دورة حياة المنتج | الوحدة الأولى | الدرس الثالث
دورة حياة المنتج هو عنوان الدرس الثالث من الوحدة الأولى التي تحمل اسم “مبادئ التصميم الهندسي” من مقرر “التصميم الهندسي”.
سنتعرف في هذا الموضوع على دورة حياة المنتج ومراحلها، ومعرفة هندسة المنتج ومراحلها، كما سنتعرف على كيفية تحديد أفضل ممارسات هندسة المنتج، وغيرهم.
لذا قم بقراءة نواتج التعلُّم جيدًا، واحرص على مراجعتها والتأكُّد من تحصيل محتوياتها بعد انتهائك من دراسة الموضوع.
أهداف التعلُّم
- معرفة دورة حياة المنتج ومراحلها.
- معرفة هندسة المنتج ومراحلها.
- تحديد أفضل ممارسات هندسة المنتج.
- تمييز التقنيات المختلفة لإدارة دورة حياة المنتج.
- تحديد مستويات هرم أنظمة الإنتاج.
هيا لنبدأ!
ما هي دورة حياة المنتج؟ (What is the Product Life Cycle?)
دورة حياة المنتج عي الإطار الذي يصف المراحل التي يمر بها المُنتَج، بدءًا من تكوين المفهوم الأوَّلي لذلك المُنتَج وتطويره، وحتى انتهائه أو سحبه من السوق.
يُستخدَم مفهوم دورة حياة المُنتَج بشكل شائع في التسويق والإدارة الاستراتيجية؛ لمساعدة الشركات على التخطيط لتطوير منتجاتها المختلفة، كذلك تحديد موعد تقديم مُنتجَات جديدة والتخلُّص من المُنتجَات القديمة، وكيفية تحقيق الحد الأقصى من الربح في المراحل المختلفة.
مراحل دورة حياة المُنتَج (Stages of a Product Life Cycle)
تمرُّ دورة حياة المُنتَج بالمراحل التالية:
- التطوير:
يتم في هذه المرحلة البحث عن فكرة المُنتَج وتطويرها واختبارها.
- العرض:
يتم طرح المُنتَج في السوق، ثم تبدأ الشركة في الترويج له وبيعه.
- النمو:
يكتسب المُنتَج قبولًا في السوق وترتفع المبيعات بسرعة.
- النُضج:
يصل المُنتَج إلى ذروته من ناحية تحقيق المبيعات والأرباح، ويصبح السوق مُشبعًا بمُنتَجات مماثلة.
- الانحدار:
تنخفض مبيعات المُنتَجات، حيث تتضاءل حصتها في السوق بسبب ظهور مُنتَجات منافسة أو تقنيات جديدة.
- الانسحاب:
يتم التخلُّص التدريجي من المُنتَج في النهاية وإزالته من السوق، والتوقُّف عن تصنيعه أو استبداله بمُنتَج جديد.
يوضح الشكل التالي مراحل دورة حياة المُنتَج:
يُمكِنك التعرُّف على المزيد من المعلومات عن دورة حياة المنتج من خلال الرابط التالي:
ما المقصود بهندسة المنتج؟ (What is Product Engineering?)
تتضمن هندسة المُنتَج وضع تصوُّر للمُنتَج وتقديمه إلى السوق من خلال التصميم والتطوير، وهو مجال مُتعدِّد التخصصات يشتمل على جوانب مختلفة من تطوير المُنتجات، تشمل الهندسة الميكانيكية، الهندسة الكهربائية، هندسة البرمجيات، التصميم الصناعي، وعلوم المواد.
يُعدُّ مهندسو المُنتَج مسؤولين عن تصميم وتطوير المُنتَجات التي تُلبِّي احتياجات العملاء ومتطلبات السوق، حيث يعمل هؤلاء المسؤولون عن كثب مع فرق مُتعدِّدة الوظائف، تشمل المصمِّمين والمسوِّقين ومهندسي التصنيع؛ لضمان أن المُنتَج يؤدِّي وظيفته وأنه موثوق وفعَّال من حيث التكلفة.
تتضمن هندسة المُنتَج العديد من الأنشطة الرئيسة، مثل:
- وضع تصور لمتطلبات المُنتَج وتحديدها.
- تصميم المُنتَج وإنشاء المواصفات التفصيلية والمُخطَّطات الهندسية.
- إجراء البحث والتطوير؛ للتعرُّف على التقنيات والمواد الجديدة.
- إنشاء نماذج أوَّلية واختبار وظائف المُنتَج، وأدائه، ومدى موثوقيته.
- إدارة عملية تطوير المُنتَج، وتشمل العمل مع المورِّدِين والمُصنِّعِين.
- إدارة دورة حياة المُنتَج، وتشمل الصيانة والدعم.
تُعدُّ هندسة المُنتَج جزءًا مهمًا من عملية تطويره؛ حيث إنها تتضمن أن المُنتَج النهائي يُلبِّي احتياجات العملاء، وأن تصنيعه يتمّ بكفاءة وفعالية من حيث التكلفة.
مراحل هندسة المُنتَج (Product Engineering Phases)
تتضمن هندسة المنتج بشكل عام المراحل التالية:
- تطوير المفهوم:
تتضمن هذه المرحلة تكوين الفكرة الأوَّلية ووضع تصوُّر للمُنتَج، كما تشمل إجراء أبحاث السوق وتحليل احتياجات العملاء، وعمل دراسات الجدوى لتحديد أهمية المُنتَج ومتطلّباته.
- التصميم والتطوير:
تشمل هذه المرحلة تصميم المُنتَج وتطويره، وتتضمن إنشاء المواصفات التفصيلية والمُخطَّطات الهندسية، وتطوير النموذج الأوَّلي.
- الاختبار والتحقُّق:
تشمل هذه المرحلة اختبار المُنتَج والتحقُّق من تلبيته للمُتطلّبات والمواصفات التي تم تحديدها أثناء مرحلة تطوير المفهوم، كما تتضمن هذه المرحلة اختبار تصميم المُنتَج، وأدائه، وموثوقيته.
- التصنيع والإنتاج:
تشمل هذه المرحلة تصنيع المُنتَج وإنتاجه، وتتضمن إنشاء أدوات ومعدات الإنتاج وتجميع المُنتَج النهائي.
- الصيانة والدعم:
تتضمن هذه المرحلة صيانة المُنتَج ودعمه بعد طرحه في السوق، كذلك معالجة مشكلات العملاء، وتقديم الدعم الفني، وإصدار التحديثات أو الترقيات.
- السحب أو الإلغاء التدريجي:
تُمثِّل هذه المرحلة انتهاء دورة حياة المنتج، إما بالوصول إلى نهاية عمره الافتراضي، أو بالانتقال التدريجي إلى نموذج جديد، ويتضمن ذلك عمليات إيقاف المُنتَج والتخلُّص منه بأمان.
لاحظ أن
قد يكون هناك اختلافات لدى الشركات أو الصناعات المختلفة في هذه المراحل وقد يُعبَّر عنها باستخدام مصطلحات أخرى.
أفضل ممارسات هندسة المُنتَج (Product Engineering Best Practices)
نستعرض فيما يلي بعض أفضل الممارسات لهندسة المُنتَج من خلال مثال لتطوير وتصنيع سيارة جديدة من قِبل إحدى الشركات.
يوضِّح الجدول التالي كيف يُمكِن لهذه الشركة تطبيق أفضل الممارسات الهندسية لإنتاج السيارة، وتطويرها:
يُمكِنك مراجعة محتوى موضوع “دورة حياة المنتج” حتى نهاية هذا القسم من خلال الرابط التالي:
ما المقصود بإدارة دورة حياة المنتج؟ (What is Product Life Cycle Management?)
إدارة دورة حياة المنتج (Product Life Cycle Management – PLM) هي عملية تُستخدَم لإدارة دورة حياة المُنتَج الكاملة من البداية إلى النهاية، وتتضمن هذه الدورة تنسيق وإدارة جميع البيانات والوثائق والعمليات المتعلقة بالمُنتَج، ويشمل ذلك: التصميم، الهندسة، الإنتاج، والدعم.
وتهدُف إلى دورة حياة المُنتَج إلى تحسين الكفاءة والتعاون في جميع مراحل تطوير المُنتَج، والتأكُّد من إمكانية وصول جميع أصحاب المصلحة إلى أحدث المعلومات عن المُنتَج وأكثرها دقة.
نستعرض فيما يلي مراحل إدارة دورة حياة المنتج (Product Life Cycle Management Stages):
- مرحلة بداية الحياة للمُنتَج
تتضمن هذه المرحلة تطوير مفهوم المُنتَج وتصميمه وتطويره، وهي المرحلة التي يتم فيها إنشاء فكرة المُنتَج وتقييمه من حيث الجدوى، بالإضافة إلى تحديد متطلِّباته.
تتضمن هذه المرحلة الأنشطة التالية:
أبحاث السوق
فهم احتياجات السوق المُستهدَفة، وتحديد الفرص المُحتملة للمُنتَج.
التصور
إنشاء فكرة أوَّلية للمُنتَج، وتقييم احتمالات نجاحه في السوق.
تعريف المتطلبات
تحديد المُتطلَّبات الوظيفية وغير الوظيفية للمُنتَج، وتعريفها.
التصميم والتطوير
تطوير المواصفات التفصيلية والمُخطَّطات الهندسية ونماذج المُنتَج.
الاختبار والتحقٌّ من الصحة
التأكُّد من استيفاء المُنتَج للمُتطلَّبات والمواصفات المُحدَّدة خلال مرحلة تطوير المفهوم.
الموافقة
الحصول على الموافقات من أصحاب المصلحة، مثل: العملاء، والجهات التنظيمية.
- مرحلة منتصف العمر للمُنتَج
يتم تصنيع المُنتَج، وإنتاجه، وتسويقه، وإطلاقه على نطاق تجاري في مرحلة منتصف العمر (Middle of Life – MOL)، وتتضمن هذه المرحلة الأنشطة التالية:
التصنيع والإنتاج
إنشاء أدوات ومعدات الإنتاج وتجميع المُنتَج النهائي.
إدارة الإمدادات
إدارة تدفُّق المواد والمُكوِّنات لدعم عملية الإنتاج.
مراقبة الجودة
التأكُّد من استيفاء المُنتَج لمعايير الجودة المطلوبة قبل طرحه في السوق.
الإطلاق والتسويق
طرح المُنتَج في السوق وإتاحته للاستخدام التجاري، ويشمل ذلك أنشطة التسويق والمبيعات والتوزيع.
التسعير والربحية
وضع استراتيجية التسعير ومراقبة أرباح المُنتَج.
تحليل السوق
تحليل أداء السوق بالنسبة للمُنتَج وتحديد فرص التحسين.
مرحلة نهاية العمر للمُنتَج
إن المرحلة الأخيرة من تطوير المُنتَج هي وصوله إلى نهاية عمره الافتراضي، والتخلُّص منه بشكلٍ تدريجي ينتهي بالتوقف عن إنتاجه والتخلُّص منه بأمان، وتتضمن هذه المرحلة الأنشطة التالية:
التخلُّص التدريجي من المُنتَج
التخطيط للتخلُّص التدريجي من المُنتَج، ويشمل ذلك تحديد توقيت مناسب للتوقُّف عن إنتاجه مع تحديد طريقة لذلك.
إدارة عمليات البيع الختامية
إدارة إنتاج وتسليم الطلبات الأخيرة من المُنتَج للعملاء.
إدارة المخزون
إدارة المخزون المتبقي من المنتَج، والتأكُّد من بيعه قبل التوقُّف عن توزيعه.
السحب
سحب المُنتَج من السوق، وإيقاف إنتاجه ودعمه.
التخلُّص
التخلُّص مما تبقى من مخزون المُنتَج ومكوِّناته بشكلٍ آمن ومتوافق مع الأنظمة البيئية.
الدعم بعد السحب
تقديم الدعم للمُنتَج لفترة محدودة بعد سحبه.
تقنيات إدارة دورة حياة المنتج (Product Life Cycle Management Techniques)
الهندسة المتزامنة
يتم تعريف الهندسة المتزامنة (Concurrent Engineering) والمعروفة أيضًا باسم الهندسة التعاونية بأنها نهج لتطوير المُنتَج يتضمن قيام فِرَق عمل متعدِّدة بالعمل بشكلٍ متزامن على جوانب مختلفة من المُنتَج.
ويهدف هذا النهج إلى تسريع عملية تطوير المُنتَج، وذلك بالحد من التأخير الذي يَنتُج عادةً عن العمل بالتتابع في مراحل مختلفة من هذه العملية.
كيف تعمل الهندسة المتزامنة؟
تتبع الهندسة المتزامنة نهجًا قائمًا على تكوين فريق مشترك يشمل المهندسين والمصمِّمين وغيرهم من الخبراء، حيث يعملون معًا لتطوير مُنتَج من مرحلة الفكرة حتى إطلاقة في السوق.
تعمل الفرق في الوقت نفسه على جوانب مختلفة من عملية تطوير المُنتَج وإنتاجه، مثل: التصميم، التصنيع، الاختبار، والتسويق، ويَسمَح هذا النهج بالتعرُّف السريع على المشكلات المحتملة وإجراء التغييرات على التصميم أو الخطط المختلفة في مراحل مبكرة من عملية التطوير.
يقارن الشكل التالي بين المُخطَّطات الزمنية للخطَّة الهندسية التقليدية والخطَّة الهندسية المتزامنة، حيث ستلاحظ من خلال الشكل ميزة تقليل الوقت الإجمال الذي تقدمه تقنية الهندسة المتزامنة.
ومن مزايا الهندسة المتزامنة:
- تقليل وقت تطوير المُنتَج.
- زيادة الكفاءة والتعاون بين الفِرَق.
- تحسين جودة وموثوقية المُنتَج.
- خفض التكلفة عن طريق الحد من التعديلات على التصميم وإعادة العمل.
- التشخيص المبكر للمشكلات المحتملة وإمكانية إجراء تغييرات في وقت مبكر من عملية التطوير.
التصميم من الأسفل إلى الأعلى
يتم تعريف نموذج التصميم من الأسفل إلى الأعلى (Bottom-Up Design) بأنه نهج لتصميم المُنتَج وتطويره بدءًا من المكوِّنات الفردية للنظام وصولًا إلى بناء النظام بأكمله.
وتبدأ هذه العملية بإنشاء تصميم مُفصَّل للمكوِّنات من المستوى الأدنى، كالأجزاء الفردية أو المجمعة، ثم دمجها معًا في مُجمعات أو أنظمة فرعية أكبر، وتتكرَّر هذه العملية حتى يتم تصميم النظام، ودمجه بالكامل.
التصميم من الأعلى إلى الأسفل
يتم تعريف التصميم من الأعلى إلى الأسفل (Top-Down Design) بأنه نهج لتصميم المُنتَج وتطويره يبدأ من تصميم النظام بأكمله ثم العمل على المُكوِّنات الفردية.
وتبدأ هذه العملية بتحديد هيكلية النظام الكلية ثم تقسيمها إلى أنظمة فرعية ومكوِّنات أصغر، ويتم الانتهاء من تصميم المكوِّنات الفردية بعد الانتهاء من التصميم العام للنظام.
التصميم ذو الطرفين المتقابلين
يتم تعريف التصميم ذو الطرفين المتقابلين (Both Ends Against the Middle Design) بأنه نهج لتطوير المُنتَج يجمع بين عناصر نظامي التصميم من الأعلى إلى الأسفل ومن الأسفل إلى الأعلى، ويبدأ هذا النهج بتصميم النظام الكامل وكذلك المكوِّنات الفردية، ويَستخدِم عملية تكرارية لتطوير المُنتَج من خلال العمل على المستويين في وقت واحد.
تصميم التحميل الأمامي وسير العمل
يُعدُّ تصميم التحميل الأمامي وسير العمل (Front Loading Design and Workflow) نهجًا لتطوير المُنتَج يُركِّز على أهمية التخطيط المبكِّر والتصميم والتطوير في عملية تطوير المُنتَج.
يهدف هذا النهج إلى تحديد المشكلات المحتملة وحلّها في وقت مبكر من عملية التطوير، قبل استثمار موارد كبيرة في عمليات الإنتاج؛ مما يساعد في تقليل التكلفة والوقت والمخاطر في عملية تطوير المُنتَج.
التصميم في سياق
يعتمد نهج التصميم في سياق (Design in Context) على المجال الذي سيُستخدَم فيه المُنتَج عند تصميمه، ويتضمن ذلك مراعاة عوامل مختلفة، مثل: البيئة، الفئة العمرية للمُستخدِم، وكيفية استخدام المُنتَج.
يهدف التصميم في سياق إلى إنشاء مُنتَجات مناسبة تمامًا للسياق الذي سيتم استخدامها فيه، والتي تلبِّي احتياجات الفئة المستهدفة من المستخدمين.
هرم نُظُم الإنتاج (Pyramid of Production Systems)
هرم نُظم الإنتاج هو إطار يُستخدَم لتصنيف وفهم المستويات المختلفة لأنظمة الإنتاج، فهو نموذج هرمي يُمثِّل تعقيد أتمتة أنظمة الإنتاج ومستوياتها؛ بدءًا من الأنظمة اليدوية البسيطة التي تقع في المستويات المنخفضة ووصولًا إلى أنظمة آلية أكثر تقدمًا في المستوى الأعلى.
عادةً ما يتضمن هرم أنظمة الإنتاج المستويات التالية:
- المستوى الأول (أنظمة الإنتاج اليدوية)
تعتمد هذه الأنظمة على العمل اليدوي وتتميز بطبيعتها التي تفتقر للتشغيل الآلي وبإنتاجيتها المنخفضة، وتُستخدَم هذه الأنظمة لمهام الإنتاج البسيطة منخفضة الحجم.
- المستوى الثاني (الأنظمة الآلية الأساسية)
تُستخدِم هذه الأنظمة تقنيات الأتمتة الأساسية لأتمتة جوانب معينة من عملية الإنتاج، وتتميز بمستويات أعلى من الأتمتة والإنتاجية مقارنة بالأنظمة اليدوية.
- المستوى الثالث (أنظمة الإنتاج المتكاملة)
تستخدِم هذه الأنظمة تقنيات أتمتة متقدمة، مثل: التصميم بمساعدة الحاسب (CAD)، والتصنيع بمساعدة الحاسب (Computer-Aided Manufacturing – CAM)؛ لدمج الجوانب المختلفة من عملية الإنتاج، وتتميز بمستويات عالية من الأتمتة والإنتاجية.
- المستوى الرابع (أنظمة الإنتاج المتقدمة)
تستخدِم هذه الأنظمة تقنيات متقدمة، مثل: الروبوتات، الذكاء الاصطناعي، وإنترنت الأشياء؛ لتحسين عملية الإنتاج، وتتميز بمستويات عالية جدًا من الأتمتة والإنتاجية.
على سبيل المثال، تُنتج شركة أثاث كراسي خشبية مصنوعة يدويًا باستخدام أنظمة إنتاج يدوية في ورشة صغيرة، ومع ازدياد الطلب على هذه الكراسي، تستثمر الشركة في نظام آلي من خلال شراء آلة للمساعدة في قطع وتشكيل الخشب بشكل أكثر كفاءة.
في النهاية، ستتوسع الشركة إلى نظام إنتاج متكامل من خلال استثمارها في خط إنتاج يستخدِم آلات متقدمة لأتمتة عملية التجميع وزيادة حجم الإنتاج، وأخيرًا ستتبنَّى الشركة نظام إنتاج متطور من خلال دمج أنظمة روبوتية للمساعدة على في عملية التجميع وتحقيق مستويات أعلى من الدقة في المُنتَج النهائي.
يُمكِنك مراجعة محتوى موضوع “دورة حياة المنتج” بدايةً من عنوان “ما المقصود بإدارة دورة حياة المنتج” وحتى نهاية هذا القسم من خلال الرابط التالي:
اختبر تحصيلك لمحتوى الموضوع من خلال الرابط التالي:
الواجب الإلكتروني
إلى هنا يكون قد انتهى موضوع “دورة حياة المنتج“، لا تنسوا مراجعة نواتج التعلُّم أعلى المقال، وانتظرونا في الموضوع القادم!