεξαρτησία που υφίσταται µεταξύ αυτών φαίνεται στο σχ.25. Μερικά συστήµατα προσοµοιάζουν την σειριακή λειτουργία σχ.25α, ενώ άλλα επιτρέπουν παράλληλες λειτουργίες. Παλιά έκδοση Παλιά έκδοση Μηχανικός σχεδιασµού #1 Συγχώνευση των διαφόρων εκδόσεων στην παλιά Μηχανικός σχεδιασµού #2 Μηχανικός σχεδιασµού #1 Νέα έκδοση µε ενηµέρωση #1 Μηχανικός σχεδιασµού #2 Νέα έκδοση µε ενηµέρωση #2 Νέα έκδοση #1 Νέα έκδοση #2 Μηχανικός σχεδιασµού #3 (νέα προοπτική) Μηχανικός σχεδιασµού #3 (1 ή 2) Αποδοχή, απόρριψη ή ενηµέρωση (α) ιάφοροι χρήστες εργάζονται µε σειριακή µέθοδο σε πολλαπλές εκδόσεις του προϊόντος. (β) ιάφοροι χρήστες εργάζονται µε παράλληλη µέθοδο σε πολλαπλές εκδόσεις του προϊόντος. Σχ.25. Εναλλακτικοί τρόποι πρόσβασης χρηστών σε εκδόσεις του προϊόντος. Παράδειγµα. Ο µελετητής έχει δηµιουργήσει την έκδοση Α του προϊόντος. Ο σχεδιαστής δηµιουργεί τα σχέδια, ο αναλυτής κάνει Ανάλυση µε Πεπερασµένα Στοιχεία, κλπ. στην έκδοση Α, ενώ ο µελετητής δηµιουργεί την έκδοση Β. Όταν η Β είναι έτοιµη, τότε το σύστηµα παρουσιάζει σε όλους τις αλλαγές που έχουν γίνει, για να ενηµερώσουν τις εργασίες τους. Παράλληλη Μηχανική -4-28-

4.9 ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΓΙΑ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Program and Product Influencing Dimensions Levels of Concurrent Engineering Influencing Dimensions A B C D Product complexity Catalogue items Mostly common parts, little state of the art Product technology Available technology New applications/custom built State-of-the-art items Sensitive interfaces New capabilities from core technologies Pushing the state ofthe-art envelope New core technology Program structure Small staff/informal Moderate size staff, Multiple locations, Large staff, deep re- communications layered structure formal communica- porting structure tions Program futures No follow-on planned Investments made to minimize costs Competition Minimal competition Significant barriers to market entry exist Investment plan contractual boundaries Competitive analysis, market expansion Significant future opportunities Active competition, pressure to anticipate and react Business relationships Arms length Contractual Teaming Enterprise-wide, common goals Team scope Dominant perspective Competing dominant perspective Competing perspectives Interrelated optimisation Aggressive optimisation to meet requirements Resource tightness Not severely con- Limited in process No in process cor- Tightly constrained strained resolution rection Schedule tightness Significant schedule Adequate for first Aggregative, requires Severely constrained slack lime success first-pass success Source: CALS/CE Electronic Systems Working Group Report by Linton etal. (1992) Παράλληλη Μηχανική -4-29-

Concurrent Engineering Self-Assessment Criteria Considering Organisational Elements Concurrent Engineering Environments Organisational Elements A B C D Team membership (Critical members) Team leadership Team member contribution Business (key) relationships Training education Responsibility/ authority Management decisions The theme of team membership is team integration. The higher level of team integration is required as the CE environment changes from A to D Members have task perspective Members have multidisciplinary perspective Members have product perspective Members have strategic perspective The theme of team leadership is effectiveness Management appointed Management-se- Team-selected fa- Natural emergence team leader lected team facilitator cilitator of temporary, most knowledgeable leader The theme of team member contribution is synergism Segmented; discipline specific functionality Leveraged; interfaced tools and multidisciplinary advisors Co-operative; unified data model, central master database Collaboration; Computer assisted cooperative product The theme of business interrelationships is participation. Transaction based Contractual Joint venture Partnership The theme of training and education is awareness. Team concepts; Multidisciplinary understanding; Cooperative decision Synergistic knowl- computer - assisted com- process; multimedia edge discovery; in- instruction puter-based training computer-based teractive simulation training The theme of responsibility/authority is empowerment Member responsibility and rewards Multidisciplinary group responsibility, rewards Team decision, responsibility Team autonomy, reward The theme of management decisions is perspective Profit based decisions Single phase plan- Multiphase planning Life cycle-based de- planing using ning investment us- investment using cisions using life product unit cost accounting ing design to cost ac- value based decision cycle decision sup- models counting with risk support systems port tools management Παράλληλη Μηχανική -4-30-

Concurrent Engineering Self-Assessment Criteria Considering Requirement Elements Concurrent Engineering Environments Requirement Elements Definition A B C D The theme is thoroughness, Itemized require- Requirements trace Requirements Unambiguous speci- ments definition, ability, trace ability weighting; multi re- fication; executable requirements data- cross-referencing quirements trade specification envi- base study capabilities ronment Schedule types The theme is to schedule in parallel Task duration-based Calendar-based Event-based sched- Continuous addition schedule; Gannt schedule; PERT ule; event driven of value to the enter- chart charts program manage- prise; new schedul- ment tools ing paradigm Planning methodology The theme is adaptability Bottom-up collation Top-down determi- Synchronization of Iteratively refined of tasks definitions; nation of task defini- concurrent interre- abstract plans; envi- task management tions; requirement lated tasks; interre- ronment driven plan- planning tools satisfaction-driven lated process driven ning tools work; breakdown planning tool structure Validation (specification to requirements) The theme of business interrelationships is participation. Validation to itemized Validation of interre- Validate to end use Validation to end use requirements lated constraints requirements and product business strategy Source: CALS/CE Electronic systems Working Group Report by Linon etal (1992) Παράλληλη Μηχανική -4-31-

Concurrent Engineering Self-Assessment Criteria Considering Communication Elements Concurrent Engineering Environments Communication Elements Working data management A B C D The theme is control. Local individual data Data structured for Program repository Enterprise repository management; work- project-wide sharing; of working data; of working data; ex- station release con- configuration man- central program da- tensible data base trol system agement tabase Data acquisition/ sharing The theme is accessibility As-needed data ex- Data supplied by Data available as Enterprise wide traction; networked most knowledgeable generated; program availability of data; workstations with file source; network sharing; central da- central data base management communication tabase storage on storage on enterprise program network network Lessons learned from feedback The theme is experience Design guides with Consolidated design Rationale and Dynamic lessons rationale/ intent; guide with rationale; weighting for each learned feedback; checking with struc- checking with struc- product development checking with un- tured query capability tured query capabil- rule; checking with structured query ca- ity/increasingly inte- unstructured query pability and impact grated rules capability with impact assessment weighting Decision traceability The theme is legacy Individual decision Project decision ra- Program decision Enterprise decision rationale ownership; tionale ownership; rationale ownership; rationale ownership; repository with repository with un- repository with un- repository with un- structured keyword structured keyword structured keyword structured keyword search search search search Interpersonal The theme is equality. Member specific Common terminol- Equal input impact; Knowledge based terminology; elec- ogy; multiple view knowledge-based perspective; knowl- tronic communication (jargon to jargon cross-discipline advi- edge-based genera- translator) sors tive tools. Παράλληλη Μηχανική -4-32-

Concurrent Engineering Self-Assessment Criteria Considering Product Development Methodology Elements Concurrent Engineering Environments Product Development A B C D Methodology Elem/ts Optimisation The theme is customer satisfaction Review based optimisation; single requirement optimisation Limited interrelated requirement optimisation; multiple requirement optimisation Program wide requirement optimisation; multiple requirement optimisation Total weighted requirement optimisation; weighted multirequirement optimisation Data libraries (single The theme is consistency master library source) Control of preferred parts and process libraries; on-line libraries selection assistance Controlled libraries of reusable module intent; program accessible network library Controlled technology-independent libraries; technology information external to tools Controlled real-time library data from source; technology information external to tools Development process The theme is controllability Product independent, repeatable and consistent process; consistent methodology Measurement standards definition; key parameter identification tools Closed loop control; integrated process methodology Process improvement and optimisation; integrated process optimisation enforcement Reviews The theme is being noninterruptive Schedule driven Event driven reviews Immediate issue Status reporting product and process critiques resolution Measurements The theme of measurements is information content Measurement using function specific deterministic indices; information systems handle project requirements Measurement using process related deterministic indices; expanded information system to include process Measurement using heuristic predictive indices; statistical process control Measurement using relevant analytical, interrelated predictive indices; integrated, enterprise wide factual data Analysis architecture The theme of analysis architecture is hierarchical Single-level modelling; single level simulation and analysis tools Multilevel modelling; multilevel simulation and analysis tools Mixed mode multiple view; behavioural modelling with synthesis Mixed signal/mode process modelling; total synthesis, simulation and verification capture Verification The theme of verification is compliance Member dependent verification; complete suite of analysis tools Multidiscipline verification; multidisciplinary analysis tools Team verification; compliance monitoring Correct by construction; compliance assistance Παράλληλη Μηχανική -4-33-

4.10 ΠΡΟΤΕΡΗΜΑΤΑ ΧΡΗΣΗΣ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ Τα αποτελέσµατα χρήσης της παράλληλης µηχανικής έχουν ήδη αναφερθεί προηγούµενα. Τα αποτελέσµατα έρευνας που έγινε σε µεγάλες εταιρείες φαίνονται στο σχ.26. 600% Υψηλότερο ή θετικό αποτέλεσµα Κάτω Οριο Ανω Οριο 200% 200% (Μετά από εφαρµογή ΠΜ) 110% 50% 120% 100% 30% 20% 20% 5% 20% Πριν από την ΠΜ (Γραµµή Αναφοράς) Χαµηλότερο, Λιγότερο ή Μείωση 70% 65% 90% 90% Κύκλος ανάπτυξης Μηχανολογικές αλλαγές ιάθεση στην αγορά Συνολική ποιότητα Παραγωγικότητα Πωλήσεις Επιστροφή σε επενδύσεις Ικανοποίηση πελάτη Σχ.26. Προτερήµατα χρήση παράλληλης µηχανικής. Ειδικά τα αποτελέσµατα για το χρόνο ανάπτυξης του προϊόντος και για τον αριθµό των αλλαγών που έχουµε µέχρι την πρώτη παραγωγή, φαίνονται στα σχ.27 και 28. Στο σχ.29 έχουµε συγκεντρωτικά αποτελέσµατα από διάφορους χρήστες που κατατάσσονται ως Γρήγοροι Καινοτόµοι (Fast Innovators) και Γρήγοροι Παραγωγοί (Fast Producers). Αλλά πλεονεκτήµατα χρήσης της ΠΜ είναι: Λογικότητα, Παράλληλη εργασία, Μείωση του χαµένου χρόνου από έλλειψη επικοινωνίας, πρόβλεψη σφαλµάτων, ευελιξία στην διαχείριση αλλαγών, παροχή των καλλίτερων δυνατών δεδοµένων, καλλίτερη εκπαίδευση, καλλίτερη χρήση των τεχνικών πόρων, κλπ. Παράλληλη Μηχανική -4-34-

Παραδοσιακές Μέθοδοι Σχεδιασµού 3% 27% 55% 15% Προγ/µός Σχεδιασµός Κατασκευή Παραγωγή 20% 13% 22% 5% 40% εξοικονόµηση χρόνου Παράλληλη Μηχανική Σχ.27. Τυπική κατανοµή του χρόνου ανάπτυξης σε περιβάλλον παράλληλης µηχανικής και σε σειριακό τρόπο ανάπτυξης. Φ ά σ ε ι ς Προγράµ µ ατος 100% Σκοπιµότητα Προγραµ- µατισµός Σχεδιασµός ιαδικασιών/ Προϊόντος Παραγωγή Λειτουργία Επιχείρηση που χρησιµοποιεί παραδοσιακές µεθόδους Υποστήριξη Προϊόντος 50% Αριθµός αλλαγών στο σχέδιο Επιχείρηση που χρησιµοποιεί µεθόδους ΠΜ -30Μ -25Μ -20Μ -15Μ -10Μ -5Μ 0Μ +5Μ Αριθµός µηνών πριν από την εργασία # 1 ΣΗΜΕΙΩΣΗ Επίπεδο ωριµότητας Σχ.28. Επίδραση της ΠΜ στις αλλαγές της σχεδιοµελέτης και στην ωριµότητα της σχεδίασης. Παράλληλη Μηχανική -4-35-

(a) Fast Innovators Major Company Product Best Developmet Time Contributing Before (Month) After (Month) Reduction Factors ABB Switching Systems 48 10 79% CMS AT&T Phones 24 12 50% ACM British Aerospace Aeroplanes 36 18 50% MS Digital Equipment Personal Computers 30 12 60% ACMS Ford Cars 60 42 30% --- General Motors Engines 84 48 43% MS GM/Buick Cars 60 41 32% MS Goldstar Telephone Systems 18 9 50% CMS Honeywell Thermostats 48 12 75% MS Honda Cars 60 36 40% --- Hewlett-Packard Printers 54 22 59% ACMS IBM --- 48-50 12-15 70/75% ACM Motorola Mobile Phones 36 7 81% ACM Navistar Trucks 60 30 50% MS Warner Electric Clutch Brakes 36 9 75% M Xerox Copiers 60 24 60% ACM Xerox --- 53 36 32% ACM (b) Fast Producers Company Product Order To Ship Before (wks) After (days) Brunswick Fishing Reels 3 wks 5 days GE Circuit Breakers 3 wks 3 days HP Test Equipment 4 wks 5 days Motorola Pagers 3 wks 1/4 days Sources Fortune Magazine, February 13,1989; Automotive Engineering, November 1992; Trygg, L, "Simultaneous Engineeing: A Movement or an Activity of the Few?," European Institute for Advanced Studies in Management, Brussels, May 1992 LEGEND: M: Multi Functional teams, A: Analytical Methods and Tools, C: Computer Integration C: Computer Integration, S: Suppliers in the Project Teams Παράλληλη Μηχανική -4-36-

4.11 ΣΥΝΗΘΗ ΣΦΑΛΜΑΤΑ Η σειριακή µέθοδος είναι κατάλληλη για ώριµα προϊόντα. Η εφαρµογή της σε τέτοια προγράµµατα µπορεί να οδηγήσει σε αύξηση του χρόνου σχεδίασης. Άλλα προβλήµατα που µπορεί να εµφανιστούν, είναι:! Υποβιβασµός χρόνου ανακύκλωσης! Κύµατα πληροφόρησης δεν είναι επιθυµητά! Ρίσκο χάσιµο χρόνου! Αύξηση του κόστους επανάληψης! Παράλληλο χάος! Συσσώρευση σφαλµάτων. 4.12 ΤΟ ΜΕΛΛΟΝ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΙΣ 3- ΙΑΣΤΑΣΕΙΣ Η παράλληλη µηχανική έχει εφαρµοσθεί ήδη εκτεταµένα σε τεχνολογικά προηγµένες εταιρείες από το τέλος του 80 µέχρι τα µέσα του 90. Επίσης έχει προσφέρει όλα τα στρατηγικά πλεονεκτήµατα σε αυτές τις εταιρείες και δεν µπορεί να συνεισφέρει στην περαιτέρω διαφοροποίησή τους από τους ανταγωνιστές. Η σύγχρονη τάση σε ορισµένους κλάδους είναι η εφαρµογή της Παράλληλης Μηχανικής στις 3- ιαστάσεις, όπου στην διαδικασία της σχεδίασης λαµβάνεται υπ όψιν και η µελέτη της αλυσίδας προµήθειας. Πολλοί κλάδοι ήδη προχωρούν στην µελέτη της αλυσίδας προµήθειας αλλά πολλές εταιρείες δεν έχουν ακόµα συνειδητοποιήσει τα πλεονεκτήµατα που προσφέρει η σχεδίαση της παράλληλα µε την διαδικασία της παράλληλης µηχανικής των 2-διαστάσεων. Παράληψη της παραπάνω αρχής µπορεί να δηµιουργήσει προβλήµατα στα τελικά στάδια της ανάπτυξης ή µε την έναρξη της παραγωγής, ιδιαίτερα στον τοµέα της ποιότητας, της εφοδιαστικής υποστήριξης και του τελικού κόστους του προιόντος. Τα παραδείγµατα είναι πολλά (κύρια από την αυτοκινητοβιοµηχανία, ιδιαίτερα όταν γίνεται µετεγκατάσταση ή πρόσθετη παραγωγή σε άλλα περιβάλλοντα). Μια ολοκληρωµένη αρχιτεκτονική αλυσίδας προµήθειας απαιτεί εγγύτητα που µετρείται από τέσσερις παράγοντες: γεωγραφική, οργανωτική, κουλτούρας και ηλεκτρονική. Μεγάλη σύνδεση µεταξύ όλων των παραγόντων έχει ως αποτέλεσµα µια ολοκληρωµένη αλυσίδα προµήθειας, ενώ στις άλλες περιπτώσεις έχουµε τµηµατική προµηθευτική αλυσίδα. Παράλληλη Μηχανική -4-37-

Αντίστοιχα, ένα προιόν χαρακτηρίζεται ως ενοποιηµένο ή ως αποτελούµενο από τµήµατα (integral or modular). Μια παραγωγική διαδικασία χαρακτηρίζεται από δύο παράγοντες, τον χρόνο και το χώρο. Μεγάλη σύνδεση µεταξύ των δύο µας δίνει διαδικασίες µε µεγάλο βαθµό ενοποίησης ενώ όταν η µια από τις δύο παραµέτρους ή και οι δύο δεν τηρούνται σε στενά όρια έχουµε µια τµηµατική διαδικασία. Στο σχ.29 έχουµε την αναπαράσταση των δύο παραγόντων. Σχ.29. Αρχιτεκτονική διαδικασιών παραγωγής µε βάση το χρόνο και τον τόπο ανάπτυξη της. ΠΡΟΙΟΝ και ΑΛΥΣΙ Α ΠΡΟΜΗΘΕΙΑΣ. Η σχέση τους φαίνεται στο σχ.30. Προϊόντα που παρουσιάζουν µεγάλο βαθµό ενοποίησης στην αρχιτεκτονική τους µπορεί να απαιτούν και αντίστοιχη αλυσίδα προµήθειας. Αντίθετα, τα προϊόντα που χαρακτηρίζονται ως τµηµατικά µπορούν να δηµιουργηθούν και από αλυσίδα προµήθειας που είναι επίσης τµηµατική. Στα εκτός διαγωνίου τµήµατα η υλοποίηση του προϊόντος απαιτεί σηµαντική προσπάθεια και εκπαίδευση του προσωπικού των προµηθευτών (BMW στην Αµερική). Επίσης, η προσπάθεια της Chrysler για τµηµατοποίηση της σχεδίασης και των προµηθευτών είναι ένα ακραίο παράδειγµα εφαρµογής των παραπάνω αρχών. Παράλληλη Μηχανική -4-38-

Σχ.30. Αλληλεπίδραση µεταξύ προιόντος και αλυσίδας προµήθειας. ΠΡΟΙΟΝ, ΙΑ ΙΚΑΣΙΑ και ΑΛΥΣΙ Α ΠΡΟΜΗΘΕΙΑΣ. Η σχέση τους φαίνεται στο σχ.31. Στις περιοχές που υπάρχει επικάλυψη αναγνωρίζουµε τις περιπτώσεις που απαιτείται ο συγχρονισµός των δύο ή και των τριών παραγόντων. Προϊόν ιαδικασία Αλυσίδα Προµηθειών ΣΧΕ ΙΟ ΑΡΧΙΤΕΚ- ΤΟΝΙΚΗ ΚΑΤΕΡΓΑ- ΣΙΑ ΜΟΝΑ ΑΣ ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΑΡΑΓΩ- ΓΗΣ ΑΡΧΙΤΕΚ- ΤΟΝΙΚΗ ΕΦΟ ΙΑ- ΣΤΙΚΗ & ΣΥΝΤΟ- ΝΙΣΜΟΣ Αναλυτικές Προδιαγραφές Απόδοσης & Λειτουργίες Τµηµατική ή Ολοκληρωτική Τεχνολογία & Εξοπλισµός Λειτουργική ή Κυτταρική ιάταξη Σύνολο Οργανισµών και Κατανοµή Εργασιών Αυτόνοµο ή Ολοκληρωµένο Σχ.31. Επικαλυπτόµενες δραστηριότητες µεταξύ του προιόντος της διαδικασίας και της αλυσίδας προµήθειας. Οι περιοχές της επικάλυψης αναλύονται περαιτέρω και στο σχ.32. Οι τρεις συνιστώσες χωρίζονται σε δύο κύριες υπό-δραστηριότητες. Παράλληλη Μηχανική -4-39-

ΠΡΟΪΟΝ ΙΑ ΙΚΑΣΙΑ Μέθοδος Παραγωγής, Κατεργασία Μονάδας Προδιαγραφές Απόδοσης Τεχνολογία & Προγραµµατισµός ιαδικασιών Λεπτοµέρειες, Στρατηγική Αρχιτεκτονική Προϊόντος και Παραγωγή / Αγορά Χρόνος, Χώρος & ιαθεσιµότητα ΑΛΥΣΙ Α ΠΡΟΜΗΘΕΙΩΝ Σύστηµα Παραγωγής, Παραγωγή / Αγορά Σχ.32. Ανάλυση των τριών ειδών επικάλυψης στην παράλληλη µηχανική 3-διαστάσεων. Για το προιόν έχουµε την δοµή του και τον λεπτοµερή του σχεδιασµό. Για τις διαδικασίες έχουµε την ανάπτυξη του πυρήνα (της κάθε διαδικασίας παραγωγής) και το όλο σύστηµα παραγωγής. Για την αλυσίδα προµήθειας έχουµε την αρχιτεκτονική της (παραγωγή ή ανάθεση) και την εφοδιαστική/συντονισµό του συστήµατος (αποθήκες, πληροφοριακό σύστηµα, κλπ.). Υπάρχουν τρεις σύνδεσµοι µεταξύ τους και είναι: Τεχνολογία, που συνδέει την αναλυτική συµπεριφορά µε τις δυνατότητες της παραγωγικής διαδικασίας (κλασσική παράλληλη µηχανική δύο διατάσεων). Αρχιτεκτονική, που συνδέει την αρχιτεκτονική του προιόντος µε την αντίστοιχη του συστήµατος προµήθειας. Εστίασης, που συνδέει την παραγωγική διαδικασία (το σύστηµα) µε το σύστηµα προµήθειας και µεταφοράς υλικών. Παράλληλη Μηχανική -4-40-